三星半導(dǎo)體，繼續(xù)死磕！

相信從很多年前開始，三星半導(dǎo)體應(yīng)該就設(shè)定了一個目標，那就是將晶圓代工業(yè)務(wù)和自有的LSI業(yè)務(wù)發(fā)展起來。

因為作為存儲巨頭，三星已經(jīng)見識到了DRAM和NAND Flash這些標準品在過去多年里“周期性”的慘烈。同時，晶圓代工龍頭臺積電的“獨孤求敗”、蘋果自研芯片的“大殺四方”也讓他們“艷羨不已”。

事實上，三星在2019年就曾公布了一個面向未來的投資計劃和目標，計劃在未來12年內(nèi)（1999年至2030年）投資約1200億美元加強系統(tǒng)LSI和晶圓代工業(yè)務(wù)方面的競爭力。整體而言，三星希望能在保持存儲芯片全球第一位置的同時，在晶圓代工領(lǐng)域超過臺積電，在CMOS圖像傳感器領(lǐng)域擊敗索尼，在營收方面領(lǐng)先于英特爾，坐穩(wěn)全球第一大半導(dǎo)體廠商的位置。

然而，按照南韓媒體《中央日報》的報道，因為芯片部門今年上半年可能會出現(xiàn)近10億美元的營運虧損，所以三星與臺積電的差距正在被拉大。但三星不認命，還一如既往地在死磕。

先進封裝，籠絡(luò)人才

對于三星晶圓代工業(yè)務(wù)，所受到的詬病之一是公司在先進封裝業(yè)務(wù)上面的稍有欠缺。因為根據(jù)相關(guān)報道，隨著制造工藝達到極限，廠商已經(jīng)無法單純靠暴力縮減晶體來實現(xiàn)芯片的性能劇增，于是先進封裝就成為了各大廠商的新倚仗，三星最強的競爭對手臺積電也正是通過這一業(yè)務(wù)布局，成功拿下了多個客戶的新訂單。

然而，三星在這方面的表現(xiàn)也不盡如人意，關(guān)于他們這方面的報道也鮮見。但在去年，韓國媒體BusinessKorea曾高調(diào)報導(dǎo)，三星晶圓代工業(yè)務(wù)在當年6月中組建了半導(dǎo)體封裝工作組，該工作組由三星晶圓代工部門的測試與系統(tǒng)封裝(TSP) 工程師、半導(dǎo)體研發(fā)中心研究人員及記憶體和代工部門組成，預(yù)計提出先進封裝解決方案，加強與客戶合作。

三星的中文博客在月初發(fā)布的文章中也寫到，Samsung Foundry業(yè)務(wù)發(fā)展負責(zé)人Moonsoo Kang在2022年三星晶圓代工論壇（SFF）上指出，Samsung Foundry的團隊一直在嘗試開辟“超越摩爾定律”（Beyond Moore）的先進封裝發(fā)展道路，追求實現(xiàn)“延續(xù)摩爾定律”（More Moore） 和“擴展摩爾定律”（More Than Moore）的強強聯(lián)合，而先進異構(gòu)集成便是達成這一目標的關(guān)鍵。

基于這樣的理解，三星在晶圓代工研發(fā)部門沿著水平集成和垂直集成兩種方向，先后研發(fā)出三大先進封裝技術(shù)：I-Cube、H-Cube和X-Cube。

據(jù)三星介紹，I-Cube是一種2.5D封裝解決方案，其中的芯片并排放置在中介層上。為提高計算性能，I-Cube的客戶通常會要求增加中介層面積。對此，三星推出兩種I-Cube 方案：I-CubeS和I-CubeE；

H-Cube的全稱為“混合式Cube”（Hybrid Cube），是三星推出的另一種2.5D封裝解決方案。該方案旨在解決半導(dǎo)體行業(yè)目前面臨的單元印制電路板（PCB） 嚴重短缺問題；

