近日，三星欲打造非美系設(shè)備芯片制造廠的消息再次被媒體熱炒。其實這個消息早在5月底就被報道過，即臺灣經(jīng)濟日報當時報道，華為正試圖說服三星及臺積電，為其打造采用非美系設(shè)備的先進制程生產(chǎn)線，甚至稱，三星已有一條7nm采用非美系設(shè)備的產(chǎn)線正在為華為旗下海思試產(chǎn)。

三星真的有實力打造非美系設(shè)備的芯片制造廠嗎？背后折射出三星芯片產(chǎn)業(yè)怎樣真正的實力？

非美系設(shè)備無望，三星該領(lǐng)域無存在感

既然是芯片制造，自然起決定作用的就是相關(guān)的芯片制造設(shè)備。眾所周知，IC（包括芯片）制造通常需要光刻機、刻蝕機、薄膜設(shè)備、擴散\離子注入設(shè)備、濕法設(shè)備、過程檢測等六大類設(shè)備。

根據(jù)VLSI Research的數(shù)據(jù)顯示，美國企業(yè)在PVD，CMP設(shè)備，檢測設(shè)備和離子注入設(shè)備領(lǐng)域基本壟斷了市場。從營收角度看，美國三大半導體設(shè)備提供商AMAT（應用材料公司），Lam Research（泛林），KLA（科磊）2019年的應用收入分別為134.68億美元，95.49億美元和46.65億美元，約占全球總營收的35.9%及前15的43%，占有絕對優(yōu)勢。

從設(shè)備所占市場份額看，AMAT的產(chǎn)品覆蓋了整個產(chǎn)業(yè)鏈，眾多產(chǎn)品市場占有率處于世界領(lǐng)先水平，包括PVD沉積設(shè)備（84.9%），CMP設(shè)備（66%），離子注入設(shè)備（73%）領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平。此外，泛林的刻蝕機市場占有率達到52.7%，科磊的檢測設(shè)備市場占有率達到70%。

更讓外界感覺無力的是，除了三大設(shè)備制造商外，美國半導體設(shè)備產(chǎn)業(yè)還有大批的零部件供應商，就連業(yè)內(nèi)熟知的大名鼎鼎的ASML的光刻機，竟然也離不開美國的半導體零部件供應商。

據(jù)彭博社搜集的數(shù)據(jù)顯示，ASML的光刻機也使用了美國的技術(shù)，而從ASML整個上游供應鏈看，ASML的17家核心供應商中，竟然有9家來自美國，包括布魯克斯自動化，sparton，II-VI Incorporated公司、Lumentum（魯門特姆控股公司）等，此外ASML光刻機的光源由Cymer（已被ASML收購）提供，計量技術(shù)裝備由美國惠普制造。由于ASML光刻機大部分零部件選擇外包，因此對供應商，尤其是美國供應商依賴程度嚴重。

那么問題來了，這種現(xiàn)實之下，三星可以打造非美系設(shè)備半導體制造生產(chǎn)線嗎？

為此，EE Times曾一份報告就芯片制造過程的11個階段對領(lǐng)先的設(shè)備供應商進行了排名，得出的結(jié)論是：盡管在沒有美國設(shè)備的情況下，理論上建立一條半導體生產(chǎn)線是可行的，但日本、歐洲乃至中國國內(nèi)的設(shè)備在許多領(lǐng)域并不領(lǐng)先。

到這里我們只想說，能建、能用和好用是完全不同層面的概念。

需要說明的是，在前15家排名中，竟然沒有一家韓國自己的芯片制造設(shè)備企業(yè)，而據(jù)統(tǒng)計，在2018年，韓國SEMES曾進入過榜單，位列TOP12，但由于投資不足，去年徹底與前15無緣。其實即便是進入前15的榜單，在芯片制造設(shè)備領(lǐng)域，韓國不要說與美國，就是與日本和歐洲的企業(yè)相比都相距甚遠。

