在这场由AI驱动的晶片军备竞赛中,先进制程需求已非线性成长。工研院产科国际所(IEK)分析师刘美君指出:「这些创新的应用增加时,运算量呈指数性增长,现在约六个月就翻倍一次,过去则需两年。」她指出,AI应用的扩张使晶片制造商被迫集中资源于最顶尖制程节点,整体需求焦点落在2至6奈米区间,成为各家晶圆代工厂的发展重点。

三星电子。路透社
三星电子。路透社

三星:从先进制程竞赛转向「AI晶片一站式服务」

三星一度以价格优势,在2020年以5奈米制程从高通手中拿下骁龙(Snapdragon)888手机晶片订单,当时被视为挑战台积电的重要一役。然而,该晶片上市后在功耗与散热上表现不佳,甚至出现过热情况。

高通在2021年推出的8 Gen 1仍采用三星4奈米制程,但隔年发表的8+ Gen 1便改由台积电4奈米制程代工,并宣称新版本功耗降低30%。此后,高通旗舰晶片全面回流台积电,包括后续3奈米制程,三星痛失关键客户。

在3奈米良率与客户受限后,三星迅速调整策略,不再与台积电正面拚「制程微缩」,而是扩大战场至AI晶片全栈硬体供应链。三星同时掌握晶圆代工、先进封装与高频宽记忆体(HBM)三大事业,成为全球唯一能提供「从制程到记忆体」完整AI解决方案的半导体公司。

这种垂直整合对AI客户极具吸引力。AI晶片高度依赖HBM,而HBM供应与品质已成瓶颈,选择三星可减少多供应商协作带来的延迟与成本波动。对NVIDIA、AMD等AI巨头而言,三星提供了更具弹性的供应链选择。

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翻摄自三星官网
翻摄自三星官网

在2024年三星晶圆代工论坛(SFF)上,公司以「Empowering the AI Revolution」为题揭示新方向,强调将从制程竞争转向良率提升、客户多元化与一站式AI整合服务。三星发表新节点SF2Z与SF4U,并展示整合晶圆代工、记忆体与先进封装(AVP)事业的Samsung AI解决方案平台。

三星指出,AI时代的半导体不仅比拼速度,更讲求效能与功耗平衡。公司不再盲目追求节点数字,而是协助客户加快设计周期、降低系统功耗。自3奈米导入GAA技术以来,良率稳定提升,未来2奈米也将采用此架构。

同时,三星推出一站式AI平台Samsung AI Solution,整合记忆体与封装技术,让客户以单一窗口完成设计与测试,开发周期缩短20%。公司并计划于2027年推出结合CPO(共同封装光学)与AI运算架构的整合方案,锁定AI伺服器与HPC市场。

三星正从制程竞赛者转型为AI时代的「整合服务提供者」。相较台积电聚焦极致制程与制造效率,三星以一站式整合寻求新定位,但最终能否成功,仍取决于良率表现与客户下单意愿。

英特尔晶圆代工持续发展。英特尔提供
英特尔晶圆代工持续发展。英特尔提供

英特尔澄清18A制程进展 良率达标、迈入量产

英特尔则从「美国半导体复兴」角度出发,重建美国晶片制造实力。新任执行长陈立武(Lip-Bu Tan)延续前任季辛格的IDM 2.0策略,推进制造业务与先进制程。

针对市场传言18A制程良率偏低,英特尔强调,18A良率已达「Equal or Better(相等或更佳)」标准,与过去15年节点相比表现不逊,并于第三季达标、第四季迈入量产。该节点的核心技术包括RibbonFET(英特尔版GAA)与PowerVia背面供电,能减少干扰、提升密度与能效,相较Intel 3制程,效能提升15%、晶片密度提升约30%。

英特尔说明,所有18A制程将在美国亚利桑那州钱德勒市Fab 52晶圆厂生产,该厂为英特尔投资1,000亿美元打造的第五座先进晶圆厂,象征其强化美国在地制造与供应链韧性的重要里程碑,并结合俄勒冈研发与新墨西哥封装能量,构筑完整美国半导体制造体系。

英特尔透露,Fab 52已经导入4台半导体设备大厂艾司摩尔(ASML)极紫外光(EUV)微影设备,并扩充空间。Fab 52承袭英特尔在美国的56年来的研发与制造优势,象征在AI时代建立备受信赖的先进美国晶圆代工的重要里程碑。

刘美君分析指出,为突破制程极限,业界正朝GAA、CFET及背面供电等方向迈进,这些正是英特尔技术蓝图的关键。英特尔同时揭露下一代笔电处理器「Core Ultra Series 3」(代号Panther Lake),将采18A、Intel 3与台积电制程的异质整合架构,展现开放代工决心。

对外界关注的玻璃基板计划,英特尔也予以澄清,强调专案仍按路线图推进,否认放弃研发传闻。

全球晶圆代工龙头台积电。吕承哲摄
全球晶圆代工龙头台积电。吕承哲摄

技术之外的胜负:资本支出、市占率与客户信任

AI驱动的新一轮半导体竞赛中,制程微缩已非唯一战场。三星选择发展AI一站式解决方案,英特尔倚重美国政府半导体政策与外部资金支持,台积电则凭借技术领先、稳定良率与长期客户信任,持续稳居全球龙头地位。

台积电已宣布,2025年资本支出将达400亿至420亿美元,中位数较先前预估上调,约七成投入先进制程,另有一至两成分配至特殊制程,其余用于先进封装、测试、光罩与其他项目。公司说明,较高水准的资本支出反映未来数年的成长机会,预期中长期不会显著下降,将以稳定投资支撑客户需求,同时维持可持续且稳定增长的现金股利。

相比之下,英特尔日前透露2025年资本支出约180亿美元;根据韩国券商预估,三星约为350亿美元,但仍需纳入记忆体事业的扩张考量。

根据TrendForce统计,2025年第二季台积电晶圆代工市占率达70.2%,再创新高、稳居龙头。三星虽营收增加,但市占率从上季7.7%微降至7.3%,其他前十大业者多持平或下滑,显示台积电在全球晶圆代工版图的主导地位依旧难以撼动。

法人分析,台积电的关键优势不仅在制程节点,更在「信任与可预测性」。对于AI与高效能运算等高阶应用而言,稳定的交期与良率是不可取代的竞争门槛,即使竞争者在技术创新上加速追赶,若无法维持稳定供应与品质,仍难以获得国际大客户长期信任。

随著2奈米制程启动量产,台积电在制程、封装与系统设计整合上形成更深护城河。三星与英特尔这「两只700磅大猩猩」若要在这场结合信任与资本的竞赛中重返荣耀,仍需在良率、时程与客户信任之间同时交出漂亮成绩。


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