6月28日,全球芯片代工“二哥”三星電子在美國舉辦“2023三星晶圓代工論壇”,公布了其AI時代下最新晶圓代工業務進展和技術路線圖。
“我們相信,基于GAA的先進制程技術,將為客戶在人工智能應用方面的需求提供強大支持。”三星電子總裁兼晶圓代工業務負責人崔時榮稱,客戶正在積極開發AI專用芯片,三星電子將通過優化人工智能芯片的GAA技術,引領人工智能技術模式的變化。
GAA即全環繞柵極(Gate All Around),用來取代此前先進制程上長期采用的FinFET(鰭式場效應晶體管)。GAA被稱為新一代半導體的核心制程技術,能夠提升數據處理速度、電力效率和晶體管性能。IBM曾在2021年宣布成功研制出全球首款2納米芯片,該款芯片已率先采用GAA技術,但其并未改變此后芯片制造領域的競爭格局。臺積電則計劃在2025年量產的2納米工藝中應用GAA技術。
在GAA技術進展上,三星電子去年6月宣布實現基于GAA技術的3納米工藝半導體產品量產,并稱將于2025年起量產基于GAA技術的2納米工藝半導體。此次晶圓代工論壇上,三星提出2納米工藝具體量產時間表,即自2025年起首先于移動終端量產該工藝,隨后在2026年將2納米工藝適用于高性能計算(HPC)產品,并于2027年擴至車用芯片。
先進工藝外,三星還透露了第三代半導體和通訊器件的業務及進展。自2025年起,三星將為消費、數據中心和汽車應用提供8英寸GaN(氮化鎵)功率半導體代工服務。此外,基于5納米工藝的RF(射頻)產品處于開發階段,預計2025年上半年開發完成,目標是保持6G的技術先進性。相較此前的14納米工藝,5納米RF工藝功效提高40%,面積減少50%,目前量產中的8納米和14納米RF將擴展到移動、汽車等市場。
產能方面,三星計劃于韓國量產應用于移動領域的晶圓代工產品,并更多集中在平澤P3工廠;位于美國泰勒的新晶圓廠預計于今年底前竣工,2024年下半年內投產。同時,三星計劃在2030年后將韓國的生產基地擴展到龍仁,以支持下一代晶圓代工服務。通過以上措施,其預計在2027年將半導體生產能力提升至2021年的7.3倍。
值得注意的是,三星還大幅加碼先進芯片封裝技術,宣布成立先進封裝協商機制“MDI(Multi Die Integration)同盟”。據三星介紹,該同盟將構建基于2.5D、3D異構集成小芯片封裝技術生態系統,與合作伙伴一起提供一站式封裝測試服務,滿足HPC和車用芯片定制化需求。三星稱,正與10個封測合作伙伴共同開發2.5D/3D封裝設計解決方案。
在芯片代工市場,三星正加緊追趕臺積電,并防范來自英特爾的挑戰。受宏觀經濟“逆風”、消費電子疲軟等因素影響,全球半導體行業自2022年開始轉入下行周期,但隨著人工智能熱潮推動,對于先進芯片的需求仍然有望保持增長。
三星是全球第二大晶圓代工廠商。2023年第一季度,三星電子營收63.75萬億韓元(約合486.86億美元),同比減少18.04%。其中,除存儲芯片外的其他半導體業務營收為4.81萬億韓元(約合36.72億美元),較2022年同期下滑29.05%。臺積電該季度實現營收5086.33億新臺幣,同比增長3.6%。
行業分析機構集邦咨詢數據顯示,2023年第一季度,三星在全球晶圓代工市場的占有率為12.4%。臺積電穩居第一,份額高達60.1%;聯電、格芯、中芯國際分別以6.6%、6.4%和5.3%的占有率位居第三至第五。
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