【谈商说资】晶圆代工争霸战 三星为何落后台积电？

小 中 大

语音阅读

积极发力追赶多年，为何韩国电子业巨头三星（Samsung）的晶圆代工业务，始终无法反超全球龙头台积电（TSMC）？

市占率远输台积电

2023年，三星电子共同执行长庆桂显对外放话，尽管旗下的晶圆代工技术仍落后于台积电一至两年，但迈入2奈米（nm）制程，两巨头的竞争就会“发生变化”。庆桂显也设下目标，会在5年内超越台积电。

庆桂显的说词，反映了三星电子的行业野心，也道出作为晶圆代工业“全球老二”的心不甘情不愿。2005年，三星开始插旗晶圆代工业，和当时候已是龙头的台积电抢食市场大饼，随后多年来也透过砸重金投资、挖角台积电大将例如前研发主管梁孟松等方法实现追赶。

然而，历经多年努力，三星仍然未挤下台积电，论市场份额，后者仍是行业霸主。据科技业市场研究机构Counterpoint的资料，2022年第三季至今年首季，台积电在全球晶圆代工的市占率，介于57%至62%间。

至于三星，则徘徊在12%至14%，虽说是全场第二，但其行业地位始终难以比肩台积电。激烈竞争多年，三星为何撕不去行业老二的标签，登上第一？

答案，离不开上述两家企业的业务模式。在半导体领域内，三星属于整合元件制造商（IDM），即集上游的芯片设计、中游的芯片制造、下游的芯片封装与测试，乃至更后期的销售环节于一身。说是一手包办，确实不为过。

这项业务模式的好处，是企业可有效管控芯片品质与数量、稳定自身产品的供应链，且有了芯片设计业务的支持，旗下芯片制造厂也不愁没有客源与订单。

与客户利益冲突

但转念一想，这项模式也难免伴随着一些坏处。最大的缺点，是无厂芯片设计（Fabless）或纯设计业者的猜疑。

毕竟，三星既替别家公司代工，也为自己设计与生产Exynos芯片，因此碍于“亦敌亦友”的模糊界限与利益冲突，纯设计业者难免担忧自身产品设计被抄袭、晶圆厂刻意中途断供等风险，而不敢向三星等IDM企业下订单。

三星与苹果（Apple）的诉讼案，便是血淋淋例子。2011年，苹果认为三星的Galaxy S手机，已抄袭iPhone 4的三项设计专利以及两项功能专利。苹果一度要求三星缴付专利授权费，后者拒绝后，苹果决定在美国圣荷西联邦地区法院提出控诉，索赔27亿5000万美元。

多年对簿公堂，法院陪审团终在2018年5月裁定，三星需为侵犯苹果产品五项专利，向苹果赔偿5亿3900万美元，诉讼案因此画上句点。

相比之下，作为纯晶圆代工业者、没推出自家产品的台积电，则较为“安守本分”，故深得苹果、英伟达（Nvidia）、博通（Broadcom）、高通（Qualcomm）等无厂芯片设计业者的信任。

台积电创办人、有“晶圆代工之父”美誉的张忠谋曾承诺，台积电永远不涉足芯片设计，只专注于代工，不与客户竞争，“只要客户成功，台积电就会成功”。寥寥几句话，擦亮了台积电“可靠合作伙伴”的金漆招牌。

张忠谋接班人、现任台积电总裁魏哲家，今年初也再次强调：“要得到客户信任的第一步，是不与客户竞争！”

半导体良率不佳

业务模式之差，决定了上游客户对两家企业的信任程度，继而拉开了两企业的距离。一位晶圆代工企业高管，曾向《韩国时报》直言：“我认为，现在是三星认真考虑晶圆代工业务下一步的时候了，有必要效仿台积电的做法，不与客户竞争，以消除所有利冲突。”

撇开业务模式不谈，三星在晶圆代工技术上，同样处于下风，其芯片制造的良率（Yield）不尽如人意便是一例。所谓良率，意指生产的半导体中，合格产品的比例。良率越高，晶圆厂的生产率就越高，其成本亦更处于可控水平。

对于三星而言，良率仿佛是一道跨不过的槛。在4奈米制程上，三星的良率仅有35%，换句话说，三星每生产一百件半导体产品，只有区区35件是合格的。相比之下，台积电的良率却高达70%，大幅领先三星。

