本文作者：孙永杰，题图来自：视觉中国

克日，三星欲打造非美系装备芯片制造厂的新闻再次被媒体热炒。实在这个新闻早在5月尾就被报道过，即台湾经济日报那时报道，华为正试图说服三星及台积电，为其打造接纳非美系装备的先进制程生产线，甚至称三星已有一条7nm接纳非美系装备的产线正在为海思试产。

是不是更邪乎？那么三星真的有实力打造非美系装备的芯片制造厂吗？背后折射出三星芯片产业怎样的实力？

 

非美系装备无望，三星在该领域无存在感

 

既然是芯片制造，自然起决定作用的就是相关的芯片制造装备。众所周知，IC（包罗芯片）制造通常需要光刻机、刻蚀机、薄膜装备、扩散/离子注入装备、湿法装备、历程检测等六大类装备。

 

凭据VLSI Research的数据显示，美国企业在PVD，CMP装备，检测装备和离子注入装备领域基本垄断了市场。从营收角度看，美国三泰半导体装备提供商AMAT（应用质料公司），Lam Research（泛林），KLA（科磊）2019年的应用收入划分为134.68亿美元，95.49亿美元和46.65亿美元，约占全球总营收的35.9%及前15的43%，占有绝对优势。

 

从装备所占市场份额看，AMAT的产物覆盖了整个产业链，众多产物市场占有率处于天下领先水平，包罗PVD沉积装备（84.9%），CMP装备（66%），离子注入装备（73%）领域处于领先水平。此外，泛林的刻蚀机市场占有率到达52.7%，科磊的检测装备市场占有率到达70%。

 

更让外界感受无力的是，除了三大装备制造商外，美国半导体装备产业另有大批的零部件供应商，就连业内熟知的赫赫有名的ASML的光刻机，竟然也离不开美国的半导体零部件供应商。

 

据彭博社搜集的数据显示，ASML的光刻机也使用了美国的手艺，而从ASML整个上游供应链看，ASML的17家焦点供应商中，竟然有9家来自美国，包罗布鲁克斯自动化，sparton，II-VI Incorporated公司、Lumentum（鲁门特姆控股公司）等，此外ASML光刻机的光源由Cymer（已被ASML收购）提供，计量手艺装备由美国惠普制造。由于ASML光刻机大部门零部件选择外包，因此对供应商，尤其是美国供应商依赖水平严重。

 

那么问题来了，这种现实之下，三星可以打造非美系装备半导体制造生产线吗？

 

为此，EE Times曾一份讲述就芯片制造历程的11个阶段对领先的装备供应商进行了排名，得出的结论是：只管在没有美国装备的情况下，理论上确立一条半导体生产线是可行的，但日本、欧洲甚至中国海内的装备在许多领域并不领先。到这里我们只想说，能建、能用和洽用是完全差别层面的观点。

 

需要说明的是，在前15家排名中，竟然没有一家韩国自己的芯片制造装备企业，而据统计，在2018年，韩国SEMES曾进入过榜单，位列TOP12，但由于投资不足，去年彻底与前15无缘。实在即便是进入前15的榜单，在芯片制造装备领域，韩国不要说与美国，就是与日本和欧洲的企业相比都相距甚远。

 

另据韩国国国际商业协会（KITA）的数据，2019年韩国入口芯片制造装备排名前三的国家划分是日本、美国和荷兰。这意味着，韩国在芯片制造装备领域与美国最少的博弈能力都不具备，甚至首先会被日本钳制（始于去年的日韩在芯片领域的商业战知道吧）。

 

日韩商业大战，三星半导体质料曝致命短板

 

除了芯片制造装备，半导体质料对于芯片产业的主要性也是不言而喻。以是若是三星杂在这个领域牛X的话，也会在某种水平上让其确立非美系装备芯片制造厂时，具备与美国博弈的筹码。但不幸的是，在这个要害领域，去年发作的日韩商业战又让三星露出出在芯片产业链中的又一致命短板。

 

通过此次商业战，业内知道，日本竟然是全球最大的半导体质料生产国，并在半导体质料里长期保持绝对优势，生产半导体芯片需要19种左右的必须的质料，缺一不可，且大多数质料具备极高的手艺壁垒。

其中日本企业在硅晶圆、合成半导体晶圆、光罩、光刻胶、靶质料、珍爱涂膜、引线架、陶瓷板、塑料板、TAB（卷带式自动接合）、COF（薄膜复晶）、焊线、封装质料等14种主要质料方面均占有50%以上的份额。

 

例如，在质料中成本占比最高的硅片领域（跨越30%），日本信越化学遥遥领先，市场份额第一，随后为日本 SUMCO（三菱住友）、中国台湾全球晶圆、德国 Siltronic、韩国的SK 海力士。2018年，前四大硅片供货商的全球市占率到达了94%，其中日本信越化学占比28%，日本三菱住友占比25%。

 

