三星超前台積電量產3奈米先進製程晶片:半導體大戰背後的地緣政治

三星超前台積電量產3奈米先進製程晶片:半導體大戰背後的地緣政治
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如同上世紀的石油大戰,本世紀的晶片大戰從設計、代工到銷售都充滿地緣政治鑿痕。除了蘋果之外,高通與輝達(NVIDIA)等大客戶仍然沒有完全截斷與三星或英特爾的訂單。從商業角度來看,這是避免依賴單一供應商可能帶來的風險,但從地緣政治來看,則是各個經濟體謀算保全自己的利益。

韓國半導體大廠三星電子(Samsung Electronics)今(2022)年下半年開始量產3奈米的半導體晶片(chip)。面對挑戰,全球晶片代工龍頭台積電(TSMC)也宣布其3奈米製程(泛指晶圓生產加工的過程)將如期於下半年進入量產。全球兩大晶圓代工龍頭在先進製程的角力進入新階段。

與此同時,晶片背後的地緣政治競逐也越來越白熱化。美國總統拜登(Joe Biden)上台後力推的《晶片法案》(CHIPS Act),本周三已經在參議院通過,預計眾議院周四表決。

該法案旨在協助美國半導體產業自給自足,並補助「價值相近」的外國半導體大廠在美設廠,擴展就業機會。但是,該法案在補助外國大廠的但書(法律文本)上,要求受補助者10年內不得在中國建造新的半導體廠房等。有分析認為,這是美國圍堵中國半導體發展的新戰略。

《紐約時報》評論稱,一向反對政府高度干預商業的共和黨,此刻支持民主黨法案,罕見達成兩黨共識,除了扶持美國本土半導體之外,也是為了圍堵中國半導體產業。

事實上,半導體晶片已經如同本世紀的石油,一般手機、高階軍武、5G及電動車等都需要晶片協助升級。中國在AI人工智慧及5G科技的迅速發展,迫使美國希望拉攏盟友,掣肘中國的半導體發展。

新加坡國立大學李光耀管理學院資深研究員艾力克斯.卡普裏 (Alex Capri )向BBC中文解釋,三星與台積電的競爭再激烈,美商英特爾也以IC設計等技術領先業界。但他稱,台韓美大廠都是「競爭性的合作關係」,並非希望消滅對方。他贊同美國的策略是與這些半導體大廠或政府合作,目的是抵禦中國在半導體科技的發展。

台北智庫「台灣經濟研究院」分析師劉佩真告訴《BBC中文》稱,今年5月美國總統拜登(Joe Biden)上任的首次亞洲行首選韓國,並親訪三星,加上三星宣布將大舉投資美國及宣布設廠,未來韓國政經情勢上往美國靠攏的機會較大。「台灣現階段政府較為親美,而兩岸關係較為緊張,因而美國極力拉攏台、韓、日等國共同抗中的形勢日趨顯著。」她說。

芯片

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有些專家認為,晶片已經成為「現在的石油」,容易受地緣政治影響而觸發全球危機

三星量產3奈米晶片

2022年起,台積電、三星及英特爾(Intel)代表台灣、美國及韓國三強,在晶圓代工領域的技術領先。根據半導體研究機構集邦諮詢(Trendforce)統計,2022年首季,台積電於全球晶圓代工領域的佔比達53.6%,位居第二的三星則達16.3%。

劉佩真分析,現在三星希望以新的環繞式柵極(Gate-All-Around,GAA),在3奈米晶片製程超前台積電,主要原因之一是自2016到2022年連續七年,台積電獨家拿到大客戶蘋果公司(Apple)應用處理器代工的訂單,三星因此希望將蘋果訂單重新奪回。

中國半導體分析師杜芹在微信公眾號「半導體行業觀察」解釋,從財報上看,蘋果是台積電的最大客戶,兩者在半導體的合作緊密。「蘋果設計,台積電代工」的商業模式一直是兩公司合作模式。

他說,目前半導體業界判斷,台積電2025年計劃生產的2奈米晶片,蘋果仍有可能是優先客戶,判斷來自蘋果和台積電正在聯合開發1奈米晶片,用於增強蘋果未來想要推廣的和蘋果汽車計劃。

「兩家公司彼此成就,在十年後的今天都成為了各自賽道的領頭羊。沒有蘋果這麼強勢的客戶的幫助,台積電難以在代工界領先。而如今,無論是蘋果的A系列、M系列、還是基帶晶片,乃至未來的汽車晶片,都將離不開台積電的代工支持。這兩家公司已經密不可分」,他強調。

良率為關鍵

根據韓媒《韓聯社》報導,三星稱,與現有台積電生產5奈米晶片的鰭式場效電晶體(FinFET)製程相比,GAA技術允許晶片的尺寸縮小35%、能耗降低50%,而性能能夠提高30%。

但是,許多分析指出,尖端晶片生產的「良率」(yield)才是決勝之處,而過去GAA技術是「先做出成品」後才能確定成功或失敗,風險較大。

所謂良率泛指良品生產率,一般商品良率即是「良品數」在總產量的比例。但晶圓製造的良率計算更加複雜。

台灣南台科技大學朱岳中助理教授告訴《BBC中文》,晶圓製造良率泛指Wafer(晶圓)良率、Die(晶粒)良率和封測良率三者的總乘積:「良率越高,意味好的電晶體數越多,效能自然也會越好。良率低不意味產品壞掉,但勢必效能會較差。至於那些真的有問題壞掉的,在測試過程中就已經被淘汰。」

