第一次5G手機交火　台積電與三星，誰能在技術與宣傳戰搶下第一？

直到現在，三星的7奈米製程才算真正問世，但算來已經延遲了大半年。

這中間究竟發生了什麼事？

一位半導體大廠製程主管透露，三星曾經花了很長時間試圖量產7奈米EUV，後來發現一開始訂的設計準則（design rule）難以達到，最後只好放寬準則。其結果，就是最近量產的「7 奈米EUV」。但放寬準則的副作用，就是可能犧牲產品性能。

而最原始的版本仍持續開發，但既然「7 奈米EUV」這名號已經用在「妥協版本」，性能較好的原始版就索性使用聽起來更厲害的「6奈米」，根據最近一次在日本舉辦的三星晶圓代工論壇會中資料，三星的6奈米製程將在今年下半年量產。

但業界表示，目前三星「6奈米」的良率低到僅有10%，如果要趕明年第一季的新款手機發表，10月、11月晶片就要開始量產出貨，難度很高。

三星選擇「彎道超車」，放棄傳統製程，直攻7奈米EUV製程的策略，最多只能算是「慘勝」，因為最後只領先台積一個月左右的時間差。（Shutterstock）

這個尷尬的狀況，最直接的影響就是已經暗潮洶湧的中國第一波5G手機大戰。

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世界第一大手機IC設計公司高通，預計在明年初推出的該公司第一款5G手機系統晶片（System on Chip，SoC）7250所用的製程，就是這個「6奈米」。

目前中國大陸幾大手機廠，包括Oppo、Vivo都預計在明年農曆新年旺季前，發表採用7250晶片的5G手機，以打破華為在5G手機的壟斷地位。

如果三星「6奈米」製程的良率遲遲無法提升，導致高通晶片趕不上新年旺季供貨，最大的受益者就是台灣的聯發科。

第二仗：代理人戰爭　高通「6奈米」對聯發科7奈米

今年5月，聯發科的第一顆5G系統單晶片，在台北電腦大展首次亮相。當時聯發科宣稱這是全球最高效能、最低功耗的5G系統單晶片，並整合了聯發科獨家開發的AI處理器。

這將是聯發科用於中高階5G手機的「68XX」系列第一顆產品，預計今年第三季開始出貨，將出現在明年第一季的5G手機上，蔡明介更在股東會宣稱，這是全世界第一顆5G系統單晶片。
業界表示，目前聯發科預計的上市時間，仍些微落後給高通的7250。

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儘管如此，一位聯發科集團人士表示，這已是近年來，聯發科產品上市時間最接近高通的一次，希望能一舉洗刷近幾年一路被高通壓著打的恥辱，「我們緊跟在他後面，他一出錯，就死定了。」

最有趣的是，聯發科與高通在5G的第一場硬仗，儼然也是一場「代理人戰爭」，成為兩家背後的晶片製造商——三星與台積的短兵相接。

「台積也想贏三星，」一位聯發科集團人士說，台積因此對聯發科大力支援，儘管台積電7奈米產能擠爆，「但是我們完全沒有這方面壓力。」

根據伯恩斯坦（Bernstein）證券於8月7日發給客戶的研究報告，將2020年的5G智慧型手機的全球出貨量預測，從0.97億支大幅調升為1.92億支，幾乎增加一倍，原因是：「5G向中低階手機滲透的速度，超乎預期。」

聯發科與高通在5G的第一場硬仗，其實也是一場「代理人戰爭」，是兩家背後的晶片製造商——三星與台積的短兵相接。（Shutterstock）

高通、中興最近都透露類似訊息，包括明年初就會出現人民幣3千元左右的5G智慧型手機，下半年更會降到跟主流4G差不多的2千人民幣。照這降價速度，等於5G商轉第二年，中國就要大量出現「千元手機」，比當年4G的普及速度還快。

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其中，聯發科的中階5G晶片組推出的速度，也比預期要快，包括將在第一顆5G系統單晶片上市的一到兩季之後，又緊接著推出性價比更高的第二款。

