三星超台积电当一哥？

三星的品牌无处不在，从Galaxy手机、智能电视到洗衣机和冰箱，其产品在近四分之三的美国家庭中都能找到（下图 Pinterest）。在生产小工具和电器的同时，三星还是世界第二大芯片制造商。三十多年来，三星一直是用于数字数据存储的存储芯片的领导者。作为世界上最大芯片代工企业之一，三星也为高通、特斯拉、英特尔和索尼等大客户生产代工芯片。三星除在韩国本土大规模生产半导体芯片外，也在中国大陆生产芯片，然后出售给大陆客户。拜登政府的《芯片与科学法案》颁布后，三星等公司开始申请从527亿美元的《芯片与科学法案》补贴，并正在德克萨斯州泰勒市建造一座价值170亿美元的芯片制造厂，承诺明年（2024年）开始在美国生产第一批先进芯片。

作为仅次于台湾半导体制造公司（台积电），领先于英特尔的全球排名第二的世界上最先进芯片制造公司，三星于去年（2022年）10月宣布了一项雄心勃勃的新路线图，目标是将尖端制造能力提高三倍，并在2025年前制造出业界领先的2纳米芯片，到2027年将其推至1.4纳米（下图 SAMMOBILE）。三星的终极目标，三星负责晶圆厂工程的公司副总裁泰勒（Jon Taylor）在接受采访时表示，就是“超越台积电”成为世界上最先进芯片制造一哥。如此雄心勃勃的三星公司，其实在起家时还是相当卑微的。

三星成长之路 

三星公司（SAMSUNG、韩文：??）成立于85年前，当时创始人李秉喆（Lee Byung-chull 下图 Inc Magazine）在韩国大邱市成立了“株式会社三星商会”，资本为30,000韩元. 三星商会早期的主要从事贸易，业务是出口韩国的水果、蔬菜和鱼类。李秉喆的愿景是让三星公司永远强大。所以，他选择了三星这个名字。

1947年，公司搬到首尔（时称汉城）。为了在两次大战中幸存下来，该公司向纺织和零售等行业进行了多元化经营。三星电子成立于1969年，并在水原开设了工厂。它的第一个产品是一台黑白电视机，于1972年问世。两年后，三星大胆收购了汉库克半导体公司（Hankook Semiconductor），以建立今天的垂直集成消费电子巨头。1978年，三星半导体以及三星电子成为两个独立的实体，同时也开始向全球市场提供新产品；同年4月，三星电子开始生产出口彩色电视机。

1983年12月三星成功开发出用于计算机的64KB动态随机存取存储器（DRAM）VLS芯片，并因此成为世界半导体产品领导者。在此之前，三星只是为本国市场生产半导体。1985年5月，三星成立了数据系统（现名称为三星SDS）作为在包括系统集成、系统管理、咨询，以及网络服务的信息技术服务的领导者。1987 年创始人李秉喆去世后，李健熙（下图 TECHSTORY）接任三星集团并将其分为五个业务集团 -- 三星集团、新世界集团（百货）、CJ 集团（食品/化学品/娱乐/物流）、Hansol 集团（造纸/电信）和 JoongAng 集团（媒体）。不过，这些分离出来的集团如今与三星集团已无任何关联，系不属于三星集团的独立实体。

1988年，三星推出了第一款手机。现在，三星已是世界上最大的智能手机供应商，与高端手机市场与苹果激烈竞争。1992年，该公司凭借世界上第一块64MB DRAM芯片获得了国际赞誉，使该公司在存储器领域稳居世界第一，至今仍保持着这一地位（下图 Bloomberg）。1993年，三星进入LCD液晶屏市场并一直是该行业及迭代后的LED和OLED的引领者。2020年出版的《三星崛起》一书的作者凯恩（Geoffrey Cain）说：“它在韩国无处不在，他们称自己的国家为三星共和国。”2020年10月25日三星集团会长李健熙病逝后，独子李在镕接掌三星集团。

国际扩张  

自1982年在葡萄牙投资建立电视机装配厂始，三星开始了国际扩张之路，先后在美国、日本、英国、中国大陆、越南、印度和墨西哥等国家投资设厂装配生产制造从电视机智能手机到半导体芯片。尤其要提到三星在其位于德克萨斯州奥斯汀的半导体工厂，截至2012年，三星已在奥斯汀工厂投资超过130亿美元（下图 AUSTIN BUSINESS JOURNAL）。此外今年3月，三星更宣布在原计划的基础上增加对德州泰勒市（Taylor）投资80亿美元，使其对泰勒市的半导体芯片厂总投资愈250亿美元。三星公司计划2024年前完成泰勒市的工厂建设，并争取在2024年底开始生产芯片。

三星在中国大陆陕西省西安市的存储芯片厂也耗资不菲，2012年开启的一期投资即高达70亿美元，2014年建成了一座12英寸闪存芯片工厂。三星还在西安开始了第二期100亿美元的投资计划。（由于美国政府政策的原因，三星有可能完不成其在西安的二期100亿美元的投资计划）。由于三星在全球第一大和第二大半导体市场的投资，路透社报道预期今年三星在世界半导体市场所占份额将分别为接近50%的DRAM芯片（内存）和35%左右的NAND芯片（闪存）！但是，三星在用于高端智能手机的先进逻辑芯片方面，依然远远落后于台积电。目前，苹果和高通等公司超过90%的先进逻辑芯片均交由台积电代工制造。