在光刻胶领域，日本JSR、东京应化工业、住友化学、美国陶氏、富士电子等企业垄断；在靶材领域，日本的日矿金属、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯占有了大部门市场。

 

相比之下，三星甚至是整个韩国半导体产业链在半导体质料方面几无建树，而且导致了对于日本半导体质料的高度依赖。

 

例如去年日韩商业战中，被日本列入限制出口名单的高纯度氟化氢，其主要用途为半导体的湿式刻蚀。只管全天下各大厂生产的氟化氢险些都能99.99%的纯度，但却唯有日本厂商的氟化氢能将纯度到达99.999%。

在7纳米工艺最先量产以及半导体愈发高精密化的当下，湿式刻蚀由于其各向同样的特点，从而使得芯片制造厂商对于氟化氢的纯度要求也水涨船高。现在，从日本入口的高纯度氟化氢占到了韩国总入口额的43.9%。

 

又如被限制的光刻胶，随着当今种种芯片先后跨入微纳米级别，光刻胶对应的波长也响应地不停减小。现在较为主流的光刻胶波长主要有g线（436纳米）、i线（365纳米）、KrF（248纳米）、ArF（193纳米）以及最新的EUV（13.5纳米）。其中商用最为普遍的KrF和ArF更是日本人的天下，凭据韩国国际商业协会给出的数据，韩国跨越91.9%的光刻胶依赖从日本入口。

 

只管三星今后努力寻找替换，并宣布了巨额投资设计，即在未来7年里投资7.8万亿韩元（约合65亿美元或者449亿人民币）研发国产半导体质料及装备，削减对日本的依赖。但何时能在要害半导体质料领域具备类似日本可以作为杀手锏的博弈能力尚需时日。

 

自研焦点水平下滑，芯片设计优势正在损失

 

众所周知，半导体生产工艺主要分为设计、制造、封测三大环节，在后两个环节中，需要要害装备和质料，它们也是保障芯片顺遂生产的上游基石。但就像我们前述，三星在后两个环节中要害的半导体装备、质料上险些没有任何竞争优势，那么只剩下设计环节这个优势。即便如此，三星也面临失去的危险。

 

今年3 月，三星用户在 Change.org 网站上提交的一份请愿书引发了业内的强烈关注。而用户请愿的目的是向三星施加压力，要求其住手在旗舰手机Galaxy S20 Plus搭载自家 Exynos 990。至于缘故原由，就是搭载该芯片的机型性能、功耗等的显示逊色于搭载高通骁龙865的Galaxy S20 Plus。

 

据外媒 Android Authority的相关测试，Exynos 990确实在性能、功耗等方面与高通骁龙865存有不等的差距。

 

例如在 FHD 分辨率、刷新率为 60Hz 的设置下，无论是单核照样多核，骁龙 865 在 CPU 方面的成就都优于 Exynos 990；GPU 方面，Exynos 990 落伍骁龙 865 近 50%；系统性能方面，骁龙 865 也更胜一筹。

 

又如在 FHD 分辨率、刷新率为 120Hz 的设置下，两款 CPU 的单核显示近乎一致，不外多核方面，骁龙 865 具有显著的优势；GPU 方面，两者的差距较 60Hz 设置下的显示大大缩小，不外骁龙 865 仍然领先；系统性能方面，骁龙 865 更优。

 

业内知道，三星Galaxy S/Note“一机双芯”的做法已经沿用良久，即面向差别的市场划分搭载骁龙和Exynos两套差别的处理器，同时基带、CMOS等元件也总是略有差别。得益于三星LSI团队的精致调教，两颗旗舰SoC性能方面的差异很小，甚至Exynos在部门子项上还略有领先。

 

随着Exynos 990的公布，三星自研的高性能CPU焦点已经推进到了第五代，前后投入了170亿美元，但收效并不理想，尤其随着ARM公版性能的不停提升，三星自芯片焦点的迭代速率已经落伍，以是无论从手艺，照样商业价值的角度，三星自研芯片焦点已没有实际意义。

这也是为何三星去年11月解散了位于德州奥斯汀的整个CPU研发团队，未来完全转向ARM公版架构的缘故原由，而这势必会削弱三星在芯片领域，与苹果、高通等具备自有芯片焦点企业在芯片层面差异化的竞争力，并反映到智能手机终端市场。

 

综上所述，不管是三星，照样其他企业，打造非美系装备芯片制造厂能否乐成，最终考量的是企业在芯片产业链是否具备可供博弈的杀手锏。就三星而言，显然在芯片产业链焦点领域并不具备，甚至是缺乏这种杀手锏，同时露出出三星本身在芯片产业中的“大而不强”。

而这也在提醒中国的芯片产业，鉴于未来芯片市场竞争的复杂性，尤其是非市场竞争因素的增添，博弈能力将至关主要。以是，我们在未来的发展中，理应理清芯片产业链中哪些是焦点的杀手锏手艺，重点突破，切忌追求表面上的大而全，实则虚有其表。只有这样，中国的芯片产业才气真正做到不受制于人，在博弈中占有优势。