3奈米、2奈米良率仍落後台積!三星驚傳推遲1.4奈米製程到2028年

奈米戰線新變局:三星推遲1.4奈米,全力衝刺2奈米能否扭轉良率劣勢?

你或許聽過「奈米」這個詞,它代表著晶片製造技術的微小尺寸競賽。在我們每天使用的智慧型手機、電腦甚至人工智慧(AI)的背後,都藏著數十億顆以奈米為單位計算的微小電晶體。這些電晶體的尺寸越小,晶片就能越快、越省電,同時塞入更多功能。但你知道嗎?這場晶片「減肥」大賽背後,是全球兩大晶圓代工巨頭——台積電三星電子的激烈競爭。

最近,三星電子傳出了一個重磅消息:他們決定將原訂於今年安裝的1.4奈米製程測試性生產線推遲到2028年左右才能投產。這項決定背後藏著什麼玄機?而全球晶圓代工市場的領頭羊台積電,又在這場先進製程競賽中扮演什麼角色?今天,我們就來好好聊聊這場決定未來科技走向的「奈米」大戰,以及它將如何影響你我身邊的科技產品。

半導體製造過程的動畫示意

三星先進製程面臨的雙重困境與戰略調整

想像一下,你正在研發一款超先進的跑車引擎,但生產過程卻一直遇到困難,組裝出來的引擎有一半都不能用。這就是三星先進製程上,特別是3奈米2奈米製程所面臨的挑戰。根據業界消息,三星3奈米製程良率大約只有50%,也就是說,每生產兩顆晶片,可能就有一顆是「NG」的。這與台積電超過90%的良率相比,有著天壤之別。而2奈米製程的狀況更不理想,良率目前大約只有20%到30%,距離台積電的60%以上差距更大。

什麼是良率呢?簡單來說,良率就是指你的產品生產出來有多少是合格的。良率越高,代表你的生產效率越好,成本也越低。低良率不僅會導致生產成本飆高,更會讓客戶卻步。為了扭轉劣勢,三星不得不將資源集中。他們決定推遲1.4奈米製程的發展,將「火力」全力聚焦在衝刺2奈米製程上,目標希望在今年底能達成量產

此外,面對晶圓代工業務的低迷與高昂的研發成本,三星也將晶圓代工部門的年度投資規模從原本的約10兆韓元(約新台幣2,300億元)大幅縮減至5兆韓元左右,這顯示出他們在市場挑戰下,不得不採取更保守的投資策略。儘管如此,三星仍積極爭取重要客戶,像是電動車龍頭特斯拉、晶片大廠高通等企業的2奈米訂單。據悉,為應用於Galaxy S26Exynos 2600晶片所使用的2奈米環繞式閘極(GAA)製程,其良率年初為30%,目前已朝50%邁進,但要達到具有經濟效益量產的水準,通常需要超過70%的良率。這是一場與時間賽跑的硬仗。

半導體製造過程的動畫展示

為了更清楚地了解三星在先進製程上的挑戰與策略調整,以下是相關的重點整理:

  • 產能調整:減少晶圓代工部門的年度投資,從10兆韓元縮減至5兆韓元。
  • 良率提升目標:將2奈米製程的良率從30%提升至50%,並最終達到70%以上。
  • 客戶訂單爭取:積極爭取特斯拉、高通等重要客戶的2奈米訂單。
公司 製程節點 良率 投資規模
三星電子 2奈米 20-30% 5兆韓元
台積電 2奈米 60%以上 不詳

台積電2奈米製程的技術優勢與穩健佈局

三星良率所苦時,台積電2奈米製程的進展則顯得穩健許多。台積電2奈米製程良率目前已經達到60%以上,這表示他們已經跨過穩定量產的門檻。預計在今年下半年,台積電將在台灣的竹科寶山高雄廠陸續進行2奈米製程量產

這一次,台積電2奈米製程首次導入了全新的「環繞式閘極(Gate-All-Around, GAA)電晶體架構」。你可能會問,這是什麼神奇的技術呢?簡單來說,電晶體就像是晶片裡面的開關,而傳統的電晶體只有一面與電流接觸。GAA技術就像把開關用閘極「環繞」起來,讓電流接觸面變得更大,這樣一來:

半導體環繞式閘極技術的示意圖

  • 效能可以提升10%至15%
  • 功耗可以降低25%至30%
  • 電晶體密度可以提升15%

這意味著,採用台積電2奈米製程的晶片,將會比前一代的晶片速度更快、更省電,也能塞進更多功能,這對於像蘋果輝達超微這些對晶片性能要求極高的客戶來說,非常有吸引力。目前,台積電在全球晶圓代工市場的市佔率高達67.6%,遙遙領先三星的7.7%,這也讓它在客戶爭奪戰中佔據了絕對優勢。

公司 製程節點 良率 市佔率
台積電 2奈米 60%以上 67.6%
三星電子 2奈米 20-30% 7.7%

關鍵客戶爭奪戰與2奈米市場潛力

為什麼各家晶圓廠都卯足全力搶攻2奈米製程呢?因為業界普遍認為,未來市場對2奈米製程需求,將會超越目前的3奈米製程。特別是來自於高效能運算(HPC)晶片,以及最新一代智慧型手機應用處理器的訂單,更是這場奈米大戰的勝負關鍵。舉例來說,當你玩手機遊戲、使用生成式AI工具,或是手機處理複雜任務時,都需要強大的運算能力,而這些都得仰賴最先進製程製造的晶片。