X-Cube是一種全3D封裝解決方案，采用芯片垂直堆疊技術(shù)。“X-Cube通過 微凸塊或更先進的銅鍵合技術(shù)，將兩塊垂直堆疊的裸片連接起來。我們計劃2024年開始量產(chǎn)微凸塊類型的X-Cube產(chǎn)品，2026年開始量產(chǎn)銅鍵合類型的X-Cube產(chǎn)品。”Kang表示。

為了更好地發(fā)展公司的封裝業(yè)務(wù)，傳言三星還拉攏了曾在臺積電工作19年的封裝專家林俊成。

據(jù)外媒報道，林俊成是一位半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的資深專家，曾在1999～2017年在臺積電工作19年，期間統(tǒng)籌臺積電在美注冊450余項核心專利，為臺積電現(xiàn)在引以為傲的3D先進封裝技術(shù)奠定基礎(chǔ)。資料顯示，正是林俊成帶領(lǐng)團隊建立起臺積電引以為傲的先進封裝技術(shù)產(chǎn)品線CoWoS/InFO-PoP并順利導(dǎo)入量產(chǎn)，取得Nvidia及Apple等大廠的大單。而后轉(zhuǎn)戰(zhàn)到美光，也帶領(lǐng)美光研發(fā)團隊建立3DIC先進封裝開發(fā)產(chǎn)品線，及發(fā)展高頻寬記憶體（HBM)堆疊技術(shù)。

值得一提的是，在挖角林俊成以前，三星還從蘋果挖走半導(dǎo)體專家金宇平，并任命他為美國封裝解決方案中心負責(zé)人。

當然，三星籠絡(luò)人才并不代表公司在這個領(lǐng)域一定能成功，但最起碼他們又跨出了重要一步。

高性能芯片，另起爐灶

對于三星而言，為了其長遠目標，重新打造其自研手機芯片也是非常重要的。因為這不但關(guān)乎到其手機業(yè)務(wù)未來的發(fā)展，對于公司未來進一步拓展PC、汽車芯片乃至更多高性能芯片業(yè)務(wù)也受益匪淺。

觀看這家韓國芯片巨頭過去幾年的布局，他們在這個領(lǐng)域也步步為“贏”。

早在2019年，就有消息傳出，三星將停止自研CPU核心，公司奧斯汀半導(dǎo)體工廠負責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)的研發(fā)部門計劃于12月31日關(guān)閉，并解聘該部門的290名員工，其他近3000名員工則不受影響。時任三星發(fā)言人的Michele Glaze證實了這一消息，并稱此舉是一個放眼和評估未來業(yè)務(wù)做出的艱難選擇。

到了2022年五月，有消息傳出，三星正在內(nèi)部建立一個名為“Dream Platform One Team” 的特別工作組，這個號稱“夢想團隊」”的真正目的就是設(shè)計一顆定制化的三星行動處理器，其性能可以對抗蘋果在M1 移動處理器基礎(chǔ)上所研發(fā)出來的Apple Silicon。

在本月初，報道引述知情人士的消息顯示，由一名前 AMD 高級工程師領(lǐng)導(dǎo)的三星團隊將加快下一代“Galaxy Chip(s)”的開發(fā)工作。中期目標是到 2027 年將其筆記本電腦和智能手機從 Arm 轉(zhuǎn)移到內(nèi)部 CPU 內(nèi)核。

報道說，三星的目標是將自己的 CPU 內(nèi)核用于智能手機和筆記本電腦?；谶@項新研發(fā)工作的首批處理器預(yù)計將于 2025 年面世，它們將放棄 Exynos 品牌，而是稱其為“Galaxy Chip(s)”。從報道可以看到，首批 Galaxy Chip 產(chǎn)品仍可能會使用基于 Arm 架構(gòu)的 CPU 內(nèi)核。但消息來源表明，如果一切按計劃進行，三星將在 2027 年之前準備好推出自己的架構(gòu) CPU 內(nèi)核。不過三星隨后否認了自研內(nèi)核的說法。

