三星、台积电先进制程展开拉锯战 四大核心技术成竞争焦点 | {$randkws}热点解读 三星和台积电均亮相本年量产
来源：害群之马网 | 栏目：热点 | 2026-06-16 03:39:06
近期，三星电子强调，将于2027年着手生产1.4nm工艺处理器。另外也有台积电开启1.4nm处理器制程工艺开发的讯息，台积电已将其3nm工艺开发团队转为1.4nm工艺开发团队。事实上，刚刚官方演员阵容，说到了心坎里这已然不是三星和台积电第一次在先进制程的进度上“撞车”。本年，三星和台积电均亮相将在2025年量产2nm处理器。在3nm方面，三星和台积电均亮相本年量产。当下，三星已然抢先一步量产3nm处理器，台积电也蓄势待发，筹备在年底前量产3nm处理器，并且苹果M3处理器已然提前预定台积电3nm处理器制程。
三星电子代工业务总裁Si-young Choi在三星晶圆代工论坛作主旨演讲
在5nm以下制程领域中，仅剩下了三星和台积电最后两家企业，但这两家企业的比拼仍相当激烈，你来我往，形成了拉锯战。而正是这样的拉锯战，促使摩尔定律在重重艰难之下，仍不断按照一定速度向前延伸。
资本支出是合肥创业融资Tips先进制程拉锯战的底气
在5nm以下先进制程领域，为何台积电、三星这两家企业能“笑”到最后？乃至还能在如此艰难的先进制程领域打起拉锯战？
依据DIGITIMES资料评估，28nm工艺建厂花费为60亿美元（约合人民币382亿元）。但是到7nm工艺时，建厂成本却增长至120多亿美元（约合人民币765亿元）。到5nm时，这一数字更是增长至160亿美元（约合人民币1019亿元）。可见，晶圆厂的建设成本相当高昂，且随着处理器制程的逐步压缩不断攀升。针对5nm以下的先进制程处理器而言，成本更为高昂。
面对如此“砸钱”的买卖，三星、台积电也展示出了强大的资金实力。IC insights的资料显示，2021年半导体行业资本支出合计为1520亿美元，三星电子和台积电的资本支出合计超过了600亿美元，占总资本支出的近40%。
在本年6月8日举行的股东大会上，台积电董事长刘德音预计，明年台积电资本支出会达到400亿美元。假如按此速度持续增长，将意味着台积电2021—2023年的古力娜扎娱乐八卦资本支出极有或许超过此前亮相的3年千亿美元，达到1100亿美元～1140亿美元之间（约合7391亿～7660亿人民币）。
台积电2019年—2022年资本支出（资料来源：依据公开资料整理）
另外，Counterpoint称，台积电高额的资本支出将有很大一若干是对3nm和2nm节点产能的扩建，由于英特尔和苹果等大客户在2023年后对先进制程的需求较为大。
在代工方面的资本支出，三星也毫不逊色。2021年，三星电子半导体与显示总资本支出达48.22万亿韩元（约合2500亿人民币），其中用于半导体的有43.57万亿韩元（约合2300亿人民币），其资金首要集中用于产能扩张和先进节点的迁移。本年5月，三星电子亮相前方5年重大投资打算中强调，在2026年前，将资本支出增多30%以上，达450万亿韩元（约合2.4万亿人民币）。尽管三星电子没有透露各业务的扶持占比，但有确认师初步预测，其在半导体领域将支出超千亿美元。
业内专家莫大康向《中国电子报》采编强调，三星多年来在存储器领域独占鳌头，有足够的资本投入在先进制程的开发中。“尽管针对三星而言，代工行业并不是突发漫威电影解读其营收的‘主力军’，与台积电相比，其代工领域一年的营收只有台积电的1/3，但三星身为全球龙头IDM品牌方，且拥有雄厚的资金扶持，追求先进制程也意味着追求行业的话语权，这也是三星能不断在先进制程领域‘砸钱’并与台积电不断抗衡的首要缘由之一。”莫大康说。
