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三星一直在晶圓代工業務投入大量資金，希望在製程技術和代工收入可以與台積電相提並論，雖然技術仍然落後，但其第二名的地位十分穩固，也是目前除了台積電以外唯二能提供 7 奈米以及更先進製程服務的晶圓代工商。
即便技術僅次於台積電，但兩家公司的客戶基礎仍然差距甚大。根據最新統計，台積電目前市占率達 58.5%，三星僅有 15.8%。三星過去在發展晶圓代工服務時，曾發生多起爭議事件，包括模仿客戶晶片設計、虛報製程參數和良率等，導致客戶的晶片無法達成預期效果，造成業界對三星的不信任，自然大多數客戶也不敢將訂單交給三星。
儘管存在諸多風險，但仍有部分客戶願意在三星下單，主要是因為三星能為這些客戶提供台積電目前無法實現的優勢。比如 Google 和特斯拉長期在三星進行晶片代工。那麼問題來了，是什麼優勢讓這些客戶離不開三星？
三星製程技術有優勢嗎？
先從製程技術分析，筆者合理預估，三星目前與台積電的製程世代差距約為兩個世代。
雖然三星也同樣宣布推出 3 奈米製程，但如果從量產定義和製程良率來看，過去三星 5 奈米到 4 奈米製程大約和台積電公布量產時間相近，但以台積電的標準來看，多數只能算小規模試產。
不同之處在於三星在試產階段就開始接單量產，雖然試產階段的良率和製程穩定性都不如量產時期，但三星仍然願意冒著品質風險來取份市場先機，這也是三星一貫的作法。台積電過去也曾在試產階段就為重要客戶生產晶片，但一般而言，除非有特殊情況，否則台積電在試產階段通常不會接受大規模量產訂單，以確保可以順利達到良好的產品品質和穩定的製程參數。
三星在試產階段就宣稱量產，一方面是不願服輸，技術上雖然不如台積電，但至少在宣傳上要取勝。另一方面，三星有內部晶片設計部門，可以不考慮成本和良率在三星晶圓代工進行生產。
即便是同一製程，三星的製程參數仍落後台積電 5% 到 10% 以上，不論是電晶體密度、功耗或效能，都是如此。
例如高通曾在三星 4 奈米製程生產 Snapdragon Gen 1，但實際成品不僅效能差，功耗也偏高。當高通將同一設計移轉到台積電生產後，功耗大幅下降 30%，效能也有 10% 到 20% 的提升。除去台積電在生產設計工具的最佳化加持外，製程本身的效能差距在 10% 以上是相當合理的估計。
加上三星 4 奈米製程花了一年以上的時間調整才達到台積電最初宣布的量產良率，筆者認為，三星帳面上的同製程技術實際落後台積電兩個世代是個相當合理的估算。
那也就代表，製程技術優勢不是 Google 與特斯拉在三星投產的理由。
Google 和特斯拉在三星投產的真正原因
既然三星的製程如此糟糕，那為何 Google 和特斯拉過去兩年一直堅定在三星晶圓代工生產其晶片？主要有幾個原因：
IDM 一站到位服務
第一個關鍵是三星能提供台積電所不具備的設計服務，類似英特爾的 IDM 2.0。
前兩年，三星因為自有製程落後，無法生產出與高通同世代產品相近的 Exynos 手機晶片，因此暫時在手機產品上放棄該架構，轉而全面採用高通晶片，一方面希望獲得效能優勢，另一方面也希望藉此確保高通的手機晶片仍有部分持續在三星晶圓代工下單。
但 Exynos 並未真正被放棄，反而成為後續一系列代工設計服務的基礎。例如，Google 的 Tensor 手機晶片基本上就是在 Exynos 晶片的基礎上增加額外的 Tensor 運算單元而成；特斯拉的 Hardware 4.0 自動駕駛晶片也同樣源自 Exynos。
過去 Google 和特斯拉都有自行設計晶片的經驗，但為何需要三星的設計服務呢？主要因為 Google 和特斯拉過去設計的晶片主要是同質運算晶片，缺乏 SoC 的設計經驗。
尤其對 Google 的 Tensor 手機晶片而言，Exynos 擁有成熟的 5G 通訊技術可以直接使用。直接採用三星的設計，並增加獨家的 Tensor 運算單元，對 Google 來說是更安全的作法。
同時，三星擁有記憶體產品、封裝服務以及一系列週邊智慧財產權，這對客戶而言，只要在三星採用其 IDM 服務，就可免去週邊整合的麻煩，加速產品上市。對 Google Tensor 處理器這類主打 AI，不需要在常規 CPU 或 GPU 效能與高通或聯發科競爭的晶片，或者是沒有其他競爭者的特斯拉 Hardware 4.0 晶片而言，製程技術優劣就不是絕對的考量點。
成本優勢
這點就是三星晶圓代工最廣為人知的特點。由於技術不足，只能靠低價吸引客戶。
對 Google 和特斯拉這類客戶而言，代工成本少 20% 到 30%，對成本控制更有優勢。尤其二者都沒有同類競爭者，相較於先進製程帶來的紅利，更重視獨家技術設計的優勢，因此對昂貴的先進製程需求較低。
至於三星代工報價低那麼多，不就無利可圖了？那也未必。
眾所周知，台積電無論先進製程或成熟製程，代工價格都遠高於競爭對手。作為先進製程唯一競爭對手，三星的晶圓代工報價較台積電低 20% 到 30% 左右，但切勿忘記，每差一個製程世代，單片晶圓代工價格就會增加 30% 到 50%，即便是同一製程，每年也都有至少 3% 到 5% 的價格上漲。
台積電過去幾年價格上漲幅度相當大，也就是說，三星只要跟隨台積電報價調整價格，仍可以確保利潤年年增長。同理可證，只要三星技術不要太落後，那麼跟著台積電漲價比例調漲也能帶來一定利潤。
三星也玩 IDM 2.0，恐成英特爾最大對手
從三星提供給 Google 和特斯拉的晶片設計製造服務來看，跟英特爾的 IDM 2.0 有異曲同工之妙。
相較於台積電，三星與英特爾的代工發展模式、技術來源以及目前的技術層次更為接近。兩家公司最大的共同點在於對晶圓代工業務的經營模式更傾向 IDM，而非像台積電這種純晶圓代工。
英特爾在晶圓代工方面的營收目前仍非常少，最新一季的 IFS（晶圓代工服務）業務營收僅 1.18 億美元，虧損達 1.4 億美元，不僅與台積電的 167.2 億美元相差甚大，獲利能力也相去懸殊。與其說要挑戰台積電，英特爾目前最大的敵手應是三星。不僅晶圓代工營收規模更為接近，製程技術也出自同源，技術層次也類似，設計服務也可能走向類似方向，這些都與台積電純晶圓代工服務非常不同。
三星雖然在製程技術和客戶基礎都落後台積電，但其獨特的設計服務以及成本優勢，對 Google 和特斯拉等特定客戶來說有極高的吸引力。
倘若三星未來能在製程技術上持續追趕台積電的步伐，並進一步強化設計服務之優勢，雖然筆者不認為能真的威脅到台積電，但至少對想要藉由 IDM2.0 服務進入晶圓代工產業的英特爾而言，會是個相當大的挑戰。
責任編輯：Chris
核稿編輯：Sisley
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