近日，天风国际分析师郭明表示，TSMC将在2023年和2024年成为高通5G旗舰芯片的独家供应商。认为“高通此举代表了TSMC在2025年前大幅领先三星的先进工艺优势”。
三星连续两年为高通代工骁龙888和骁龙8Gen1，被用户诟病后，高通在今年的骁龙8 Gen 1升级版骁龙8 Gen 1上使用了TSMC的4nm工艺。
此次选择TSMC，意味着高通放弃了过去两年对三星的“偏爱”，全面转向TSMC。
无独有偶，今年早些时候，英业达也将其7纳米GPU芯片订单交给了TSMC，理由是“三星的良率/产量不佳”。
另一方面，三星是世界上唯一能在先进技术上与TSMC竞争的芯片代工厂。短短半年时间，我们接连失去了两个大客户。对于竞争3纳米甚至1纳米的三星OEM来说，胜利的天平已经向TSMC倾斜了很多。
三星是21世纪以来发展最快的半导体晶圆代工厂。它曾经辉煌过，但现在很难说它的衰落是暂时的还是永久的。
在苹果和三星的“蜜月期”崛起
2005年，三星的代工业务起步。此前三星的晶圆厂只生产自己的内存和闪存。
发展代工业务的直接原因是2005年半导体业务利润减半，三星为了提高半导体部门的利润，决定进军晶圆代工领域。但此时，线中已经有山了。
直到2009年，三星在代工领域的份额仍然不高，仅排名全球第九。但是转机很快就会到来。
2010年，苹果推出首款自主研发的芯片A4处理器。这颗让iPhone 4成为手机市场传奇产品的芯片是三星制造的。这也是三星代工第一次为如此大的客户生产顶级移动芯片。
当时苹果选择了代工经验不多的三星生产A4处理器芯片。主要原因是他们之间的长期合作。第一代iPhone到iPhone 3Gs的处理器都来自三星。
2010年以来，智能手机浪潮汹涌，一大批移动终端厂商如雨后春笋般涌现。苹果在手机行业的号召力，为三星代工提供了强有力的背书。从此，三星在代工领域走上了快车道。
2013年，苹果将更多的芯片代工订单交给了三星，这也让三星首次闯入全球第四大代工厂。
与苹果分道扬镳
然而好景不长。2014年，随着苹果和三星的专利之争在全球打响，两家公司在智能手机领域的竞争也日趋激烈。最终，苹果不想在培养竞争对手的同时花钱，于是把A8芯片的代工订单交给了TSMC。
然而，次年的A9芯片引起了最大的争议，因为A9不仅分别由三星和TSMC制造，而且采用了不同的工艺。三星采用14纳米工艺，TSMC采用16纳米工艺。
根据媒体上的实测，三星的14nm工艺在制造工艺上更先进，所以发热和功耗应该更低。但实测结果显示，三星制造的A9发热更严重，续航能力比TSMC差。
或许正是从这一事件中，早早就预料到了三星技术的问题。之后苹果再也没有找过三星代工A系列芯片。这也是苹果只选择一家供应商的罕见例子。在屏幕、镜头等零部件方面，苹果通常会同时使用两家或两家以上的供应商。
选择TSMC一方，足以说明苹果对三星已经完全失去了信任。
同年2015年，第一款名为“火龙”的高通骁龙810诞生。这款处理器采用TSMC最先进的9纳米工艺制造，具有前所未有的发热量。对手的失误给了三星新的机会。
同年，三星放弃了以往旗舰机“骁龙+猎户座”的双搭配，全球销售的Galaxy S6系列机型全部搭载自主研发的Exynos 7420处理器。
三星Galaxy S6系列
这款机型也成为当年乃至现在高端安卓机销量的“天花板”之一。据花旗银行估计，2015年三星Galaxy S6系列的全球出货量可能达到4600万部以上。
在随后的几年里，三星和TSMC展开了一场持久战。在工艺技术和价格战上，也打过不少仗。
2018年，三星终于成为全球第二大晶圆代工厂，份额约为18.5%。此时，TSMC已经占据了全球代工厂的半壁江山，占比近50%。
折叠5纳米长戟
