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三星2nm良率仅三成,和台积电到底有多大差距

作者: 预见大模型 顶级公司 AI芯片 #AI芯片 #顶级公司

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三星和台积电,在芯片代工行业,总有一种“瑜亮”的感觉。从数据上看,虽然三星的市场份额位列世界第二,仅次于台积电。但在台积电70%的全球晶圆市占率之下,三星的7%就显得低入尘埃了。

之所以造成这样的结果,和双方在先进制程,特别是2nm芯片的良率上的差距是分不开的。

最近多份产业报告显示,三星电子的2nm制程良率仅为30%,和台积电(一般认为有60%-70%)差距明显,这也直接造成了两家在市场份额上的差距。

双方到底在总体上有多大差距,这些差距又是怎么来的呢?

良率之战:三星的痛与台积电的稳

所谓“良率”,即芯片生产中合格品的比例。它是晶圆厂生命线的刻度。产业消息称,三星当前2nm制程良率约在30%水平,仍处于爬坡阶段。公司目标是在今年底或明年初提升至约70%,但这段跨越极为艰难。业内人士认为,这样的差距意味着三星在高端制程上仍落后台积电一个节拍。

在2nm赛道上,台积电的节奏一贯稳健。目前尚处于量产准备阶段,预计2025年下半年正式量产。其在前期流片阶段的良率据报道在60%至70%之间,显示出相对成熟的控制力。相比之下,三星虽率先在3nm节点采用GAA(环绕栅极)架构,却在量产中遭遇功耗和缺陷控制挑战。

三星内部人士透露,公司正通过EUV(极紫外光刻)优化与晶圆表面应力控制来提升稳定度。目标是在2025年底达到70%量产良率。然而,业内普遍认为每提升10个百分点的良率,都会消耗数亿美元的研发成本与时间。

台积电的策略更为稳健。从7nm、5nm到3nm,每一次节点跃迁都经历了漫长的“学习曲线”,却几乎未出现良率崩塌。台积电以精细化的流程控制与保守验证模式著称,这使其良率长期维持在业内领先水平。

制程格局:2nm尚未普及,7nm仍是主力

尽管2nm最受瞩目,但现实的市场格局仍由7nm和5nm主导。公开数据显示,2025年第二季度全球晶圆代工市场中,台积电占据约71%的份额,其5nm与7nm节点贡献了主要营收。三星的市场份额只有7%左右,主要集中在移动芯片与自家Exynos系列订单。

在2nm方面,台积电预计2025年下半年启动量产,而三星的时间表略晚,可能在2026年初。时间差意味着客户资源分配上存在压力。多家厂商在3nm节点上选择与台积电合作,部分是出于稳定性考虑。

在5nm与7nm节点,台积电的成本优势明显。其成熟产线摊薄了生产成本,使得单片良品价格低于同行。三星虽持续扩大产能,但良率仍限制其成本结构。外部订单难以充分覆盖高额投入。

整体来看,7nm以下制程已成为台积电与三星的双寡头格局,而台积电凭借稳定的良率与客户信任,保持在高端市场的领先地位。

技术上,三星的2nm工艺采用GAA(Gate-All-Around)结构,这是一种包裹式栅极设计,可降低漏电并提升性能。理论上它比FinFET更具潜力,但量产难度极高。三星在3nm节点率先引入GAA,成为业界首家商业化此架构的公司。

台积电的2nm节点同样计划采用GAA架构,但路线更加保守,强调量产稳定与长期可控性。业内人士认为,两家厂商的差异不在架构选择,而在执行节奏。三星追求速度,而台积电重在稳健。

消息称,三星正加大EUV设备采购,并利用AI分析工艺缺陷图谱,以期缩短工艺优化周期。公司预计2025年底良率提升至70%,但业界普遍认为目标具有挑战性。

良率不仅是技术问题,更是时间问题。每一季度的延误,意味着潜在客户的转移。苹果、英伟达、AMD、特斯拉等都是高端制程的主要客户,他们的选择直接影响晶圆厂现金流走向。

目前,台积电掌握了AI芯片代工的主要份额,包括NVIDIA、AMD及苹果等核心客户的高端产品。这些客户对良率极为敏感——任何延迟都可能造成巨额连锁反应。

三星则寄望于自家生态。Exynos2600、GalaxyAI芯片以及部分合作项目仍在其产线生产。据报道,Exynos2600在量产过程中良率约50%,显示工艺仍在爬坡。若2nm节点无法如期稳定量产,三星的外部信任度或将受到影响。

在资本市场上,台积电凭借稳定业绩获得更多信任。分析人士认为,先进制程竞争中,稳定性正成为最核心的资产。

行业格局:先进制程的分岔口

全球晶圆代工正进入分层竞争时代。台积电与三星主攻7nm以下高端领域,其他厂商如格罗方德、中芯国际则深耕14nm以上的成熟节点。

从技术演进看,2nm被认为是FinFET的最后一代转折点,接下来业界普遍预计将全面转向GAA或CFET结构。台积电已宣布在台湾新竹建立1.4nm研发线,目标2028年量产;三星也在推进更激进的路线,希望通过多桥GAA架构进一步提升性能。

然而,节点迭代难度呈指数上升。5nm到3nm的良率提升耗时近两年,而2nm的复杂性更高。EUV设备短缺、材料限制与供应链协同都成为关键瓶颈。

回望过去十年,台积电凭借稳定的工艺与良率建立代工帝国;三星凭借雄心与资本不断追赶,试图在每一代制程中缩短差距。如今,当2nm的良率曲线摆在眼前,两者的路线再次分化,未来也可能殊途同归。

三星的30%,是挑战者的起点;台积电的稳健,是积累的成果。技术的背后,是体系与耐性的较量。半导体行业从不是一场速度游戏。真正的赢家,不是最先出发的人,而是能稳定交付、持续迭代的那一家。

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