另據(jù)韓國國國際貿(mào)易協(xié)會（KITA）的數(shù)據(jù)，2019年韓國進口芯片制造設(shè)備排名前三的國家分別是日本、美國和荷蘭。這意味著，韓國在芯片制造設(shè)備領(lǐng)域與美國起碼的博弈能力都不具備，甚至首先會被日本鉗制（始于去年的日韓在芯片領(lǐng)域的貿(mào)易戰(zhàn)知道吧）。

日韓貿(mào)易大戰(zhàn)，三星半導體材料曝致命短板

除了芯片制造設(shè)備，半導體材料對于芯片產(chǎn)業(yè)的重要性也是不言而喻。如果三星在這個領(lǐng)域可行的話，某種程度上也會讓其在建立非美系設(shè)備芯片制造廠時，具備與美國博弈的籌碼。但不幸的是，在這個關(guān)鍵領(lǐng)域，去年爆發(fā)的日韓貿(mào)易戰(zhàn)又讓三星暴露出在芯片產(chǎn)業(yè)鏈中的又一致命短板。

通過此次貿(mào)易戰(zhàn)，業(yè)內(nèi)知道，日本竟然是全球最大的半導體材料生產(chǎn)國，并在半導體材料里長期保持絕對優(yōu)勢，生產(chǎn)半導體芯片需要19種左右的必須的材料，缺一不可，且大多數(shù)材料具備極高的技術(shù)壁壘。其中日本企業(yè)在硅晶圓、合成半導體晶圓、光罩、光刻膠、靶材料、保護涂膜、引線架、陶瓷板、塑料板、TAB（捲帶式自動接合）、COF（薄膜復晶）、焊線、封裝材料等14種重要材料方面均占有50%以上的份額。

例如，在材料中成本占比最高的硅片領(lǐng)域（超過30%），日本信越化學遙遙領(lǐng)先，市場份額第一，隨后為日本 SUMCO（三菱住友）、中國臺灣環(huán)球晶圓、德國 Siltronic、韓國的SK 海力士。2018年，前四大硅片供貨商的全球市占率達到了94%，其中日本信越化學占比28%，日本三菱住友占比25%。

在光刻膠領(lǐng)域，日本JSR、東京應化工業(yè)、住友化學、美國陶氏、富士電子等企業(yè)壟斷；在靶材領(lǐng)域，日本的日礦金屬、霍尼韋爾、東曹、普萊克斯占據(jù)了大部分市場。

相比之下，三星，甚至是整個韓國半導體產(chǎn)業(yè)鏈在半導體材料方面幾無建樹，而且導致了對于日本半導體材料的高度依賴。

例如去年日韓貿(mào)易戰(zhàn)中，被日本列入限制出口名單的高純度氟化氫，其主要用途為半導體的濕式刻蝕。盡管全世界各大廠生產(chǎn)的氟化氫幾乎都能99.99%的純度，但卻唯有日本廠商的氟化氫能將純度達到99.999%。

在7納米工藝開始量產(chǎn)、以及半導體愈發(fā)高精密化的當下，濕式刻蝕因為其各向同樣的特點，從而使得芯片制造廠商對于氟化氫的純度要求也水漲船高。目前，從日本進口的高純度氟化氫占到了韓國總進口額的43.9%。

又如被限制的光刻膠，隨著當今各種芯片先后跨入微納米級別，光刻膠對應的波長也相應地不斷減小。目前較為主流的光刻膠波長主要有g(shù)線（436納米）、i線（365納米）、KrF（248納米）、ArF（193納米）以及最新的EUV（13.5納米）。其中商用最為廣泛的KrF和ArF更是日本人的天下，根據(jù)韓國國際貿(mào)易協(xié)會給出的數(shù)據(jù)，韓國超過91.9%的光刻膠依賴從日本進口。

盡管三星此后積極尋找替代，并宣布了巨額投資計劃，即在未來7年里投資7.8萬億韓元（約合65億美元或者449億人民幣）研發(fā)國產(chǎn)半導體材料及裝備，減少對日本的依賴。但何時能在關(guān)鍵半導體材料領(lǐng)域具備類似日本可以作為殺手锏的博弈能力尚需時日。

