三星晶圆厂落后于台积电,但领先业界-电子发烧友网

作为其 2020年第三季度收益报告的一部分，三星电子透露了有关其合同半导体生产业务的一些最新信息。第三季度，三星代工厂创下了有史以来财务最成功的季度，并开始出货使用其5LPE（5纳米，早期低功耗）生产的移动SoC。他们还打算在第四季度增加其高性能计算芯片的出货量，这可能表明英伟达的供应有所增加。

有史以来最高的季度销售额

三星表示，由于移动芯片系统（SoC）和高性能计算（HPC）芯片的出货量增加，其代工厂部门创造了新的季度高销售记录。

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m;"> 三星在一份声明中说：“由于移动需求的回升和对高性能计算芯片的需求增加，代工业务实现了创纪录的季度收入。” “该公司已通过开始销售5纳米移动产品和2.5D封装确立了未来增长的地位。”

三星没有透露哪种HPC芯片将其晶圆代工部门的销售额提高到了历史新高。众所周知，该公司使用其7纳米制造技术生产用于性能要求极高的应用程序的IBM POWER10处理器，并且还制造Nvidia最新的采用“ 8N”工艺的Ampere GPU。CPU和GPU在半导体领域都被视为HPC产品（因为它们使用适当调整的节点）。

对于移动SoC，三星代工不仅继续向三星LSI和其他客户提供它们，而且还开始使用其领先的5纳米制造工艺来提高三星下一代SoC的性能。

目前尚无关于三星在第三季度交付给IBM和Nvidia的数量的信息，但是这两个大客户不可避免地为该季度的Samsung Foundry收入做出了贡献。此外，使用最新节点制造的SoC的价格也很高。

Q4收入增加：更多的Nvidia的Ampere GPU？

第四季度通常对于晶圆代工厂来说是强劲的，因此三星期望其半导体生产业务的收入高于2020年第三季度也就不足为奇了，从而创下另一个季度收入记录。值得注意的是，该公司预计其移动SoC和HPC芯片的销售将推动其第四季度的销售增长。

三星在声明中写道：“第四季度，该业务旨在通过扩大向主要客户的移动SoC和HPC芯片的出货量来实现创纪录的季度收入。”

由于三星移动和其他智能手机制造商将在第四季度为其即将推出的产品存储SoC，因此，并非无法预测三星代工厂将出售大量此类芯片。但是，如果三星晶圆公司真的将Nvidia的Ampere GPU视为“ HPC”产品，那么HPC出货量的增加意味着三星将在第四季度向其合作伙伴销售比第三季度更多的图形处理器（这并不令人惊讶）。最终，这可能会提高实际GeForce RTX 30系列图形卡的可用性。

5LPE生产中

三星代工的5LPE（5纳米低功耗早期）制造技术是该公司7LPP（7纳米低功耗性能）制造工艺的改进，该工艺已经使用了一年多。

与7LPP相比，5LPE增强了极紫外（EUV）光刻工具的使用，以提供10％的性能提升（在相同的功率和复杂度下）或20％的功耗降低（在相同的时钟和复杂度下）并减少约25％的面积（1.33倍的晶体管密度，取决于确切的晶体管结构）。5LPE 在原始工艺中增加了几个新模块，包括具有智能扩散中断（Smart Diffusion Break：SDB）隔离结构的FinFET，以提供额外的性能，第一代灵活的触点放置（三星的技术类似于英特尔的COAG，有源栅上的触点），用于缩放，以及单用于低功耗应用的鳍式设备。

三星表示，5LPE在很大程度上与7LPP兼容，这意味着这是工艺的重新定义，而不是全新的技术。结果，5LPE设计可以重新使用至少一些为原始工艺设计的IP，从而降低了成本并加快了上市时间。但是，对于可以充分利用SDB等优势的IP，三星建议重新设计。

Samsung Foundry的首批5LPE芯片是在其位于韩国华城的第一条 EUV专用V1生产线上生产的。从2021年下半年开始，这项技术将在三星即将在韩国平泽举行的生产线中使用。