泰勒芯片厂的意义

今年5月，中国大陆禁止了美国存储器制造商美光的产品，这导致三星股价飙升。在给予三星一年的豁免期后，美国最近宣布再给予其在大陆运营两家芯片厂一年的豁免期。这些相较三星拟在德州投资近2000亿美元，新建11座半导体新品厂的计划，只能算毛毛雨。现在，三星正在德州泰勒（Taylor）建厂，生产用于移动、5G、高性能计算和人工智能的芯片（下图 KXAN/YouTube）。三星在泰勒的投资预计170亿美元，但在砸下近100亿美元后，泰勒工厂的总投资可能增加至250亿美元 – 通胀使物价和人工飙涨。三星正全力以赴地建设泰勒工厂，以期在明年（2024年）年底前完成开工，从而能尽快投产生利，并在有效期结束前拿到美国联邦政府和德州地方政府的补贴和减免款项。最重要的是，泰勒工厂的建成投产将是三星赶超台积电、成为半导体芯片制造的一哥所迈出的实质一步。三星去年底宣布了一项雄心勃勃的蓝图，将领先制造能力提高两倍，到2025年时制造行业领先的2纳米芯片，到2027年将其技术升级至1.4纳米。三星晶圆厂工程公司副总裁泰勒（Jon Taylor）表示，“作为一家企业，三星从不满足于排名第二。”

超越台积电？

三星从上到下对超越台积电、成为半导体制造一哥的目标直言不讳。韩国人的勤劳、踏实、近乎极端的竞争精神，使朝鲜战争后国土几成废墟、既无资源又一穷二白的韩国，在50多年的时间里迅速发展成为人均产值愈3.3万美元（IMF资料）的发达国家。有着明确赶超目标和有利的地缘政治环境的韩国三星，现在正满怀信心地大步迈向半导体制造一哥的山颠。不过，三星这条通往山颠之道路注定会是崎岖不平地。因为在其前进的路上，有着大大小小的拦路虎陆续出现。

首先，三星将遭遇可能出现的用电问题（下图 Las Cruces Sun News）。三星泰勒工厂将使用的EUV光刻机，每台EUV机器的额定耗电量约为1兆瓦，比上一代DEUV光刻机多10%。而德州的能源网基本上与其它州电网隔绝，限制了其在紧急状态时的跨州借电的能力。2021年，一场极端的冬季风暴使德州电网发生故障而断网。数百万德克萨斯人因此断电，并导致至少57人死亡。在已经实际发生的几起停电事件中，被断电的公司不得不报废数月的生产产品。”

工业用水将是三星芯片制造厂正常生产遭遇的另一个问题。这是因为德州的水资源不算丰富，大约80%的地区仍然遭受干旱之害。三星告诉采访的新闻媒体，其在奥斯汀的目标是在2023年重复使用超过10亿加仑的水。三星泰勒工厂的目标更是要回收75%以上的用水。2021年，三星生产芯片耗用了大约380亿加仑的水。

除用电用水外，三星赶超面对的最大拦路虎，是其赶超对象台积电，以及想要重新夺回一哥宝座的美国本土公司英特尔。现任芯片代工一哥台积电也在大力扩张产能，包括投资400亿美元、正在亚利桑那州凤凰城（Phoenix）半导体一期和二期工厂（下图 THE BUSINESS JOURNALS）。此外，台积电还在日本的熊本县建设第一家在日半导体工厂，预计明年（2024年）投产。台积电也已选址德国德累斯顿建厂，正与德国政府敲定补贴细节。台积电在美、日、德的扩张，加上其领先于三星的制造工艺，将证明是三星争取半导体制造一哥路上一座高耸的大山。

而美国本土半导体公司，拥有最长半导体制造历史及曾经的一哥英特尔也没闲着。在美国政府补贴政策的支持下，英特尔正扩大其本已极具规模的半导体厂，包括在亚利桑那州投资300亿美元建设两座全新的芯片厂（下图 Twitter）；在俄亥俄州投资200亿美元建厂；计划追加投资70亿欧元扩大在爱尔兰莱克斯利普工厂规模；在德国马格德堡购买了土地兴建两座芯片工厂，刚与德国政府达成补贴金额；在以色列投资250亿美元新建芯片厂。同时，英特尔正在先进芯片制造工艺奋起直追的，争取尽早能够制造7纳米，5纳米，乃至（与日本合作生产）2纳米的芯片。

三星的一哥之梦可谓路漫漫其修远兮。不过台积电得小心了，韩国人的性格注定了他是不达目的不罢休。

参考资料  

Lee, J. & Yang, H. (2023). Samsung to keep up chip investment, undeterred by 8-year-low profit. REUTERS. 链接 https://www.reuters.com/technology/samsung-electronics-q4-profit-falls-69-device-demand-drops-2023-01-31/

Tarasov, K. (2023). How Samsung became the world’s No. 2 advanced chipmaker and set the stage for a U.S. manufacturing boom. CNBC. 链接 https://www.cnbc.com/2023/06/09/samsungs-plans-to-catch-tsmc-in-semiconductor-manufacturing.html

Wiki. (2023). Samsung. 链接 https://en.wikipedia.org/wiki/Samsung