作為自研芯片的另一個重要組成，三星在GPU上面的投入也與時俱進，而在這方面他們選擇與AMD合作。

2022年一月，三星宣布推出全新高端移動處理器 Exynos 2200。這一款全新設(shè)計的移動處理器最大的特點之一就是配有強大的基于AMD RDNA 2架構(gòu)的Samsung Xclipse圖形處理單元（GPU）。三星表示，這名為Xclipse 的GPU界于控制臺和移動圖形處理器之間，是一種非常特殊的混合圖形處理器?；诟咝阅蹵MD RDNA 2架構(gòu)，Xclipse繼承了以前僅在PC、筆記本電腦和游戲機上可用的硬件加速的光線追蹤（RT）和可變速率著色（VRS）等高級圖形功能。

DNA從市場反響看來，三星這個芯片（包括GPU）都沒有消費者和三星對其的期望。但三星重申，公司將繼續(xù)和AMD 合作，堅持使用RDNA 架構(gòu)的移動GPU。負責(zé)移動GPU 開發(fā)的三星副總裁Sungboem Park 表示，三星已正式確認其未來的Exynos 系列行動處理器將繼續(xù)采用以AMD RDNA 架構(gòu)為主的GPU。另外，三星也計劃藉由與AMD 密切合作，繼續(xù)采用RDNA 系列來實現(xiàn)其他功能。

除了手機芯片以外，三星在汽車芯片上面也有發(fā)力。

今年二月，據(jù) Businesskorea 報道，三星電子去年年底聘請了曾擔(dān)任高通公司工程部門副總裁的 Benny Katibian為其美國公司的高級副總裁，并擔(dān)任三星電子美國公司的核心研發(fā)中心——三星奧斯汀研究中心（SARC）和高級計算實驗室（ACL）的負責(zé)人。

報道指出，這次招聘是三星電子努力擴大其具有巨大增長潛力的汽車系統(tǒng)芯片（SoC）業(yè)務(wù)的一部分。三星電子的系統(tǒng) LSI 部門目前已經(jīng)推出了 Exynos Auto，這是一款基于人工智能（AI）的汽車處理器。三星目前的首要目標是升級 Exynos Auto，以加強其市場主導(dǎo)地位。

從外媒日前最新的報道還可以看到，三星和現(xiàn)代汽車在汽車芯片領(lǐng)域的合作已在進行，三星電子將為現(xiàn)代汽車，設(shè)計并制造后者計劃用于未來車型先進駕駛輔助系統(tǒng)和信息娛樂系統(tǒng)的邏輯芯片。

寫在最后

為了實現(xiàn)公司的半導(dǎo)體雄心，三星在日前宣布，計劃在未來20年內(nèi)斥資約300萬億韓元(合2290億美元)在首爾郊區(qū)建造一個新的芯片集群，旨在實現(xiàn)韓國領(lǐng)導(dǎo)全球芯片制造業(yè)的雄心。從報道可以看到，三星的投資將是該計劃的核心部分，而目標是在2042年之前在龍仁市的一個新的芯片集群中建設(shè)5個內(nèi)存和代工晶圓廠，以吸引150多家本地和外國芯片公司。

除了在這些業(yè)務(wù)以外，三星還將持續(xù)投資CIS，以實現(xiàn)對索尼反超的目標。在對高性能芯片非常重要的基板方面，三星去年七月宣布，公司首度開始在韓國量產(chǎn)服務(wù)器用的FC-BGA(覆晶-球柵陣列封裝)，并放話要成為全球第三大IC封裝基板廠。去年截止到新聞發(fā)布當時，三星電機已經(jīng)砸下2.27億美元投資國內(nèi)產(chǎn)線，生產(chǎn)次世代基板。過去兩年來，該公司斥資2兆韓元，擴增FC-BGA的生產(chǎn)設(shè)施。

此外，三星還追隨臺積電的腳步自研了EUV光罩護膜，公司在自研和投資上也有很多其他的布局。在加上公司在存儲業(yè)務(wù)上的持續(xù)鞏固。三星在走向半導(dǎo)體稱霸的道路上，又多了一道重要的倚仗。

雖然挑戰(zhàn)重重，難度巨大甚至失敗。但三星一直在前進的路上。這種鍥而不舍的精神，也值得國內(nèi)的廣大半導(dǎo)體從業(yè)者學(xué)習(xí)。