整個 9 月,英特爾一直是人們津津樂道的話題,高通擬收購英特爾,Arm 擬收購英特爾產(chǎn)品部門,英特爾本身的收購討論頻頻出現(xiàn),成為焦點(diǎn)也就不足為奇了。以 9 月底的收盤價計算,英特爾的股價為 23.46 美元。英特爾的市值約為 1000 億美元,低于英偉達(dá)(NVIDIA)的 3 萬億美元,甚至低于 AMD 的 3000 億美元,因此成為企業(yè)收購的目標(biāo)也在情理之中。
英特爾重新崛起的關(guān)鍵在于英特爾代工廠,盡管英特爾自己宣布將利用Intel 18A工藝推出“Xeon 6”芯片,但與此同時,有報道稱Broadcom對其18A工藝表示不滿,這也讓人難以對英特爾的情況持樂觀態(tài)度。更重要的是,英特爾的“發(fā)布”和“出貨”往往不可靠(“Sapphire Rapids”的情況便是一個明顯的例子),而且OEM合作伙伴對基于Intel 18A的Xeon 6的系統(tǒng)完全沒有進(jìn)行相關(guān)公告,因此可以認(rèn)為18A的道路仍然充滿荊棘。
01、三星對英特爾的困境并不陌生
三星電子(Samsung Electronics),或者說三星電子旗下的三星晶圓代工廠(Samsung Foundry),已經(jīng)不再對英特爾的困境獨(dú)善其身。三星電子本身的業(yè)績也不錯,10 月 8 日公布的 2024 年第三季度財務(wù)指引(財報本身將于 10 月底公布)顯示,銷售額為 74.07 萬億韓元,營業(yè)利潤為 10.44 萬億韓元。銷售額本身僅增長了9.8%,但營業(yè)利潤率卻從3.6%大幅增至 14.1%。無獨(dú)有偶,英特爾 2024 年第三季度的業(yè)績尚未公布,但在第二季度,按非 GAPP 計算,營業(yè)利潤為零,按 GAPP 計算,銷售額為 128.33 億美元,虧損 16.54 億美元。
不過,三星電子的強(qiáng)勁業(yè)績主要是由內(nèi)存驅(qū)動的,而三星代工廠本身也遇到了各種困難。
02、“SF3”工藝的良率過低
具體來說,三星原本計劃即將開始量產(chǎn)的“SF3”工藝,實(shí)際上尚未建立起正常的量產(chǎn)體系。根據(jù)《韓國時報》9月12日的報道,到2024年第二季度末,SF3的良率低于20%。
宣布開始生產(chǎn)采用 GAA 的 3 nm工藝時的照片;來源:三星電子眾所周知,采用GAA(Gate-All-Around)技術(shù)的3nm工藝制造難度較大。
實(shí)際上,三星首個GAA工藝“3GAE(SF3E)”在2022年首次宣布量產(chǎn)時,良率僅停留在10%左右,盡管在2022年底時,這一良率提升到了約40%。因此,SF3在第一季度的良率仍在10%臺階并不令人驚訝(不過,這不禁讓人質(zhì)疑,SF3E的經(jīng)驗(yàn)是否得到了有效運(yùn)用?)。問題在于,第二季度的良率僅略微改善至20%以下,這對于量產(chǎn)工藝而言顯然是不合格的。實(shí)際上,這也是導(dǎo)致該公司智能手機(jī)用“Exynos 2500”工程樣品提供延遲的原因之一。結(jié)果是,SF3目前完全沒有接到訂單,這一狀況也是情理之中的。
03、建廠計劃也面臨陰云
這一結(jié)果導(dǎo)致三星的Fab計劃被迫受到了審查。目前,三星正在韓國平澤建設(shè)P4工廠,同時在美國德克薩斯州泰勒也在建設(shè)一座工廠。泰勒工廠將專注于邏輯產(chǎn)品,計劃生產(chǎn)4nm至2nm工藝,而P4工廠則計劃涵蓋DRAM、NAND閃存以及4nm至2nm的所有邏輯產(chǎn)品。P4 工廠的建設(shè)分為四個階段:第一階段專注于NAND閃存,第二階段為邏輯產(chǎn)品,第三階段將增設(shè)NAND閃存產(chǎn)線和DRAM,第四階段則計劃增設(shè)邏輯產(chǎn)線。
此外,三星還計劃在平澤建設(shè)P5工廠,最初預(yù)計在2024年7月底竣工。
然而,截至9月,P5工廠的建設(shè)已經(jīng)中斷,預(yù)計最早將在2025年1至2月恢復(fù),但更有可能推遲至2026年。至于P4工廠,第四階段的建設(shè)目前完全沒有進(jìn)展,甚至第二階段也被延后,而第三階段可能會提前實(shí)施。伴隨這一變化,從9月起,生產(chǎn)設(shè)備制造商接到通知,要求延期交貨?,F(xiàn)在,預(yù)計 P4 工廠將生產(chǎn) NAND 閃存,然后是 DRAM 和 HBM3e,對它們的需求迫在眉睫。
關(guān)于HBM3e,三星已被SK海力士等公司超越,三星在2024年7月底才獲得NVIDIA的認(rèn)證,隨后進(jìn)入量產(chǎn)階段。值得一提的是,7月底獲得認(rèn)證的是8-Hi(8層)版本,而12-Hi(12層)版本仍在認(rèn)證中。NVIDIA計劃增產(chǎn)下一代GPU“Blackwell”,由于SK海力士的HBM3e供應(yīng)無法滿足需求,NVIDIA預(yù)計會向三星尋求補(bǔ)充。此外,AMD的“Instinct”系列、Intel的“Gaudi 2/3”以及其他多家供應(yīng)商的AI處理器也都在使用HBM3/3e,預(yù)計至少到2026年上半年,對HBM的需求將持續(xù)。