2020年12月1日，搭载三星5nm工艺的骁龙888发布，接下来的故事我们大概都知道了。
搭载骁龙888的新机发布后，很多媒体都测出了骁龙888惊人的发热和功耗。
数码博主Geek bay发现，同等条件下，骁龙888的功耗远高于TSMC 5nm工艺生产的苹果A14和麒麟9000。骁龙888功耗达到4.0W，而苹果A14和麒麟9000只有2.9W和2.4w
据业内媒体分析，两家代工厂的晶体管密度还是不一样的，即使是同样的5nm工艺。TSMC的5nm工艺是每平方毫米1.73亿个晶体管，而三星的工艺只有1.27亿个，低了近27%。
三星向高通承诺“将改进下一代工艺”，于是高通选择相信，继续将4nm工艺的骁龙8 Gen 1押注在三星身上。
不过骁龙8 Gen 1虽然基于更先进的三星4nm工艺，但功耗和发热还是很糟糕。
因此，高通和三星代工成为近两年安卓手机市场众矢之的。
投资、技术和信任已经崩溃。
对于三星代工的问题，韩国当地媒体BusinessKorea总结了三个原因。换句话说，行业老大TSMC在这三个方面都远远领先于三星。
首先，在投资方面，TSMC在代工方面的投资是三星的三倍左右。投资的差距导致技术的差距。这部分体现在不同工艺的晶体管数量差异和芯片良率问题。
如上所述，三星5nm工艺的晶体管数量远远落后于TSMC的5nm工艺，这直接导致三星的代工芯片在功耗和性能上先天不如TSMC。
良品率的问题也是三星的一个隐忧。据悉，三星5nm工艺芯片的良品率甚至低于50%。今年年初，三星曝出芯片良率造假丑闻。
报道称，三星晶圆厂管理层捏造5nm和4nm芯片良率，以减少投入RD和制造业的资金来提高良率，并将预算用于其他业务。
新闻显示，三星制造的4nm骁龙8 Gen 1良率仅为35%，明显低于预期。有半导体从业者表示，三星一直有虚报良品率的习惯。但是，三星是通过给好的芯片定价，不给损坏的芯片定价来对客户收费的。同时大量采购机器扩大整体产能弥补良品率低，一定程度上保持了对客户的吸引力。
然而，进入EUV时代后，荷兰ASML公司的大部分机器都交付给了TSMC。而三星缺机，良品率也没有提升。
这不仅导致三星出货5nm和4nm芯片的效率极其缓慢，毛利也更低。甚至比不上UMC和SMIC等二线晶圆代工厂。
最后一个原因是三星无法赢得企业客户的信任。因为三星电子也是智能终端SoC和智能手机的制造商。比如，苹果如果继续把A系列芯片交给三星生产，就永远面临芯片技术和信息泄露的问题，而擅长代工业务的TSMC则完全不用担心。
因此，三星证券也建议三星电子拆分代工部门，在美国单独上市。不过前提是在三星代工业务站稳脚跟之后才能考虑拆分业务，因为三星更成熟的内存业务为代工部门贡献了大量资金。
竞争未来:3纳米，1纳米
2019年，三星电子声称，为了在2030年赶上排名第一的半导体公司TSMC，赌注是更先进的3纳米和1纳米工艺。
今年6月30日，三星电子宣布开始量产基于GAA晶体管结构的3nm芯片。这意味着三星击败TSMC，成为全球首家实现3nm工艺量产的厂商。
根据三星公布的数据，与5nm工艺相比，3nm工艺可以降低功耗45%，提升性能23%，减少芯片面积16%。
虽然纸面参数还不错，但曾经的合作伙伴高通在看到TSMC制造的骁龙8+ gen 1的优异性能后，已经选择放弃未来两年与三星的合作。另一个拥有先进制造技术的大客户英威达也离三星很远。
据透露，三星3nm的第一家客户将是中国加密货币挖矿芯片设计公司。
目前除了三星自己的Exynos芯片，还没有主流的移动终端芯片可供代工。目前，它们是测试先进制造工艺最有力的载体。
从这点来看，三星要赢回流失的客户还有很长的路要走。
ZAKER技术生产
文/实习生陈泽君
编辑/刘帆