强大的资本支出能力，也给了三星、台积电足够的底气，使其能够在先进制程领域你来我往。
四大核心技术成比拼中心
台积电、三星在先进制程的拉锯战中，首要围绕四大核心技术展开比拼。
其一，晶体管结构。据知晓，随着处理器制程延伸到5nm以下，原本使用的三面围栅的FinFET晶体管结构着手呈现漏电流所导致的功耗与发热难题，这也使得使用四面环栅结构的GAA技术逐步受到更多留意。复旦大学微电子学院副院长周鹏强调，相较于三面围栅的FinFET结构，GAA技术的四面环栅结构可以更好地抑制漏电流的形成以及增大驱动电流，进而更有利于做到表现和功耗之间的平衡。所以，GAA技术在5nm之后更小的制程中，更受到业界的认可和青睐。
在晶体管结构方面，三星先台积电一步，在其3nm处理器中便着手使用GAA架构，还与IBM联合启动了一种新的垂直晶体管架构VTFET。据知晓，在同等功率下，VTFET晶体管提供了FinFET晶体管2倍的表现，而在等效频率下，VTFET可以节省85%的功率。另外，台积电也在GAA架构中不断有所建树，在上一年12月的中国集成电路设计业2021年年会上，台积电（中国）总经理罗振球称，台积电将在2nm节点中使用基于GAA架构的MBCFET晶体管架构。
三星电子晶体管结构路线图（来源：三星电子）
其二，新材料。为知晓决晶体管微缩后带来的量子效应、漏电发热等难题，并有效提升处理器能耗、减小处理器面积，台积电、三星等品牌方着手不断寻找能够在先进制程处理器中替代或者补充硅材料不足的新材料。据知晓，台积电正探究二硫化钨（WuS2）和碳纳米管等新材料，这些材料能够更有效地移动电子，并让处理器在计算过程中更为节能，下降功耗。另外，三星电子也与蔚山技术学院兴办开发出新材料“非晶氮化硼（a-BN）”。据悉，该材料能够起到阻止电干扰的作用，三星将其视为半导体小型化的核心元素之一。
其三，新的光刻设备。下一代EUV光刻机可谓是攻破2nm以下先进制程的命脉，所以，三星、台积电均着手奋力寻求ASML高数值孔径极紫外光刻机。本年6月17日，台积电举行的技术论坛上首次透露，到2024年台积电将拥有ASML最先进的高数值孔径极紫外光刻机，用于生产GAA架构的2nm处理器，并预计在2025年量产。据知晓，高数值孔径极紫外光刻机具备更高的光刻分辨率，能够将处理器体积压缩的另外，密度增多2.9倍。差不多同一时间，有报导称三星电子从ASML获得了十多台EUV光刻机，且三星同样强调其2nm处理器将于2025年量产，可见这几台光刻机也在为2nm处理器的量产做筹备。
其四，先进封装技术。随着处理器制程的演进和晶体管结构的改变，如何能将处理器“封”得更小，并做到更优质的互联也变成台积电、三星的主攻点。所以，近年来，台积电也在先进封装领域不断发力，接连启动了CoWoS、SOIC 3D等技术，完善其在先进封装领域的布局。以便进一步拓展其在先进封装上作用，2020年台积电将其旗下SoIC、InFO及CoWoS 等3D IC技术渠道开展了整合，并命名为3D Fabric。据台积电说明，在商品设计方面，3D Fabric提供了最大的弹性，整合逻辑Chiplet、高带宽存储(HBM)、特别制程处理器，可全方位做到各类革新商品设计。
