近日，天風(fēng)國際分析師郭明錤稱，臺積電將成為 2023 年和 2024 年的高通 5G 旗艦芯片的獨家供應(yīng)商。并認為 " 高通此舉代表臺積電的先進制程優(yōu)勢顯著領(lǐng)先于三星直到 2025 年 "。

在三星連續(xù)兩年為高通代工驍龍 888、驍龍 8 Gen 1，并遭到用戶口誅筆伐后，高通已經(jīng)在今年的驍龍 8 Gen 1 升級款驍龍 8+ Gen 1 上，轉(zhuǎn)而使用了臺積電 4nm 工藝制程。

此番選擇臺積電，意味著高通已經(jīng)放棄過去兩年對三星的 " 偏愛 "，全面倒向臺積電。

無獨有偶，在今年早些時候，英偉達也將其 7nm 制程的 GPU 芯片訂單交給臺積電，理由是 " 三星的良率 / 產(chǎn)量不佳問題 "。

但另一方面，三星又是世界上唯一一家能夠在先進工藝（10nm 以下制程）上與臺積電相抗衡的芯片代工廠。短短半年內(nèi)便接連失去兩大客戶，對正在競爭 3nm 乃至 1nm 的三星代工來說，勝利的天平又往臺積電傾斜了許多。

三星是二十一世紀以來成長最快的半導(dǎo)體晶圓代工廠，它曾經(jīng)輝煌一時，如今的跌落也難言是暫時還是永久。

2005 年，三星的晶圓代工業(yè)務(wù)開始起步。在此前，三星的晶圓廠僅供生產(chǎn)自家的內(nèi)存與閃存。

開拓代工業(yè)務(wù)的直接原因是 2005 年半導(dǎo)體業(yè)務(wù)利潤腰斬，三星為了增加半導(dǎo)體部門的盈利而決定進入晶圓代工領(lǐng)域。但此時，行內(nèi)已經(jīng)山頭林立。

直到 2009 年，三星在晶圓代工領(lǐng)域的份額依然不高，僅排名全球第九。但轉(zhuǎn)機很快到來。

2010 年，蘋果推出了首款自研芯片 A4 處理器。這顆奠定 iPhone 4 成為手機市場傳奇產(chǎn)品的芯片，便由三星制造。這也是三星代工第一次為如此大的客戶生產(chǎn)最頂級的移動芯片。

蘋果當(dāng)時選擇晶圓代工經(jīng)驗尚不足的三星生產(chǎn) A4 處理器芯片，主要原因是兩者的合作由來已久，第一代 iPhone 到 iPhone 3Gs 的處理器都來自三星。

而從 2010 年開始，智能手機浪潮洶涌而至，大量移動終端廠商如雨后春筍般成立，蘋果在手機界的號召力又為三星代工提供了強有力的背書。自此，三星開始在晶圓代工領(lǐng)域迅速步上快車道。

2013 年蘋果將更多芯片代工訂單交予三星，這也讓三星首次闖入全球第四大晶圓代工廠的位置。

然而好景不長，2014 年，由于蘋果與三星的專利糾紛已經(jīng)在全球開打，兩家公司在智能手機領(lǐng)域的競爭也日益白熱化。最終，蘋果不愿一邊花錢，一邊培養(yǎng)競爭對手，于是將 A8 芯片的代工訂單交給了臺積電。

但次年的 A9 芯片卻引發(fā)了最大爭議，原因是 A9 不僅由三星和臺積電分別代工，且兩者采用的制程不相同，三星采用 14nm 工藝，而臺積電則是 16nm 工藝。

有媒體實測發(fā)現(xiàn)，三星的 14nm 工藝在制程上更加先進，理應(yīng)發(fā)熱與功耗更低。但實測結(jié)果卻顯示三星代工的 A9 發(fā)熱更嚴重，續(xù)航也相比臺積電版本更差。

也許是從這件事上早早預(yù)料到了三星工藝的問題，在此之后，蘋果再未找三星代工 A 系列芯片。而這也是蘋果少有的，只選一家供應(yīng)商的例子。在屏幕、鏡頭等其他零部件方面，蘋果通常都會同時采用兩家及以上供應(yīng)商。

一邊倒地選擇臺積電，足以看出蘋果對三星已經(jīng)完全失去信任。

同是 2015 年，第一款被稱為 " 火龍 " 的高通驍龍 810 誕生了。這顆由臺積電最先進的 9nm 工藝打造的處理器，發(fā)熱量前所未有。對手的失誤重新給了三星新機會。

同一年，三星放棄過去旗艦機 " 驍龍 + 獵戶座 " 的雙搭配，在全球銷售的 Galaxy S6 系列機型上均搭載了自研的 Exynos 7420 處理器。

三星 GalaxyS6 系列

這款機型也成為當(dāng)年，乃至至今安卓高端機的銷量 " 天花板 " 之一。據(jù)花旗銀行估計，三星 Galaxy S6 系列 2015 年全球出貨量可能達到 4600 萬臺以上。

隨后數(shù)年，三星與臺積電展開曠日持久的大戰(zhàn)。在制程工藝與價格戰(zhàn)上打得有來有回。

2018 年，三星終于成為全球第二大晶圓代工廠，份額約為 18.5%。而此時臺積電已占據(jù)全球晶圓代工的半壁江山，份額將近 50%。

2020 年 12 月 1 日，采用三星 5nm 工藝的驍龍 888 發(fā)布，隨后的故事我們大概都知道了。

在搭載驍龍 888 的新機發(fā)布后，多家媒體紛紛測出驍龍 888 驚人的發(fā)熱與功耗。

數(shù)碼博主極客灣發(fā)現(xiàn)，在相同條件的游戲測試下，驍龍 888 的功耗遠高于臺積電 5nm 工藝生產(chǎn)的蘋果 A14 和麒麟 9000 處理器，驍龍 888 的功耗達到 4.0W，而蘋果 A14 與麒麟 9000 僅為 2.9W 和 2.4W。