伯恩斯坦因此將聯發科的目標價，從原先的350元調高到370元。

第三仗：3奈米終極之戰 、GAA新結構

根據拓墣產業研究院最新統計，今年第一季台積電的晶圓代工市占率為48.1%，第二名的三星為19.1%。

為了縮短差距，三星再度挺而走險，祭出「彎道超車」策略，而且更加大膽，直接跳過5奈米，直攻3奈米。

不僅如此，還一舉祭出殺手鐧。今年5月，三星在三星晶圓代工論壇（Samsung Foundry Forum）表示，將在2021年推出突破性的3奈米製程「環繞式閘極結構」（Gate-All-Around，GAA）技術，藉著重新設計電晶體底層結構，可讓尺度減少45%、性能提升35%、電力消耗減少50%——幾乎等於摩爾定律微縮一個世代的好處。

而且，三星公告的量產時間是2021年，竟然比台積的3奈米量產時間還早1年。

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這成為過去3個月半導體業相關產業的熱門話題，「所有大客戶都去三星看，都感興趣，」一位外資分析師表示。

一位前任台積研發主管表示，他認為GAA結構能在電晶體一路縮小、挑戰摩爾定律極限時，解決因「短通道效應」出現的漏電問題，「如果沒有更新的創新出來，這是當前最好的解決方案。」

其實，台積研發GAA結構已有十多年歷史。這位前台積主管表示，甚至早在2004年，台積就在半導體業界知名的「國際超大型積體電路技術研討會」（VLSI）發表論文，公開以GAA技術設計的5奈米電晶體，由時任台積副處長楊富量負責。

也因此，台積一直在研發GAA技術，只是之前不準備在3奈米動用。但是，「三星這樣的大張旗鼓的談，台積一定要有反應，」這位前任台積主管說。

三星大打宣傳戰，不斷透過「偷斤減兩」方式，標榜自身的技術領先，也使得台積電必須做出回應，澄清外界的誤解。（Shutterstock）

7月18日的台積第二季法說，分析師果然發難了。

JP摩根證券分析師Gokul Hariharan在第二季法說會直接提問，「你的一個競爭者最近引起許多討論，這個競爭者打算引入新電晶體結構GAA。你們會在3奈米也導入GAA結構嗎？」

台積總裁魏哲家表示，會持續跟顧客「合作定義規格」，他最後一句更留下不小想像空間，「下一回，我會告訴你我們的最新選擇。」

「讓我補充一下，」台積董事長劉德音有點按捺不住，緊接著拿起麥克風，語氣有點激昂的指出，台積的5奈米跟3奈米，都是「全節點微縮」（full-node shrink），「這跟我們競爭對手的技術藍圖不一樣喔，所以你如果比較他們的『3』，其實是跟（台積的）『5』比較接近。」

一位外資分析師表示，這段話其實是暗示，三星「偷斤減兩」，雖然號稱直攻3奈米，其實實際尺度僅較7奈米微縮一個世代。但因為換上全新的電晶體結構，讓效能同步提升。因此假裝再微縮一個世代，稱為3奈米。若比較起真實線寬，其實與台積的5奈米同一等級。

劉德音雖然義憤填膺，但不少業界人士都知道，台積早在2013年從傳統電晶體換成新型的FinFET時，就與三星一起玩過類似的把戲。

曾在台積工作了20多年，負責微影技術研發，現在在艾司摩爾擔任副總的嚴濤南回憶，當時台積打算在20奈米導入FinFET，但消息傳來，因為換了新型電晶體的效果奇佳，因此，三星打算將原先的20奈米FinFET，直接取名為14奈米FinFET，逼得台積也得跟隨。

「我記得很清楚，」嚴濤南回憶，當時台積研發最高負責人、前共同營運長蔣尚義告訴部屬，行銷部門希望能叫14奈米，讓蔣尚義很是為難。「他說，我根本沒有縮，怎麼能叫14？後來折衷一下，叫16。」所以最後量產時，叫16FinFET。

當年，台積、三星的「宣傳手法」，一度讓規規矩矩的英特爾研發主管氣炸了，甚至到處澄清，英特爾才是「真14奈米」，其他亞洲競爭者「不誠實」。（延伸閱讀：【美國現場直擊】製程落後台積電一個世代　英特爾如何反攻？）

現在風水輪流轉，換台積坐上技術龍頭，也只能對同業的「宣傳手法」暴跳如雷，無計可施。或許，這就是「第一名」的代價。（責任編輯：吳凱琳）

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