三星靠“3”难成 欲借AI平台级方案翻盘

先进工艺争夺的硝烟一直在弥漫，在生成式AI创世纪时代，台积电、三星和英特尔“神仙”打架正在进入覆盖代工、先进封装、光学元件等要素集结的全面战役。

最近三星在其年度盛会三星代工论坛 (SFF) 上，论坛的主题为“赋能人工智能革命”，三星展示了其最新的代工技术路线图，包括两个新的尖端节点——SF2Z和SF4U，还公布了引领AI时代的代工技术战略，计划打造结合其代工、存储和高级封装（AVP）独特优势的AI平台级解决方案，通过“交钥匙”服务来满足客户多元化需求。

雄心勃勃之下，反衬出三星在先进工艺市场的“寂寥”。据TrendForce称，今年第一季度三星在晶圆代工市场的份额从上一季度的11.3%下滑至11%，而台积电的份额则从同期的61.2%攀升至61.7%，两者差距扩大至50%。

不止如此，三星虽在3nm先声夺人，但台积电以其稳健的技术策略以及良率的持续提升后来居上，在3nm市场三星已然处于下风，而三星能否凭借后续的2nm、1nm以及豪情壮志的AI平台方案，在未来的比拼中能否挽回颓势仍未可知。

先进工艺演进  平台方案赋能AI

在先进工艺推进层面，三星也是高举高打。

三星在会上宣布将推出两种新工艺节点SF2Z和SF4U，强化其尖端工艺技术路线图。关键的背面供电 (BSPDN) 技术将在最新的2nm工艺SF2Z采用，2027年实现量产。与第一代2nm节点SF2相比，将BSPDN技术应用于SF2Z不仅可以提高PPA，还可以显著降低电压降，从而提高HPC设计的性能。

此外，三星还宣布2027年量产1.4nm工艺，并确保性能和良率。三星强调其对超越摩尔定律的持续承诺，将通过材料和结构创新，推进1.4nm以下工艺演进。

面向生成式AI的历史性机遇，诸如环栅（GAA）之类的结构性改进成为满足AI芯片功率和性能需求的必要条件。在论坛上三星强调了其GAA技术的成熟度，这是赋能AI的关键因素。凭借积累的GAA生产经验，三星计划在今年下半年量产其第二代3nm工艺（SF3），并在即将推出的2nm工艺上应用GAA。自2022年以来，三星的GAA产量一直稳步增长，并有望在未来几年大幅扩张。

不止于先进工艺持续迭代，为着力为客户提供AI交钥匙方案，三星将全面整合代工、存储器和AVP的积淀和优势，提供高性能、低功耗和高带宽的解决方案，并可根据特定的客户AI需求进行定制，这将大幅简化客户的供应链并加快产品上市。三星称，通过使用其集成的AI解决方案，无晶圆厂客户与分别使用代工、存储器和封装相比，将从芯片开发到生产的时间缩短约20%。

意识到AI浪潮中硅光子对于快速可靠的数据传输与降低AI功耗的重要性，三星也计划在2027年推出集成光学元件的AI解决方案，提升“一站式AI解决方案”的高价值。

在不断叠加的组合拳之下，三星预测，到2028年其AI相关客户名单将扩大五倍，收入将比现在增长九倍。

三星3nm行路难 寻求反击之策

尽管三星着力强调其先进工艺进阶和整合式AI平台方案，要在生成式AI时代重振雄风，但一个难掩的事实是三星在3nm明明起了大早却赶个晚集。

“在3nm领域，三星败局已定，台积电订单已经到了2026年，可说是取得完胜。因而三星只能在2nm、1.4nm以及1nm寻求追赶甚至赶超的机会。目前半导体最大的机遇是AI领域，这个领域对芯片要求是高性能和低功耗，三星针对AI领域推出了高性能和低功耗的技术路线，提供交钥匙的服务，即希望抓住AI时代的机遇。”有专家分析说。

三星于2022年6月率先量产采用GAA制程的3nm芯片，然而其首代N3节点SF3E并不是特别成功，应用范围不够广泛，起初仅用于加密货币，后来自家Exynos 2500芯片良率也未达标。此外，谷歌Tensor处理器均由三星打造，然而Tensor G4仍采用三星4nm制程，且据传Tensor G5将转由台积电3nm打造。

台积电尽管3nm仍采用FinFET技术，且量产时间晚了几个月，但随着其性能、良率不断提升，基本已一家独霸3nm市场，并且产能持续吃紧。自3nm量产以来，台积电已从第一代N3B进阶到第二代N3E，今年下半年将量产第三代N3P，相比前一代提高4%性能，或在相同主频下功耗降低9%。台积电表示，N3P已经完成认证，良率表现已接近N3E。