有行業(yè)媒體分析認為，盡管同為 5nm 工藝，但兩家代工廠的晶體管密度仍有所不同。臺積電的 5nm 工藝為 1.73 億顆晶體管 / 平方毫米，而三星的工藝僅達到 1.27 億，低了近 27%。

三星向高通承諾 " 下一代工藝將獲得改進 "，于是高通選擇了相信，并繼續(xù)將 4nm 工藝制程的驍龍 8 Gen 1 押注在了三星身上。

然而，盡管驍龍 8 Gen 1 基于更先進的三星 4nm 工藝打造，但功耗和發(fā)熱依舊十分糟糕。

于是，兩年間高通和三星代工都成為了安卓手機市場的眾矢之的。

對于三星代工出現(xiàn)的問題，韓國本土媒體 BusinessKorea 總結(jié)了三大原因。換而言之，行業(yè)龍頭臺積電在這三個方面都遙遙領(lǐng)先三星。

首先是在投資上，臺積電在晶圓代工領(lǐng)域的投資約為三星的三倍。投資額的差距導(dǎo)致了技術(shù)鴻溝。這一部分表現(xiàn)在不同制程工藝中晶體管數(shù)量的差別，以及芯片良率的問題。

如上文中提到，三星 5nm 制程的晶體管數(shù)量遠遠落后臺積電 5nm 制程，這直接導(dǎo)致了三星代工芯片在功耗和性能上先天劣于臺積電。

良率問題亦是三星的心頭之患。據(jù)報道，三星 5nm 制程芯片的良率甚至低于 50%。今年年初，三星內(nèi)部更曝出芯片良率造假的丑聞。

據(jù)報道，三星晶圓代工廠管理層編造 5nm 與 4nm 芯片良率，以此降低投入至研發(fā)制造改進良率的經(jīng)費，并將預(yù)算用作其他業(yè)務(wù)。

消息顯示三星制造的 4nm 驍龍 8 Gen 1 良率僅 35%，大幅低于預(yù)期。有半導(dǎo)體從業(yè)者表示，三星一直以來都有虛報良率的習(xí)慣，但因三星以良好芯片計價，損壞芯片不計價的方式向客戶收費，同時大量采購機臺擴大整體產(chǎn)能彌補低下的良率，一定程度上維持了對客戶的吸引力。

但是進入 EUV 時代（超紫外線平板印刷術(shù)，7nm 制程以下的芯片多采用該技術(shù)印刷）后，荷蘭 ASML 公司大部分機臺交付給了臺積電。三星缺乏機臺的同時，良率也并未得到改善。

這不僅導(dǎo)致了三星在出貨 5nm 和 4nm 芯片的效率極慢，同時毛利更低。甚至比不上聯(lián)電、中芯國際等二線晶圓代工廠。

最后一個原因則是三星無法贏得企業(yè)客戶的信任。因為三星電子同時是一家生產(chǎn)智能終端 SoC 以及智能手機的廠商。例如蘋果若將 A 系列芯片繼續(xù)交給三星負責(zé)生產(chǎn)，就將時刻面臨芯片技術(shù)和信息泄露問題，而專精于代工業(yè)務(wù)的臺積電則完全無需擔(dān)心。

因此，三星證券也建議三星電子拆分晶圓代工部門，并且單獨在美國上市。但前提是應(yīng)該在三星的代工業(yè)務(wù)確保站穩(wěn)腳跟后，拆分業(yè)務(wù)才能被考慮，因為三星更為成熟的內(nèi)存業(yè)務(wù)為晶圓代工部門貢獻了大量資金。

2019 年時，三星電子聲稱，要在 2030 年前在半導(dǎo)體領(lǐng)域趕超排名第一的臺積電，賭注是更加先進的 3nm 和 1nm 工藝制程。

今年 6 月 30 日，三星電子發(fā)布公告稱，已開始量產(chǎn)基于 GAA 晶體管（Gate-All-Around FET，全環(huán)繞柵極）結(jié)構(gòu)的 3nm 芯片。這意味著三星搶先臺積電，成為全球第一家實現(xiàn)量產(chǎn) 3nm 制程的廠商。

根據(jù)三星公布的數(shù)據(jù)，與 5nm 制程相比，3nm 制程可以降低 45％的功耗、提升 23％的性能和縮小 16％的芯片面積。

雖然紙面參數(shù)依然好看，但曾經(jīng)的合作伙伴高通在看到臺積電代工的驍龍 8+ gen 1 的優(yōu)異表現(xiàn)后，已經(jīng)選擇放棄未來兩年與三星的合作。另外一個先進制程的大客戶英偉達也離三星遠去。

據(jù)爆料，三星 3nm 的首個客戶，將會是中國加密貨幣挖礦用芯片設(shè)計公司。

就目前來看，除了三星自家的 Exynos 芯片，已經(jīng)沒有主流移動終端芯片可以代工了。而它們又是目前檢驗先進制程最有力的載體。

從這一點來看，三星要重新贏回失去的客戶，恐怕還有很長的路要走。

ZAKER 科技出品

文 / 實習(xí)生 陳澤鈞

編輯 / 劉凡