尽管起步较晚，但三星近年来一直坚守不懈地开发先进封装技术。2021年11月，三星亮相已与AmkorTechnology联合开发出混合基板立方体（H-Cube）技术，这是其新近的2.5D封装解决计划，大大下降了高表现计算等行业的准入门槛，使得三星在先进封装领域名声大震。
拉锯战合作摩尔定律不断前行
如今，三星和台积电在先进制程领域的比拼已然进入了白热化阶段，也变成合作摩尔定律持续前行的首要动力之一。
在这场拉锯战中，三星当下处于劣势，且先进制程处理器频频陷于良率的泥沼。据悉，三星4nm良率仅为35%，而台积电4nm制程工艺处理器的良率可达到70%，是三星的两倍。由于良率难题，三星晶圆代工的首要客户正流失。例如，高通将骁龙8 Gen1订单转向台积电生产，后续3nm处理器也全量委托给台积电；英伟达RTX 40系列显卡也将使用台积电5nm制程。由于三星电子基于4nm制程的Exynos 2200处理器良率表现相当之低，其GPU频率从打算的1.69GHz削减到1.49GHz，最后缩减到1.29GHz。为此，三星电子代工的大客户高通和英伟达已然协商按照处理器最后产量付费，而非按晶圆付费。
台积电在先进制程领域相对顺利。近期有讯息称，尽管如今还未量产3nm工艺，台积电3nm良率已达80%，其最大的客户苹果，已然提前预定其M3处理器使用台积电3nm制程。乃至有讯息称，台积电2nm的隐患试产良率也已超过了90%，苹果和英特尔等巨头企业，也将身为台积电2nm的首批客户。
台积电先进制程演变路径
莫大康强调，台积电、三星之间的比拼也没有绝对的输赢之分，由于绝大若干晶圆代工品牌方已然完全告别了先进制程的竞赛，使得诸多客户只能在台积电和三星之间开展“非此即彼”的挑选，而台积电一家的产能，也难以维持庞大的先进制程行业。所以，哪怕三星的处理器会频频陷入表现“滑铁卢”的隐患，也依旧会有大批品牌方愿意去“尝尝螃蟹”。
这样的比拼态势，恰巧成以便合作摩尔定力持续前行的首要动力。“尽管，三星在商品良率以及客户订单量方面三星不如台积电，但是针对台积电而言，并不是无所顾忌。三星背后不可忽视的强大资本力量，是台积电最顾忌的方面之一。另外，正是由于三星追得紧，所以这也成以便敦促台积电不断向先进制程延伸的最大动力之一。二者的拉锯战，也成以便合作摩尔定力持续前行的动力。”莫大康强调。
三星电子代工业务总裁Si-young Choi在三星晶圆代工论坛作主旨演讲
在5nm以下制程领域中，仅剩下了三星和台积电最后两家企业，但这两家企业的比拼仍相当激烈，你来我往，形成了拉锯战。而正是这样的拉锯战，促使摩尔定律在重重艰难之下，仍不断按照一定速度向前延伸。
资本支出是合肥创业融资Tips先进制程拉锯战的底气
在5nm以下先进制程领域，为何台积电、三星这两家企业能“笑”到最后？乃至还能在如此艰难的先进制程领域打起拉锯战？
依据DIGITIMES资料评估，28nm工艺建厂花费为60亿美元（约合人民币382亿元）。但是到7nm工艺时，建厂成本却增长至120多亿美元（约合人民币765亿元）。到5nm时，这一数字更是增长至160亿美元（约合人民币1019亿元）。可见，晶圆厂的建设成本相当高昂，且随着处理器制程的逐步压缩不断攀升。针对5nm以下的先进制程处理器而言，成本更为高昂。
面对如此“砸钱”的买卖，三星、台积电也展示出了强大的资金实力。IC insights的资料显示，2021年半导体行业资本支出合计为1520亿美元，三星电子和台积电的资本支出合计超过了600亿美元，占总资本支出的近40%。