自研核心水平下滑，芯片設(shè)計優(yōu)勢正在喪失

眾所周知，半導體生產(chǎn)工藝主要分為設(shè)計、制造、封測三大環(huán)節(jié)，在后兩個環(huán)節(jié)中，需要關(guān)鍵設(shè)備和材料，它們也是保障芯片順利生產(chǎn)的上游基石。但就像我們前述，三星在后兩個環(huán)節(jié)中關(guān)鍵的半導體設(shè)備、材料上幾乎沒有任何競爭優(yōu)勢，那么只剩下設(shè)計環(huán)節(jié)這個優(yōu)勢。即便如此，三星也面臨失去的危險。

今年3 月 21 日，三星用戶在 Change.org 網(wǎng)站上提交的一份請愿書引發(fā)了業(yè)內(nèi)的強烈關(guān)注。而用戶請愿的目的是向三星施加壓力，要求其停止在旗艦手機Galaxy S20 Plus搭載自家 Exynos 990。至于原因，就是搭載該芯片的機型性能、功耗等的表現(xiàn)遜色于搭載高通驍龍865的Galaxy S20 Plus。

據(jù)外媒 Android Authority的相關(guān)測試，Exynos 990確實在性能、功耗等方面與高通驍龍865存有不等的差距。

例如在 FHD+ 分辨率、刷新率為 60Hz 的配置下，無論是單核還是多核，驍龍 865 在 CPU 方面的成績都優(yōu)于 Exynos 990；GPU 方面，Exynos 990 落后驍龍 865 近 50%；系統(tǒng)性能方面，驍龍 865 也更勝一籌。

又如在 FHD+ 分辨率、刷新率為 120Hz 的配置下，兩款 CPU 的單核表現(xiàn)近乎一致，不過多核方面，驍龍 865 具有明顯的優(yōu)勢；GPU 方面，兩者的差距較 60Hz 配置下的表現(xiàn)大大縮小，不過驍龍 865 仍然領(lǐng)先；系統(tǒng)性能方面，驍龍 865 更優(yōu)。

業(yè)內(nèi)知道，三星Galaxy S/Note“一機雙芯”的做法已經(jīng)沿用很久，即面向不同的市場分別搭載驍龍和Exynos兩套不同的處理器，同時基帶、CMOS等元件也總是略有不同。得益于三星LSI團隊的精細調(diào)教，兩顆旗艦SoC性能方面的差異很小，甚至Exynos在部分子項上還略有領(lǐng)先。

隨著Exynos 990的發(fā)布，三星自研的高性能CPU核心已經(jīng)推進到了第五代，前后投入了170億美元，但收效并不理想，尤其隨著ARM公版性能的不斷提升，三星自芯片核心的迭代速度已經(jīng)落后。

所以無論從技術(shù)，還是商業(yè)價值的角度，三星自研芯片核心已沒有實際意義，這也是為何三星去年11月解散了位于德州奧斯汀的整個CPU研發(fā)團隊，未來完全轉(zhuǎn)向ARM公版架構(gòu)的原因，而這勢必會削弱三星在芯片領(lǐng)域，與蘋果、高通等具備自有芯片核心企業(yè)在芯片層面差異化的競爭力，并反映到智能手機終端市場。

綜上所述，不管是三星，還是其他企業(yè)，打造非美系設(shè)備芯片制造廠能否成功，最終考量的是企業(yè)在芯片產(chǎn)業(yè)鏈是否具備可供博弈的殺手锏，僅就三星而言，顯然在芯片產(chǎn)業(yè)鏈核心領(lǐng)域并不具備，甚至是缺乏這種殺手锏，同時暴露出三星本身在芯片產(chǎn)業(yè)中的“大而不強”。

而這也在提醒中國的芯片產(chǎn)業(yè)，鑒于未來芯片市場競爭的復雜性，尤其是非市場競爭因素的增加，博弈能力將至關(guān)重要。所以，我們在未來的發(fā)展中，理應理清芯片產(chǎn)業(yè)鏈中哪些是核心的殺手锏技術(shù)，重點突破，切忌追求表面上的大而全，實則外強中干，只有這樣，中國的芯片產(chǎn)業(yè)才能真正做到不受制于人，在博弈中占據(jù)上風。