三星超台積電當一哥？

三星的品牌無處不在，從Galaxy手機、智能電視到洗衣機和冰箱，其產品在近四分之三的美國家庭中都能找到（下圖 Pinterest）。在生產小工具和電器的同時，三星還是世界第二大芯片製造商。三十多年來，三星一直是用於數字數據存儲的存儲芯片的領導者。作為世界上最大芯片代工企業之一，三星也為高通、特斯拉、英特爾和索尼等大客戶生產代工芯片。三星除在韓國本土大規模生產半導體芯片外，也在中國大陸生產芯片，然後出售給大陸客戶。拜登政府的《芯片與科學法案》頒布後，三星等公司開始申請從527億美元的《芯片與科學法案》補貼，並正在德克薩斯州泰勒市建造一座價值170億美元的芯片製造廠，承諾明年（2024年）開始在美國生產第一批先進芯片。

作為僅次於台灣半導體製造公司（台積電），領先於英特爾的全球排名第二的世界上最先進芯片製造公司，三星於去年（2022年）10月宣布了一項雄心勃勃的新路線圖，目標是將尖端製造能力提高三倍，並在2025年前製造出業界領先的2納米芯片，到2027年將其推至1.4納米（下圖 SAMMOBILE）。三星的終極目標，三星負責晶圓廠工程的公司副總裁泰勒（Jon Taylor）在接受采訪時表示，就是“超越台積電”成為世界上最先進芯片製造一哥。如此雄心勃勃的三星公司，其實在起家時還是相當卑微的。

三星成長之路 

三星公司（SAMSUNG、韓文：??）成立於85年前，當時創始人李秉喆（Lee Byung-chull 下圖 Inc Magazine）在韓國大邱市成立了“株式會社三星商會”，資本為30,000韓元. 三星商會早期的主要從事貿易，業務是出口韓國的水果、蔬菜和魚類。李秉喆的願景是讓三星公司永遠強大。所以，他選擇了三星這個名字。

1947年，公司搬到首爾（時稱漢城）。為了在兩次大戰中幸存下來，該公司向紡織和零售等行業進行了多元化經營。三星電子成立於1969年，並在水原開設了工廠。它的第一個產品是一台黑白電視機，於1972年問世。兩年後，三星大膽收購了漢庫克半導體公司（Hankook Semiconductor），以建立今天的垂直集成消費電子巨頭。1978年，三星半導體以及三星電子成為兩個獨立的實體，同時也開始向全球市場提供新產品；同年4月，三星電子開始生產出口彩色電視機。

1983年12月三星成功開發出用於計算機的64KB動態隨機存取存儲器（DRAM）VLS芯片，並因此成為世界半導體產品領導者。在此之前，三星隻是為本國市場生產半導體。1985年5月，三星成立了數據係統（現名稱為三星SDS）作為在包括係統集成、係統管理、谘詢，以及網絡服務的信息技術服務的領導者。1987 年創始人李秉喆去世後，李健熙（下圖 TECHSTORY）接任三星集團並將其分為五個業務集團 -- 三星集團、新世界集團（百貨）、CJ 集團（食品/化學品/娛樂/物流）、Hansol 集團（造紙/電信）和 JoongAng 集團（媒體）。不過，這些分離出來的集團如今與三星集團已無任何關聯，係不屬於三星集團的獨立實體。

1988年，三星推出了第一款手機。現在，三星已是世界上最大的智能手機供應商，與高端手機市場與蘋果激烈競爭。1992年，該公司憑借世界上第一塊64MB DRAM芯片獲得了國際讚譽，使該公司在存儲器領域穩居世界第一，至今仍保持著這一地位（下圖 Bloomberg）。1993年，三星進入LCD液晶屏市場並一直是該行業及迭代後的LED和OLED的引領者。2020年出版的《三星崛起》一書的作者凱恩（Geoffrey Cain）說：“它在韓國無處不在，他們稱自己的國家為三星共和國。”2020年10月25日三星集團會長李健熙病逝後，獨子李在鎔接掌三星集團。

國際擴張  

自1982年在葡萄牙投資建立電視機裝配廠始，三星開始了國際擴張之路，先後在美國、日本、英國、中國大陸、越南、印度和墨西哥等國家投資設廠裝配生產製造從電視機智能手機到半導體芯片。尤其要提到三星在其位於德克薩斯州奧斯汀的半導體工廠，截至2012年，三星已在奧斯汀工廠投資超過130億美元（下圖 AUSTIN BUSINESS JOURNAL）。此外今年3月，三星更宣布在原計劃的基礎上增加對德州泰勒市（Taylor）投資80億美元，使其對泰勒市的半導體芯片廠總投資愈250億美元。三星公司計劃2024年前完成泰勒市的工廠建設，並爭取在2024年底開始生產芯片。

三星在中國大陸陝西省西安市的存儲芯片廠也耗資不菲，2012年開啟的一期投資即高達70億美元，2014年建成了一座12英寸閃存芯片工廠。三星還在西安開始了第二期100億美元的投資計劃。（由於美國政府政策的原因，三星有可能完不成其在西安的二期100億美元的投資計劃）。由於三星在全球第一大和第二大半導體市場的投資，路透社報道預期今年三星在世界半導體市場所占份額將分別為接近50%的DRAM芯片（內存）和35%左右的NAND芯片（閃存）！但是，三星在用於高端智能手機的先進邏輯芯片方麵，依然遠遠落後於台積電。目前，蘋果和高通等公司超過90%的先進邏輯芯片均交由台積電代工製造。