在本年6月8日举行的股东大会上，台积电董事长刘德音预计，明年台积电资本支出会达到400亿美元。假如按此速度持续增长，将意味着台积电2021—2023年的古力娜扎娱乐八卦资本支出极有或许超过此前亮相的3年千亿美元，达到1100亿美元～1140亿美元之间（约合7391亿～7660亿人民币）。
台积电2019年—2022年资本支出（资料来源：依据公开资料整理）
另外，Counterpoint称，台积电高额的资本支出将有很大一若干是对3nm和2nm节点产能的扩建，由于英特尔和苹果等大客户在2023年后对先进制程的需求较为大。
在代工方面的资本支出，三星也毫不逊色。2021年，三星电子半导体与显示总资本支出达48.22万亿韩元（约合2500亿人民币），其中用于半导体的有43.57万亿韩元（约合2300亿人民币），其资金首要集中用于产能扩张和先进节点的迁移。本年5月，三星电子亮相前方5年重大投资打算中强调，在2026年前，将资本支出增多30%以上，达450万亿韩元（约合2.4万亿人民币）。尽管三星电子没有透露各业务的扶持占比，但有确认师初步预测，其在半导体领域将支出超千亿美元。
业内专家莫大康向《中国电子报》采编强调，三星多年来在存储器领域独占鳌头，有足够的资本投入在先进制程的开发中。“尽管针对三星而言，代工行业并不是突发漫威电影解读其营收的‘主力军’，与台积电相比，其代工领域一年的营收只有台积电的1/3，但三星身为全球龙头IDM品牌方，且拥有雄厚的资金扶持，追求先进制程也意味着追求行业的话语权，这也是三星能不断在先进制程领域‘砸钱’并与台积电不断抗衡的首要缘由之一。”莫大康说。
强大的资本支出能力，也给了三星、台积电足够的底气，使其能够在先进制程领域你来我往。
四大核心技术成比拼中心
台积电、三星在先进制程的拉锯战中，首要围绕四大核心技术展开比拼。
其一，晶体管结构。据知晓，随着处理器制程延伸到5nm以下，原本使用的三面围栅的FinFET晶体管结构着手呈现漏电流所导致的功耗与发热难题，这也使得使用四面环栅结构的GAA技术逐步受到更多留意。复旦大学微电子学院副院长周鹏强调，相较于三面围栅的FinFET结构，GAA技术的四面环栅结构可以更好地抑制漏电流的形成以及增大驱动电流，进而更有利于做到表现和功耗之间的平衡。所以，GAA技术在5nm之后更小的制程中，更受到业界的认可和青睐。
在晶体管结构方面，三星先台积电一步，在其3nm处理器中便着手使用GAA架构，还与IBM联合启动了一种新的垂直晶体管架构VTFET。据知晓，在同等功率下，VTFET晶体管提供了FinFET晶体管2倍的表现，而在等效频率下，VTFET可以节省85%的功率。另外，台积电也在GAA架构中不断有所建树，在上一年12月的中国集成电路设计业2021年年会上，台积电（中国）总经理罗振球称，台积电将在2nm节点中使用基于GAA架构的MBCFET晶体管架构。
三星电子晶体管结构路线图（来源：三星电子）
其二，新材料。为知晓决晶体管微缩后带来的量子效应、漏电发热等难题，并有效提升处理器能耗、减小处理器面积，台积电、三星等品牌方着手不断寻找能够在先进制程处理器中替代或者补充硅材料不足的新材料。据知晓，台积电正探究二硫化钨（WuS2）和碳纳米管等新材料，这些材料能够更有效地移动电子，并让处理器在计算过程中更为节能，下降功耗。另外，三星电子也与蔚山技术学院兴办开发出新材料“非晶氮化硼（a-BN）”。据悉，该材料能够起到阻止电干扰的作用，三星将其视为半导体小型化的核心元素之一。