也正因为良率不甚理想，损及高通“骁龙”（Snapdragon）芯片的出货，高通曾在2022年转向接洽台积电，要求后者生产新一代加强版的骁龙芯片。

此外，科技巨头谷歌（Google）的Tensor处理器，在第四代之前都向三星晶圆厂下单，但从引入3奈米制程的第五代处理器开始，谷歌就转投台积电怀抱。

类似的惨案，也发生在三星自家产品上。今年6月底，著名科技业分析师郭明錤在X平台上发文指出，碍于3奈米芯片良率比预期逊色，三星自行研发的Exynos 2500处理器无法按时出货。

韩国媒体《Business Korea》在今年6月报导，全球无厂芯片设计业者积极响应3奈米制程之际，估计多数公司会将订单分配给台积电，久而久之，台积电与三星间的市占率差距，会愈发扩大。“行业人数透露，英伟达、超微（AMD）、联发科（MediaTek）、高通、苹果、谷歌等已优先采用台积电的3奈米工艺。”

企业文化不佳

为何三星难以克服良率问题？其实，半导体良率高低，背后的原因颇为复杂，包括晶圆厂操作人员的技术水平与纪律、制造设备的稳定性、原材料的纯度、晶圆厂的环境因素等。据行业观察者王立的说法，三星在许多生产环节上，都比台积电微差，幅度可能介于0.5%至1%。

各环节的小幅度逊色，加总起来，足以堆砌成一大片不容忽视的失误，以至于三星良率久久无法追上台积电。

企业内部运行不良，也成为三星在晶圆代工称霸的绊脚石。2022年4月，一名三星员工在个人部落格上，发了一封公开信给企业高层，直指三星存在众多弊病，包括内斗严重、研发资源短缺、员工造假与敷衍了事等，导致芯片设计与代工业务发展迟滞。

同时，各部门相互卸责的现象亦颇为严重。例如，手机部门常指责大规模集成（LSI）部门给的方案不够好，且成本高昂；LSI部门则炮轰晶圆代工部门的良率不佳，做不出好产品。各部门无法携手向前，反而互相拖累，而高高在上的三星决策者，却对此一无所知。

该员工担忧，若不大刀阔斧改革，就连三星的看家本领记忆体业务，也会被国内外竞争对手超越。

今年4月，一位三星研发部门员工也向《日经亚洲》爆料，去年他曾向主管提出，一套可改善产品良率的方法，熟料主管却以“史无前例”为由予以拒绝，让该员工大失所望。“我在三星获得最高薪资保障，但过去几年却无法发挥所长。”

该员工亦透露，三星的高级经理多半是一年一聘，若一年内没有达到绩效目标，就无法续约。这现象造成各个经理都目光短浅，只思考短时间就可达到的方案，无法接受任何长期研发计划。

放眼2030年称霸

反观同为韩国半导体巨头的SK海力士（SK Hynix），则不断鼓励前线员工勇于冒险和创新，唯有这样才能与三星竞争。

面对上述窘境，韩国有进证券研究主管李升宇曾建议：“行业竞争愈演愈烈，三星需要以为能够为其玻化新蓝图的领导者，否则所有产品皆会失去竞争力。”

综上所述，三星常年追不上台积电，既归结于业务模式和良率不佳，也受到企业文化的拖累。尽管如此，三星却未缴械认输。

2019年4月，三星宣布为半导体业务投资133兆韩元（近994亿美元），强化制程技术和增设产线，且放眼最迟2030年晋身全球逻辑芯片龙头，此举无疑是向台积电叫板。到了2021年，三星宣布为这项目标，加码投资38兆韩元（近284亿美元）。

如上文所述，执掌三星半导体业务的庆桂显，也在去年放话，在2奈米制程上，三星将位居上风，未来五年内则可以彻底超越台积电。“2奈米工艺获得客户认可，几乎所有大公司都与三星合作。”

当然，三星卯足全力追赶之际，台积电亦在努力拉开距离，没有丝毫松懈，一众行业观察者，也都继续看好台积电。三星的重金布局，能否在这一场晶圆代工争霸赛，换来一次逆转胜？