台積電穩健推薦，2納米已受多家客戶青睞三星期待彎道超車，2納米製程力拼客戶數提升英特爾期待走出陰霾，Intel18A成功與否是關鍵
21世紀以來，全球晶片代工市場經歷了快速發展和深刻變革。在高度專業化和技術密集領域，台積電（TSMC）、三星 （Samsung） 和英特爾 （Intel） 無疑是三大龍頭。競爭不僅推動技術進步，也塑造產業格局。
晶片代工市場，持續推動7納米以下先進制程的大廠，全球只剩台積電、三星與英特爾。市場研究及調查機構TrendForce最新數據顯示，2024年第三季全球晶片代工市場，台積電以64.9%市場占有率排名第一，較第二季62.3%增長2.6個百分點，顯示領先地位無人可挑戰。排名第二的三星市場占有率9.3%，較第二季1.5%減少2.2個百分點，與台積電差距又再增加。2024年第四季財報晶片代工部門虧損縮小至23億美元的英特爾，則不在前十大晶片代工廠商。
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依據台積電在2024年第四季財報中公布的結果，先進制程的部分，3納米製程出貨占台積電2024年第四季晶片銷售金額26%，5納米製程出貨占全季晶片銷售金額的34%，7納米製程出貨則占全季晶片銷售金額的14%。總體而言，先進制程（包含7納米及更先進制程）的營收達到全季晶片銷售金額的74%。因此，可以說目前台積電絕代多數的營收貢獻都來自於先進制程，這也就解釋了台積電在全球晶片代工市場能獨占鰲頭的原因。
台積電在2018年開始生產7納米鰭式場效電晶體（7nm FinFET，N7）製程，之後於2020年開始同樣以FinFET技術正式量產5納米（5nm FinFET，N5）製程，以協助客戶完成智能機及性能運算等產品的創新。再到2022年之際，成功量量產3納米（3nm FinFET，N3）製程技術，N3製程也成為當前業界最先進的半導體邏輯製程技術。根據台積電的規劃，它即將於2025年下半年量產，並且在2026年大量生產的2納米（N2）製程，目前開發都依照計劃推進、且有良好進展。N2技術采第代納米片（Nanosheet）電晶體技術，將提供全製程節點的性能及功耗進步。
即將量產最新2納米（N2）製程，台積電也規劃2納米以下進入埃米時代的製程發展。台積電指出，埃米時代的第一個先進制程技術定名為A16，將採用下一代的納米片（Nanosheet）電晶體技術，並采超級電軌技術（Super PowerRail，SPR） 架構、通過該領先業界的背後供電解決案方案，為產品提供更大的運算性能，以及更優秀的能耗表現。
台積電指出，2024年總計為522個客戶提供服務，生產了11,878種不同產品，被廣泛地運用在各種終端市場，例如高性能計算、智慧型手機、物聯網、車用電子與消費性電子等產品上。同時，台積電及其子公司所擁有及管理的年產能也達到超過1,600萬片約當12英寸晶片。
相較於台積電在先進制程上的穩步推進，近些年來積極追趕台積電的韓國三星就期望通過創新方式，能在市場上以彎道超車的方式，獲得市場潛在客戶的青睞並超車台積電。以7納米節點製程為例，三星在2018年領先台積電推出的7LPP就率先用上了EUV及紫外光曝光技術，號稱該製程技術與非EUV製程相較，能降低總光罩層數達約20%，可為客戶節省時間和成本。而且，與10納米的FinFET技術相比、可提升40%的面積效率，搭配提升20%的性能或最多降低50%的功耗。
不過，在7納米製程首次採用EUV卻良率不高，而且台積電在第二代7納米製程也用上EUV技術，使三星優勢不再的情況下，三星在2019年隨即將目標放在了新一代的5納米製程技術上，並將5納米製程於同年的下半年開始量產。根據三星的說法，在沿用且優化EUV技術之後，5納米FinFET製程技術經過改良，能提升25%的邏輯晶片效率，減少20%的功耗，提高10%的性能，使三星擁有更創新性的標準單元架構。
然而，三星5納米量產之後，為客戶高通代工的Snapdragon 888及Snapdragon 8 Gen 1處理器發生過熱與良率不高的問題，迫使高通後來轉單台積電救援的事情令人印象深刻。這讓客戶對三星5納米製程失去信心的狀況下，三星又將目光放到更新一代的3納米製程技術上，並且大膽採用了GAA電晶體，在2022年的6月底宣布正式搶先量產。不過，就在三星3納米GAA製程宣布量產的數個月後，韓國三星證券就發布《地緣政治模式轉變與產業》報告，提到三星面臨無數挫折，特別是3納米GAA製程，因良率僅20%而無法縮小與台積電差距，客戶被迫放棄與三星合作，使三星3納米虧損3.85億美元。
目前，根據韓國媒體報道，三星晶片代工的2納米節點製程（SF2）測試中有了高於預期的初始良率，在針對新一代的Exynos 2600處理器的試產良率約為30%左右。SF2是三星晶片代工部門計劃在2025年下半年推出的最新製程技術，採用第三代GAA技術，其與SF3製程技術相較，SF2性能有望提高12%，能效提高25%，而晶片面積微縮5%。如果良率優畫工作穩定進行，最快將於2025年第四季開始量產，也等於與台積電的N2製程技術正面對決。
見到三星挑戰台積電先進制程的困難重重，當前陷入財務危機的一代晶片製造大廠英特爾也不遑多讓。在過去英特爾在14納米製程技術卡關許久，下一代先進制程每每難產的情況下，一度領先的全球晶片製造龍頭已經與台積電、三星越差越遠。因此，為了拿回領先優勢，加上美國政府提倡半導體製造業復興的情況下，英特爾在2021年前首席執行官Pat Gelsinger就任至後提出了IDM2.0的計劃，規劃以「4年5節點」的技術發展在2025年重新站回半導體製造領先位置，並且能夠爭取市場晶片代工的潛在訂單。
然而，「4年5節點」在推出後就陸續出現執行困難的情況。原本在英特爾規劃的IDM2.0中包括了Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A、Intel 18A先進制程，並且開發RibbonFET和PowerVia兩項創新技術。不過，實際上Intel 4產能受限的問題，就使得整個處理器的產能影響到了筆記本的銷售。至於，Intel 20A製程上，原本要生產的Arrow Lake處理器將取消，改成外包生產，且外包對象最有可能就是台積電。而Arrow Lake由英特爾自己生產部分就剩將代工小晶片封裝至處理器。後來英特爾直接宣布放棄Intel 20A製程，直接搶進Intel 18A階段。
這一連串IDM2.0的先進制程問題下，最終衝擊到了英特爾的產品競爭力。尤其，現階段競爭對手AMD在CPU市場上的表現非常出色，其憑藉著最新的Zen系列架構CPU產品，加上台積電最新製程技術的協助下，性能和總擁有成本（TCO）方面都具有強大競爭力。此外，英特爾還需要在GPU市場上與英偉達競爭，這進一步增加了其壓力。因此，這一連串的問題，終於在2024年的8月份大爆發。
2024年第二季財報，營收表現相2024年第二季財報，營收表現相當難看，單季淨虧損16.1億美元。其中，晶片代工部門再度虧損28億美元，累積2024年上半年虧損已達53億美元。因此，英特爾宣布裁員15%，並且開始停止股利派發，負面消息直接衝擊英特爾股價下跌5.5%，盤後交易更大跌超過20%，導致Pat Gelsinger退休。
（首圖來源：Intel）