有报道称，苹果、高通、英伟达、AMD等巨头排队大举包下台积电3nm订单，虽产能比上一年提升3倍但仍供不应求，市场普遍预测2026年将出现“台积电3nm荒”。而随着英特尔新款CPU也将采用台积电3nm工艺，预计上述公司对台积电3nm产能的竞争将更加激烈。

“江湖地位”如此，台积电的“涨价”也就毫无悬念。前不久台积电新任董事长刘德华在年度股东大会上宣布，台积电将提高3nm工艺价格，并自信满满地宣称，“台积电没有竞争对手”。

随之而来的是，最近上游IC设计公司亦开始传出涨价消息。供应链透露，高通骁龙8 Gen 4以台积电N3E打造，较上一代报价激增25％，不排除引发后续涨价趋势。但业内同时指出，涨价幅度合理，因为相较5nm，3nm每片晶圆成本价格大约贵25％，且这一涨幅还未考虑整体投片数量、设计架构等因素。

在此攻守之势易也的情形下，三星的反击策略是双管齐下：一方面，着力提升产量，尤其是对搭载3nm芯片的Galaxy产品押下重注。即将于7月推出的Galaxy Watch 7系列将采用3nm“Exynos W1000（代号 Sapphire）”芯片。今年下半年，三星计划量产用于Galaxy S25系列的3nm应用处理器 Exynos 2500 芯片。只有将自家产品打磨证明其工艺足够先进和可靠，才能吸引英伟达等大客户的“回首”和承诺。

另一方面则是三星整合工艺、HBM和先进封装的一站式AI方案了，毕竟在HBM领域，三星有得天独厚的优势，并在着力提升NCF 技术在HBM中堆叠更多的DRAM，借此“三剑客”三星或有望翻盘。有消息称，三星有可能赢得AMD的下一代AI芯片订单，而且还在与英伟达对第五代高带宽内存HBM3E进行质量测试。

对决升级 台积电仍在高处

展望未来的AI创新，无论是先进工艺、封装以及渐行渐进的硅光子、玻璃基板等等均不可或缺，三大巨头的较量也在全面升级。

如果说3nm台积电已经稳坐铁王座，那么2nm无疑是代工三强争霸的新战场。

台积电在2nm节点也在紧锣密鼓。据悉，台积电目前2nm进展顺利，采用Nano Sheet技术，目前转换表现已达到目标90%、转换良率超过80%，近期已经启动了2nm试产的前置作业，目标是今年试产近千片，预计2025年实现技术量产。在2nm之后，台积电预计将在2026年量产第二代N2P和A16（1.6nm）。与第一代N2相较，N2P相同主频和晶体管数量的情况下，功耗可降低5%～10%，在相同功耗和晶体管数量的情况下，性能可提高5%～10%。

除此之外，台积电还成功在实验室集成P-FET和N-FET两种不同形态晶体管，做出CFET架构的芯片，这是2nm采用Nano Sheet架构创新后的下一代全新晶体管架构创新。而且，三星、英特尔均对CFET的开发给予高度重视，并早已提前布局。

蓄势待发的英特尔也在全面落子，其“四年五个制程节点”的目标看似已基本落定，相当于2nm、1.8nm和Intel 20A和Intel 18A两大节点正在顺利推进中，并将采用RibbonFET全环绕栅极晶体管和PowerVia背面供电，意图重夺制程领先性，并在未来的演进中能够巩固领先性。

随着先进封装也成为AI芯片提升算力和带宽的必备利器，三强相争的战火也延伸到了3D封装。前不久，英特尔宣布其首个3D封装技术Foveros已实现大规模量产。与此同时，三星也在积极开发其3D封装技术X-Cube，并表示将在2024年量产。同时，其为AI芯片开发的最新3D封装技术SAINT也渐行渐近。无疑，先进制程三巨头在3D封装市场的排位赛也即将开启。

上述专家指出，从3nm到2nm再到1.4nm，技术从FinFET转向GAA再进而是CFET，良率达60%-70%就已不错了，加上3D封装使得面积增大，良率也会有所降低，三星、英特尔相更为冒进，而台积电的工艺路线更为稳妥。加之台积电在良率、产能、生态链等方面更占优，与客户的关系更为牢固，短期内仍难以撼动。

正如知名博主所言，台积电能走到今天，并不是靠运气或者一味地埋头苦干，他是靠产经学全方位系统经营以及超前技术布局，数十年如一日脚踏实地地积累，不好高骛远，不妄想弯道超车，坚持投入一步一脚印，在累积了30年后，成就了台积电在全球半导体代工领域的霸主地位。

“成功不是平地而起而是一步步扎实推进的，对于在奋力追赶的大陆半导体代工业来说，更需要这种踏实的作风、务实的态度和持续耕耘的精神。”专家对大陆代工业寄望深厚。