泰勒芯片廠的意義

今年5月，中國大陸禁止了美國存儲器製造商美光的產品，這導致三星股價飆升。在給予三星一年的豁免期後，美國最近宣布再給予其在大陸運營兩家芯片廠一年的豁免期。這些相較三星擬在德州投資近2000億美元，新建11座半導體新品廠的計劃，隻能算毛毛雨。現在，三星正在德州泰勒（Taylor）建廠，生產用於移動、5G、高性能計算和人工智能的芯片（下圖 KXAN/YouTube）。三星在泰勒的投資預計170億美元，但在砸下近100億美元後，泰勒工廠的總投資可能增加至250億美元 – 通脹使物價和人工飆漲。三星正全力以赴地建設泰勒工廠，以期在明年（2024年）年底前完成開工，從而能盡快投產生利，並在有效期結束前拿到美國聯邦政府和德州地方政府的補貼和減免款項。最重要的是，泰勒工廠的建成投產將是三星趕超台積電、成為半導體芯片製造的一哥所邁出的實質一步。三星去年底宣布了一項雄心勃勃的藍圖，將領先製造能力提高兩倍，到2025年時製造行業領先的2納米芯片，到2027年將其技術升級至1.4納米。三星晶圓廠工程公司副總裁泰勒（Jon Taylor）表示，“作為一家企業，三星從不滿足於排名第二。”

超越台積電？

三星從上到下對超越台積電、成為半導體製造一哥的目標直言不諱。韓國人的勤勞、踏實、近乎極端的競爭精神，使朝鮮戰爭後國土幾成廢墟、既無資源又一窮二白的韓國，在50多年的時間裏迅速發展成為人均產值愈3.3萬美元（IMF資料）的發達國家。有著明確趕超目標和有利的地緣政治環境的韓國三星，現在正滿懷信心地大步邁向半導體製造一哥的山顛。不過，三星這條通往山顛之道路注定會是崎嶇不平地。因為在其前進的路上，有著大大小小的攔路虎陸續出現。

首先，三星將遭遇可能出現的用電問題（下圖 Las Cruces Sun News）。三星泰勒工廠將使用的EUV光刻機，每台EUV機器的額定耗電量約為1兆瓦，比上一代DEUV光刻機多10%。而德州的能源網基本上與其它州電網隔絕，限製了其在緊急狀態時的跨州借電的能力。2021年，一場極端的冬季風暴使德州電網發生故障而斷網。數百萬德克薩斯人因此斷電，並導致至少57人死亡。在已經實際發生的幾起停電事件中，被斷電的公司不得不報廢數月的生產產品。”

工業用水將是三星芯片製造廠正常生產遭遇的另一個問題。這是因為德州的水資源不算豐富，大約80%的地區仍然遭受幹旱之害。三星告訴采訪的新聞媒體，其在奧斯汀的目標是在2023年重複使用超過10億加侖的水。三星泰勒工廠的目標更是要回收75%以上的用水。2021年，三星生產芯片耗用了大約380億加侖的水。

除用電用水外，三星趕超麵對的最大攔路虎，是其趕超對象台積電，以及想要重新奪回一哥寶座的美國本土公司英特爾。現任芯片代工一哥台積電也在大力擴張產能，包括投資400億美元、正在亞利桑那州鳳凰城（Phoenix）半導體一期和二期工廠（下圖 THE BUSINESS JOURNALS）。此外，台積電還在日本的熊本縣建設第一家在日半導體工廠，預計明年（2024年）投產。台積電也已選址德國德累斯頓建廠，正與德國政府敲定補貼細節。台積電在美、日、德的擴張，加上其領先於三星的製造工藝，將證明是三星爭取半導體製造一哥路上一座高聳的大山。

而美國本土半導體公司，擁有最長半導體製造曆史及曾經的一哥英特爾也沒閑著。在美國政府補貼政策的支持下，英特爾正擴大其本已極具規模的半導體廠，包括在亞利桑那州投資300億美元建設兩座全新的芯片廠（下圖 Twitter）；在俄亥俄州投資200億美元建廠；計劃追加投資70億歐元擴大在愛爾蘭萊克斯利普工廠規模；在德國馬格德堡購買了土地興建兩座芯片工廠，剛與德國政府達成補貼金額；在以色列投資250億美元新建芯片廠。同時，英特爾正在先進芯片製造工藝奮起直追的，爭取盡早能夠製造7納米，5納米，乃至（與日本合作生產）2納米的芯片。

三星的一哥之夢可謂路漫漫其修遠兮。不過台積電得小心了，韓國人的性格注定了他是不達目的不罷休。

參考資料  

Lee, J. & Yang, H. (2023). Samsung to keep up chip investment, undeterred by 8-year-low profit. REUTERS. 鏈接 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. 鏈接 https://www.cnbc.com/2023/06/09/samsungs-plans-to-catch-tsmc-in-semiconductor-manufacturing.html

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