在客戶爭奪戰中,台積電因為其領先的良率和穩定的量產能力,自然吸引了眾多「大戶」。除了我們前面提到的蘋果輝達超微等企業正在考慮向台積電2奈米製程下單外,就連三星也積極爭取像特斯拉高通這樣的大客戶。對客戶來說,選擇哪家晶圓代工廠,除了看技術是否夠先進,更重要的考量是:

  1. 良率:能不能確保生產出來的晶片是穩定、高品質的?
  2. 產能:能不能在預期時間內,提供足夠的量?
  3. 成本效益:整體製造成本是否具有競爭力?

這三點環環相扣,決定了客戶最終的選擇。這場2奈米的「搶單大戰」,無疑是未來幾年半導體產業的重頭戲。

考量因素 重點
良率 晶片穩定性與品質
產能 供應量與交付時間
成本效益 製造成本與競爭力

半導體製造過程的動畫展示

從NAND Flash延遲看三星整體技術挑戰

除了邏輯晶片(像是CPU、GPU)的先進製程三星在記憶體晶片領域也遇到一些挑戰。你知道NAND Flash是什麼嗎?它就是我們手機、固態硬碟(SSD)裡面負責儲存資料的記憶體晶片。三星原本計畫在2025年下半年啟動下一代NAND Flash V10量產投資計畫,但現在也可能推遲到2026年上半年。

這次延遲的原因有很多,包括市場對NAND Flash需求仍然存在不確定性,以及NAND Flash堆疊層數越來越高所帶來的技術難題和龐大成本。V10預計將堆疊約430層,這就像蓋一棟超高大樓,樓層越高,施工難度越大、成本越高,良率也越難掌控。其中一個關鍵的技術挑戰是「極低溫蝕刻」技術。為了精準地蝕刻出如此微小的結構,需要將晶片曝露在攝氏零下60到70度的環境中進行蝕刻。這種技術雖然能提高蝕刻精準度,但在大規模量產中應用,仍然存在巨大的技術和成本挑戰。

這不僅反映了三星在特定記憶體技術上的瓶頸,也暗示了在整體先進製程推進中,不論是邏輯晶片還是記憶體,都可能遭遇類似的複雜性與高昂成本挑戰。

記憶體類型 計畫啟動時間 預計堆疊層數 技術挑戰
NAND Flash V10 2026年上半年 約430層 極低溫蝕刻技術

英特爾的崛起野心與製程競賽的未來展望

除了台積電三星這兩位主要玩家,別忘了還有一位老牌的晶片巨頭——英特爾英特爾近年來也積極重回晶圓代工市場,他們正將籌碼押寶在自己的1.8奈米「18A」製程上。儘管英特爾坦承,他們的計畫進度確實有些落後,但他們仍然雄心勃勃,預計在今年下半年實現量產,目標是挑戰台積電三星在全球先進製程市場的領導地位。

可以預見的是,這場奈米製程的軍備競賽將會越來越激烈。未來幾年,我們將會看到更多關於2奈米、甚至更小奈米製程的技術突破與市場動態。這不僅關係到這些科技巨頭的營收和市佔率,更將直接影響到你我使用的各種科技產品的性能、價格和普及速度。誰能在這場先進製程的馬拉松中率先衝線,誰就能掌握下一個科技世代的主導權。

總結與免責聲明

總的來說,全球晶圓代工市場正處於一個關鍵的轉捩點。2奈米製程將成為新一代智慧型手機和高效能運算應用晶片的核心。儘管三星積極調整策略,將資源集中於2奈米並努力提升良率,但其與台積電先進製程上的良率差距依然顯著,這將是其能否追趕上來的最大挑戰。而台積電則以其穩定的2奈米良率和技術領先優勢,持續鞏固其在市場的龍頭地位。

這場由良率投資技術創新客戶訂單共同編織的奈米競賽,將持續牽動全球半導體產業鏈的消長,並對相關企業的營收與市場份額產生深遠影響。身為普通消費者,我們也許不用了解所有複雜的技術細節,但至少可以明白,這背後是科技巨頭們為了你我手中的晶片,所進行的一場沒有硝煙的戰爭。

免責聲明:本文僅為針對半導體產業技術發展與市場動態的資訊分析與知識說明,不構成任何投資建議。投資有風險,請謹慎評估。

常見問題(FAQ)

Q:2奈米製程相比3奈米有哪些主要優勢?

A:2奈米製程在效能、功耗和電晶體密度上都有顯著提升,能提供更快的運算速度、更低的能耗,並且在相同面積下容納更多功能。

Q:三星推遲1.4奈米製程的主要原因是什麼?

A:三星推遲1.4奈米製程主要是因為在3奈米和2奈米製程上面臨良率低下的挑戰,需集中資源提升2奈米製程的良率,以確保量產的經濟效益。

Q:台積電在2奈米製程上的市場優勢來自哪裡?

A:台積電在2奈米製程上擁有高良率和穩定的量產能力,加上其先進的GAA技術,使其在全球晶圓代工市場中保持領先地位,吸引了眾多高端客戶。

Finews 編輯
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