其三，新的光刻设备。下一代EUV光刻机可谓是攻破2nm以下先进制程的命脉，所以，三星、台积电均着手奋力寻求ASML高数值孔径极紫外光刻机。本年6月17日，台积电举行的技术论坛上首次透露，到2024年台积电将拥有ASML最先进的高数值孔径极紫外光刻机，用于生产GAA架构的2nm处理器，并预计在2025年量产。据知晓，高数值孔径极紫外光刻机具备更高的光刻分辨率，能够将处理器体积压缩的另外，密度增多2.9倍。差不多同一时间，有报导称三星电子从ASML获得了十多台EUV光刻机，且三星同样强调其2nm处理器将于2025年量产，可见这几台光刻机也在为2nm处理器的量产做筹备。
其四，先进封装技术。随着处理器制程的演进和晶体管结构的改变，如何能将处理器“封”得更小，并做到更优质的互联也变成台积电、三星的主攻点。所以，近年来，台积电也在先进封装领域不断发力，接连启动了CoWoS、SOIC 3D等技术，完善其在先进封装领域的布局。以便进一步拓展其在先进封装上作用，2020年台积电将其旗下SoIC、InFO及CoWoS 等3D IC技术渠道开展了整合，并命名为3D Fabric。据台积电说明，在商品设计方面，3D Fabric提供了最大的弹性，整合逻辑Chiplet、高带宽存储(HBM)、特别制程处理器，可全方位做到各类革新商品设计。
尽管起步较晚，但三星近年来一直坚守不懈地开发先进封装技术。2021年11月，三星亮相已与AmkorTechnology联合开发出混合基板立方体（H-Cube）技术，这是其新近的2.5D封装解决计划，大大下降了高表现计算等行业的准入门槛，使得三星在先进封装领域名声大震。
拉锯战合作摩尔定律不断前行
如今，三星和台积电在先进制程领域的比拼已然进入了白热化阶段，也变成合作摩尔定律持续前行的首要动力之一。
在这场拉锯战中，三星当下处于劣势，且先进制程处理器频频陷于良率的泥沼。据悉，三星4nm良率仅为35%，而台积电4nm制程工艺处理器的良率可达到70%，是三星的两倍。由于良率难题，三星晶圆代工的首要客户正流失。例如，高通将骁龙8 Gen1订单转向台积电生产，后续3nm处理器也全量委托给台积电；英伟达RTX 40系列显卡也将使用台积电5nm制程。由于三星电子基于4nm制程的Exynos 2200处理器良率表现相当之低，其GPU频率从打算的1.69GHz削减到1.49GHz，最后缩减到1.29GHz。为此，三星电子代工的大客户高通和英伟达已然协商按照处理器最后产量付费，而非按晶圆付费。
台积电在先进制程领域相对顺利。近期有讯息称，尽管如今还未量产3nm工艺，台积电3nm良率已达80%，其最大的客户苹果，已然提前预定其M3处理器使用台积电3nm制程。乃至有讯息称，台积电2nm的隐患试产良率也已超过了90%，苹果和英特尔等巨头企业，也将身为台积电2nm的首批客户。
台积电先进制程演变路径
莫大康强调，台积电、三星之间的比拼也没有绝对的输赢之分，由于绝大若干晶圆代工品牌方已然完全告别了先进制程的竞赛，使得诸多客户只能在台积电和三星之间开展“非此即彼”的挑选，而台积电一家的产能，也难以维持庞大的先进制程行业。所以，哪怕三星的处理器会频频陷入表现“滑铁卢”的隐患，也依旧会有大批品牌方愿意去“尝尝螃蟹”。
这样的比拼态势，恰巧成以便合作摩尔定力持续前行的首要动力。“尽管，三星在商品良率以及客户订单量方面三星不如台积电，但是针对台积电而言，并不是无所顾忌。三星背后不可忽视的强大资本力量，是台积电最顾忌的方面之一。另外，正是由于三星追得紧，所以这也成以便敦促台积电不断向先进制程延伸的最大动力之一。二者的拉锯战，也成以便合作摩尔定力持续前行的动力。”莫大康强调。