另外,SK海力士計劃在2025年推出8/12-Hi的HBM4,2026年推出16-Hi的HBM4。三星預(yù)計會跟進(jìn),P4 工廠將為HBM3e和未來HBM4的量產(chǎn)做好準(zhǔn)備。
這樣做的結(jié)果是,邏輯產(chǎn)品的進(jìn)展被迫推遲。SF3的良率尚未提升,2nm的SF2良率也持續(xù)低迷,目前尚無提高的明確途徑。不過,三星并沒有放棄,仍在努力改善良率,但由于當(dāng)前的良率無法滿足量產(chǎn)需求(即使宣布能夠量產(chǎn),客戶也不會選擇),在良率得到改善之前,投資量產(chǎn)設(shè)備也是徒勞。因此,P4 工廠的第三階段目前的開始時間仍然未定,進(jìn)展非常緩慢。
04、美國工廠的情況更為嚴(yán)峻
更具災(zāi)難性的是泰勒工廠。該工廠原計劃于 2024 年投產(chǎn),但由于種種原因,投產(chǎn)時間推遲到了 2026 年。這導(dǎo)致原定于2025年開始量產(chǎn)的SF4計劃被推遲到2026年下半年。然而,由于判斷 "2026 年不太可能有 4nm產(chǎn)品",因此SF4的量產(chǎn)被取消,并將目標(biāo)鎖定在 2nm及更先進(jìn)的工藝(SF2/SF1.4)。就泰勒工廠而言,與 P4工廠不同的是,它沒有生產(chǎn) DRAM 或 NAND 閃存的計劃,因此即使建立了工廠,也沒有替代產(chǎn)品可供生產(chǎn)。結(jié)果,該公司決定縮減運(yùn)營并裁員。
2024 年 4 月,美國政府決定根據(jù) CHIPS 法案為泰勒工廠和奧斯汀工廠提供高達(dá) 64 億美元的補(bǔ)貼。其中大部分補(bǔ)貼用于泰勒工廠,該工廠將因提供先進(jìn)封裝以及采用 SF2 或更先進(jìn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)而獲得補(bǔ)貼。然而,目前泰勒工廠唯一有可能進(jìn)行的就是這一先進(jìn)封裝,但僅為此而運(yùn)營工廠,實(shí)在令人懷疑。
05、部分客戶轉(zhuǎn)向臺積電
10月的消息顯示,一些客戶已經(jīng)轉(zhuǎn)向臺積電。根據(jù)ZDNet Korea在10月2日的報道,韓國AI處理器開發(fā)商FuriosaAI和DEEPX已將其下一代產(chǎn)品的生產(chǎn)從三星轉(zhuǎn)移至臺積電。
FuriosaAI的第一代產(chǎn)品“Warboy”使用的是三星的14nm工藝,而第二代“Renegade”則決定采用臺積電的N5工藝并使用CoWoS封裝。DEEPX的第一代計算機(jī)視覺處理器“DX-V1”在三星的28nm工藝下制造,而后續(xù)的“DX-V3”則采用了臺積電的12nm工藝。順便提一下,“DX-M1 ”和 “DX-H1 ”這兩款更高性能的AI加速器是采用三星的 5 nm工藝制造,但后續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝仍在商議中。
三星的代工業(yè)務(wù)一直以來在某種程度上充當(dāng)臺積電產(chǎn)能溢出的“接收池”。一個顯著例子是NVIDIA。NVIDIA原本希望在臺積電生產(chǎn)其消費(fèi)級“GeForce RTX 3000”系列,但由于當(dāng)時臺積電的N7產(chǎn)能不足,轉(zhuǎn)而選擇了基于三星8LPP的8N工藝。而最新的“GeForce RTX 4000”系列則較早確保了產(chǎn)能,最終在臺積電的N4基礎(chǔ)上使用4N工藝制造。三星顯然對這一情況并不滿意,因此試圖通過搶先量產(chǎn)GAA工藝來破局。
然而,由于GAA工藝的產(chǎn)量問題未能得到有效解決,其代工業(yè)務(wù)的前景變得不容樂觀。盡管與英特爾不同,三星可以依靠DRAM和NAND閃存業(yè)務(wù)來維持財務(wù)健康,但在技術(shù)上與英特爾的情況幾乎沒有太大差別。如果英特爾成功提升Intel 18A的良率并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),三星甚至可能敗給英特爾(盡管從Broadcom的情況來看,這一前景尚不明朗)。
根據(jù)TrendForce于2024年9月6日的報道,三星電子決定與臺積電合作開發(fā)無緩存的HBM4芯片。具體而言,三星負(fù)責(zé)DRAM堆疊的生產(chǎn),而底層的控制器將由臺積電而非三星生產(chǎn)。這一安排無疑體現(xiàn)了三星當(dāng)前業(yè)務(wù)所面臨的艱難處境。