朱岳中說,良率確實是廠商的商業機密,並沒有專門統計的機構。但基於商業誠信及對投資者負責,基本上廠商都會在財報中揭露大致數據,客戶端也能計算得出來。

可以說,這些年來三星與台積電在高階晶片生產代工的競逐,關鍵便是在良率。

科技網站WccfTech分析,同樣接到高通公司(Qualcomm)升級版Snapdragon 8 Gen 1處理器的4奈米晶片訂單,三星代工的晶片良率為35%,台積電則達70%,這使高通最後選擇了台積電成為其代工伙伴。不過,高通的第一代Snapdragon 7 Gen 1仍繼續讓三星晶圓代工,三星仍是高通的第三大客戶。

朱岳中強調,三星緊追台積電試圖以新的代工技術,打破良率表現落後台積電的劣勢,還需要許多資金及技術投入。他認為,「良率就等於廠商的成本,也與產品的效能相關,這是產品能不能銷售出去的重點。在晶片製程拚搏誰的製程比較快,其實意義不大」。


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BMW i智慧電能生活圈, 給你最便利與智慧的未來生活

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Photo Credit: TNL Brand Studio

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「電動車」毫無疑問的成為當前汽車市場最夯的話題與名詞,無論豪華抑或平價汽車品牌皆推出代表各自電動世代的最新電動車款。身為全球豪華汽車品牌領導者BMW,如何再次於此嶄新的電動世代再次領先?【BMW i 智慧電能生活圈】,是BMW端出的秘密武器。

接軌嶄新的電動世代,BMW直接為用車者描繪最便利的生活願景,名為「BMW i智慧電能生活圈」,從用車者的使用情境思考,無論是家中、工作場域、外出旅途與目的地等,都是「BMW i智慧電能生活圈」中相當重要的電量補充站點,規劃的多種電量補充方式包含【BMW家用充電】、【BMW目的地充電】、【BMW i高速充電站】等,讓車主可以輕鬆擁抱BMW電動車所帶來的嶄新電動生活。

【BMW家用充電】

就像許多人使用手機的習慣,回到家開始充電,每次出門前都是滿滿的電力。將BMW Wallbox壁掛式交流充電座安裝於家中車庫或車位註一,車輛停妥後插上充電槍,人回到家中休息充電時車輛同時也在充電,還可利用智慧型手機應用程式(My BMW App)進行充電相關設定。隔日出門前車輛已經備滿電力,以iX xDrive50為例,代表每天出門都有最高630km續航里程註二供使用,可滿足絕大多數的用車里程需求。

【BMW目的地充電】

若前一天晚上忘了充電,或是有著不同於平常通勤的路程安排,也無需擔心,此時可充分利用目的地充電裝置來補充續航里程。早從2014年開始,BMW總代理汎德便在台灣建置超過百座的公用交流充電座,像是公用停車場、飯店、經銷商展示中心都有;不僅如此,2022年開始總代理汎德更啟動經銷商與外部場域合作建置目的地交流充電站,再加上現有的公用交流充電座,迄今全台已有超過兩千座BMW電動車可使用的交流電充電座,只要透過「My BMW App」或「BMW充電App」就可以查詢充電站點資訊,大幅增加外出時的用車便利與行程規劃彈性。

【BMW i高速充電站】

若有著長里程的旅程規劃,或是行程間需要快速的補充電力,此時就可以充分利用BMW i高速充電站來進行電力補充。2022年底前BMW規劃將在全台經銷商建置14座BMW i高速充電站,最大充電功率高達350kW。以iX xDrive50為例,最快6分鐘就可以補充100公里的續航里程,一點也不用擔心旅程因此中斷、壞了出遊興致。

要如何知道BMW i高速充電站的位置?只要透過車主專屬的「BMW充電App」就可以查詢完整的充電站資訊、掃描QR Code便可以快速啟動充電,並綁定信用卡付款。便利的數位化充電服務,清楚展現BMW積極開拓BMW i智慧電能生活圈的企圖心。

*BMW i 高速充電網官方資訊

超高速充電效能

除了三種不同的電能補充方式,車輛本身更需要擁有高速的充電能力。以當前BMW旗下最熱銷的iX豪華純電旗艦休旅車款而言,導入了第五代eDrive電能科技,以能量密度更高的新世代鋰電池模組,加上最高可達200kW的充電功率註三,最快10分鐘就可以補充150km續航里程註二,大幅縮減充電所需時間,便利性不言而喻。

BMW i智慧電能生活圈從實用性思考 有效破除里程焦慮

在電動車百家爭鳴之際,有別於其他品牌僅強調電動車本身技術,BMW不僅以先進科技作為基礎,更從用車者的角度與生活習慣思考,以三種電量補充方式再加上超高速的車輛充電效能,不論是在家中安裝交流充電座每天為車輛充電, 外出時的目的地充電, 以及長途旅行時藉由BMW i高速充電站在最短的時間內補充最多的電量,相信對於車主而言,大幅降低里程焦慮,取而代之的是更便利、更經濟的用車成本,當然,BMW招牌的駕馭樂趣,仍然在旗下電動車款上完美體現。

註一:需專人到府評估安裝可行性
註二:WLTP測試規範下所測得之數據
註三:BMW iX xDrive50車款。
註四: 詳細銷售辦法請洽BMW i指定授權經銷商


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