全球2纳米芯片竞赛：英特尔工艺遇挫 三星撬不动客户！
年初，芯片代工领域一度喊出了“三强”的口号。台积电、三星电子、英特尔都对2纳米芯片制造工艺充满信心，很多人都在等待行业重新洗牌。
但在2024 年第三季度结束之前，英特尔可能会首先被淘汰。公司即将召开董事会，市场上流传英特尔可能出售芯片代工业务的猜测，这也让英特尔芯片业务的未来充满了未知性。
更令人担忧的是，作为英特尔芯片梦中最浓墨重彩的一笔，18A制程似乎遇到了不小的问题。很可能成为英特尔芯片代工部门的最新挫折，进一步加剧市场对该部门未来的疑虑。
三国争霸的故事真的到这里就结束了吗？
英特尔的梦想2021年，英特尔芯片代工业务启动。该公司首席执行官帕特·基辛格称其为英特尔复兴战略的重要组成部分。当时他宣布英特尔制定了“四年五个工艺节点”计划，而生产1.8nm芯片的18A是最后一个节点。
按照计划，18A工艺将于2024年下半年投产，这也将是英特尔超越竞争对手台积电和三星的梦想成真。当时，台积电和三星电子都保守估计，他们的2纳米工艺需要等到2025年才能量产。
不过，据三位知情人士透露，芯片制造商博通已于上个月进行了18A 工艺的试产，并回收了测试晶圆。但经过工程师和高管的研究，博通认为英特尔的18A不足以量产。
对于此次测试，英特尔发言人致电18A已经投入使用，运行良好，产量也不错，有望在明年投入量产。整个行业都对英特尔的18A充满兴趣进行了回应。博通表示，该公司正在评估英特尔代工厂的产品和服务，尚未得出结论。
消息人士称，博通工程师似乎对英特尔的18A 良率感到担忧，这意味着每片晶圆的废料数量高于预期。
三星欲弯道超车Intel 18A工艺采用RibbonFET晶体管和背面供电技术。其中，RibbonFET增加了背面电力传输技术。与三星和台积电在2nm工艺上的GAA技术相比，前者有更好的性能提升和电压降低。
理论上，英特尔完美打造的1.8nm芯片将比台积电和三星的2nm芯片更具竞争力。但理论和现实往往不一致。
英特尔进展不佳也意味着三星或台积电更有可能在2纳米技术竞赛中赢得金牌。遗憾的是，同样试图弯道超车的三星也遭遇了不幸。
市场研究公司Counterpoint Research的数据显示，2024年第二季度，三星代工业务市场份额仅占13%，远远落后于台积电的62%，且这一差距与上季度保持一致。
业界预测，如果这一份额差距保持不变，三星芯片代工业务今年将损失超过1万亿韩元，约合7.5亿美元。造成差距的主要原因是三星电子很难撬动台积电的大客户。
被垄断的3纳米市场在目前量产最先进技术的3纳米芯片市场，台积电几乎实现了赢家通吃。得益于英特尔、苹果、高通和联发科的大量订单，台积电的3纳米生产线今年仍保持满负荷运转。
据了解，台积电的3纳米制程产能已预定到2026年，一批计划今明两年更新消费电子产品的大厂正在争夺台积电的产能。
相比之下，台积电的3纳米芯片工艺因缺货而在市场上价格不断上涨。目前其晶圆报价超过2万美元；而三星的3纳米工艺仍在低价推广。
之所以情况完全针对台积电，是因为良率在其中起着关键作用。
所谓良率是指实际生产出的芯片数量与总投资的比率。确保产量稳定是芯片代工厂最重要的考核指标之一。每个硅晶圆上可用的芯片数量越多，成本和产量效益就越大。
三星试图弯道超车的一个重要原因是，它在3nm工艺上冒险将传统FinFET晶体管技术更新为GAA技术。该技术的优点在于可以更精准地控制电流，提高芯片的电源效率和性能，但过于高端的技术也意味着良率直线下降。
良率保卫战据Notebookcheck统计，三星3nm工艺良率徘徊在50%左右；据韩媒2月报道称，三星新的3nm工艺存在重大问题。
这个问题最直接的后果就是谷歌将Tensor处理器订单退还给台积电。谷歌曾希望三星在第四代Tensor之前生产所有处理器，但在看到三星3nm工艺的效果后，很快就放弃了这个想法。
今年6月，著名分析师郭明錤也警告称，在3纳米工艺上仍保留FinFET技术的台积电已经开始收获稳定的幸福。虽然3纳米工艺也给台积电带来了良率挑战，但相比其唯一的竞争对手三星，台积电的表现显然更得到各大厂商的认可。
这也让三星在2nm竞争中全力发力。分析人士表示，三星在芯片代工方面的未来取决于其能否在2纳米工艺上领先以及向人工智能、高性能计算和汽车电子制造领域转型的能力。
但留给三星的时间显然不多了。
2nm竞赛进入冲刺阶段
有消息称，台积电于今年7月中旬开始试产2纳米工艺芯片，早于市场预期的第四季度。
今年5月，台积电业务发展高级副总裁兼副联席首席运营官张晓强透露，台积电2纳米工艺进展非常顺利，其纳米片转换性能已达到目标的90%，即成品率超过80%。
这么一看，“你叔叔还是你叔叔。”一直是芯片代工龙头的台积电，在尖端突破方面并没有给竞争对手留下太大的空间。
但三星也并非完全没有希望。 7月9日，三星宣布将与人工智能初创公司Preferred Networks合作，为后者基于2纳米制程技术和2.5D封装技术I-Cube S制造人工智能芯片。此次合作也被视为三星代工制造里程碑式突破：终于拥有了真正的大客户！
英特尔也仍在苦苦挣扎。上个月，英特尔首席执行官基辛格表示，英特尔已于今年夏天开始向芯片制造商发布其18A工艺制造工具套件，并做好为客户大批量OEM生产的准备。在上周的投资者会议上，英特尔还表示，有十几个客户正在积极使用该工具包。
这似乎意味着基辛格仍想为多年亏损的代工业务寻找出路，但不知道18A工艺这个“救命稻草”能否承受如此重压期望。
