2020年时,三星电子(Samsung Electronics)在8寸与12寸晶圆上各有260K(片)的产能,到2021年时调整为265K/325K,估计2022年时12寸晶圆厂将增加到443K,其中5/7纳米的产能增加到60K(2020年底仅有30K)。三星到2026年之前针对晶圆代工事业承诺了稳定投资,但对三星晶圆代工事业而言,最大挑战是「captive market」贡献值偏高的事实。
在2020年时,三星晶圆代工仰赖内部订单的比重高达60%,2021年也还有50%以上,高通(25%)与NVIDIA(13%)是两大外界客户,但两者合计的比例只有接近40%,其余的公司大约合计贡献10%。根据韩媒报导,三星自家应用处理器(AP)贡献21%营收,CIS约15%,DDI约10%,但从获利来说,AP比例最高,其次是使用65纳米技术的GPU、CIS与DDI,这些合计只占10%左右的获利贡献。
瑞银(UBS)估计,三星System LSI部门对集团的获利贡献将从2021年的3%,提高到2022年的6%,到2026年前维持在6~8%,客户结构的改善与高端制程的价格支撑,可望让三星略微改善晶圆代工事业的效益。
三星12寸代工产能在2017~2026年间预计将可能成长3.2倍,总投资金额170亿美元的德州Taylor工厂在2022年动土,2024年下半启用。UBS估计,三星晶圆代工事业在2022年的资本支出为130亿美元,这与2018年的34亿美元相比是个很大的进展,估计未来几年三星资本支出应该都在160亿美元上下。
现在三星晶圆代工事业高度仰赖移动通讯,比重超过6成,而高效运算(HPC)仅有10%上下,如何提升HPC贡献值是三星最大的挑战。
三星5纳米良率应该已经来到70%以上,4纳米尚待努力,但3纳米使用GAA新制程,没有过去的包袱,表现应该会更好一些。被称为3GAE的3纳米GAA制程在2022年只用在加密芯片的生产上,3GAP的第二代制程更有意义,但真正量产可能要到2024年,而使用3GAP的HPC客户可能在2024~2025年才会量产。
三星相信HPC客户都需要第二供应商(second source),因此除台积电外,就是在三星与英特尔(Intel)之间做选择,甚至三星也希望与英特尔联手,打开台积电高端制程寡占的局面。针对在美国投资,固然有利于关税或就近服务当地业者的优势,但如果三星无法在高端制程上超越台积电,这些投资也很难再取得足够的回报。