正如近年来通常发生的那样，用于智能手机的片上系统（SoC）率先采用最新的制造工艺。三星首款使用5LPE制成的SoC是针对手机的。根据三星发布的幻灯片，生产中至少有两个5LPE SoC。一种SoC是为旗舰智能手机设计的，因此针对性能和功能进行了量身定制（即，它没有集成调制解调器）；另一个SoC是为半高端手机开发的，因此带有集成的5G调制解调器。

落后于台积电，但领先业界

三星晶圆厂在第三季度的某个时候开始生产其5LPE技术，甚至开始向三星LSI交付创意二维码海报
第一批5纳米SoC。相比之下，台湾半导体制造公司（TSMC）在第二季度某个时候使用其N5节点开始了SoC的大批量生产。因此，三星晶圆厂的5纳米节点要落后其竞争对手数个月。

但是，对于基本上是IDM（集成设备制造商）的三星来说，落后于全球最大的半导体合同制造商台积电（TSMC）一点也不奇怪。但值得注意的是，该公司领先于其他行业，包括另一个巨大的IDM英特尔。其他代工厂决定专注于特殊制造工艺，并在几年前退出了领先的竞争，因此他们不会在短期内推出其5纳米级节点的版本。

Samsung Foundry无法透露其客户的名字，但看起来目前，该合同芯片制造商仅为Samsung LSI生产5LPE芯片。从历史上看，Samsung Foundry的LPE节点主要由Samsung LSI使用。相比之下，其他客户则选择了更成熟的产品，例如LPP，LPC（低功耗成本）或LPU（低功耗旗舰版）。但是请记住，这里有Arm的5LPE POP（处理器优化包，为某个节点优化的Arm核心的物理实现）产品，Cadence和Synopsys等公司提供的许多工具来支持5LPE设计，除了台积电，可以合理预期，三星电子以外的许多客户将使用三星的5LPE。

不过，这很吸引人。在与分析师和投资者的电话会议中，三星代工负责人表示，该业务部门即将完成其第二代5nm和第一代4nm产品的设计。

“在第四季度，我们将通过完成第二代5-nano产品和第一代可移动使用的4-nano产品的设计，继续努力扩大先进工艺的飞跃，” Seung Hoon Han说。

Samsung Foundry的公开路线图没有列出5LPP技术（它在一年前就列出，但是当它计划转移到4 nm的GAAFET时–从那时起已被删除），但是它确实具有4LPE和4LPP节点。此时，尚不清楚是否有第二代5nm技术。Samsung Foundry的高级副总裁提到5LPE已实现了所有良率和性能可变性的持续过程改进（CPI）（不太可能因为它们是基于对数以千计的芯片的统计分析而实施的），或者确实有“通用的5LPP技术”以及用于移动SoC的4LPE。

2021年更多的客户和可观的增长

对于客户而言，有必要注意的是，三星晶圆厂公司有望在明年吸引新的大客户。为了获得新订单，这家合同芯片制造商打算扩大其可以解决的高端应用程序的数量，这实质上意味着引入带有可以使特定应用程序受益的模块的工艺技术。

三星在声明中写道：“该公司预计，到2021年，晶圆代工业务的增长将大大超过该行业的增长。” “它计划使HPC，消费者和网络产品的应用多样化，并确保其他主要客户的安全。”

就在几天前，英特尔公司的Raja Koduri 在三星的Advanced Foundry生态系统（SAFE）论坛上作了演讲，该论坛自然地（重新）传闻说，世界领先的CPU供应商可能会将其部分产品外包给Samsung Foundry。英特尔最近在其7纳米制造工艺中遇到了问题，现在正考虑将使用该技术的某些组件外包给第三方。到目前为止，英特尔首席执行官鲍勃·斯旺（Bob Swan） 已确认 该公司一直在与台积电（TSMC）合作，该公司是长期合作伙伴，制造了该公司近年来收购的许多英特尔产品线。

请记住，GlobalFoundries和联合微电子公司（UMC）近年来放弃了开发前沿的制造工艺，因此完全有理由证明Samsung Foundry对于需要大型节点的大型客户的降落订单感到乐观。
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