ในการพัฒนาครั้งสำคัญที่อาจปรับเปลี่ยนภูมิทัศน์ของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ Samsung Foundry ได้ส่งตัวอย่างของโปรเซสเซอร์ Snapdragon 8 Elite Gen 5 รุ่นต่อไปของ Qualcomm ที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีกระบวนการ 2nm GAA ที่ทันสมัยที่สุดแล้ว การเคลื่อนไหวครั้งนี้ส่งสัญญาณถึงความพยายามก้าวร้าวของ Samsung ในการดึงลูกค้าชั้นนำคืนจาก TSMC ซึ่งปัจจุบันครองตลาดการผลิตชิประดับพรีเมียม ผลลัพธ์จากการประเมินของ Qualcomm อาจเป็นตัวกำหนดว่าบริษัทจะใช้กลยุทธ์การจัดหาจากสองแหล่งสำหรับโปรเซสเซอร์มือถือเรือธงเป็นครั้งแรกในรอบหลายปีหรือไม่
การเคลื่อนไหวเชิงกลยุทธ์ของ Samsung ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูง
Samsung Foundry ได้ก้าวไปอีกขั้นที่สำคัญสู่การเป็นผู้ผลิตแหล่งที่สองสำหรับโปรเซสเซอร์มือถือเรือธงของ Qualcomm โดยการส่งตัวอย่าง Snapdragon 8 Elite Gen 5 ที่ผลิตด้วยกระบวนการ 2nm Gate-All-Around (GAA) ของตน การพัฒนานี้เกิดขึ้นแม้ว่า TSMC จะได้รับการประกาศให้เป็นผู้ผลิตหลักสำหรับชิปเซ็ตนี้โดยใช้เทคโนโลยีกระบวนการ 3nm 'N3P' แล้วก็ตาม แหล่งข่าวในอุตสาหกรรมระบุว่า Samsung ส่งตัวอย่างให้ Qualcomm หลังจากที่ตัวอย่างนั้นผ่านมาตรฐานคุณภาพภายในของบริษัทแล้ว ซึ่งถือเป็นเหตุการณ์สำคัญสำหรับผู้ผลิตชิปรายนี้จากเกาหลีที่เคยประสบปัญหาด้วยอัตราการได้ผล (yield) ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา
การเปรียบเทียบกระบวนการผลิตหลัก:
- กระบวนการ 2nm GAA ของ Samsung: ใช้สถาปัตยกรรมทรานซิสเตอร์แบบ Gate-All-Around ซึ่งมีศักยภาพในการให้ประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับการออกแบบ FinFET ที่ใช้ในโหนดรุ่นเก่า
- กระบวนการ 3nm N3P ของ TSMC: กำลังผลิต Snapdragon 8 Elite Gen 5 ของ Qualcomm ซึ่งเป็นตัวแทนของเทคโนโลยี 3nm แบบปรับปรุงของ TSMC ที่มีประสิทธิภาพและความหนาแน่นที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับเวอร์ชัน 3nm เริ่มแรก
กระบวนการประเมินอย่างเข้มงวดที่รออยู่ข้างหน้า
คาดว่า Qualcomm จะทำการทดสอบตัวอย่างชิป 2nm จาก Samsung อย่างกว้างขวาง ซึ่งอาจใช้เวลาตั้งแต่หกเดือนถึงหนึ่งปีเต็ม ก่อนที่จะตัดสินใจใดๆ เกี่ยวกับการผลิต การประเมินจะมุ่งเน้นไปที่เมตริกประสิทธิภาพที่สำคัญ ซึ่งรวมถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การจัดการความร้อน ประสิทธิภาพการประมวลผลโดยตรง อัตราการได้ผลจากการผลิต (yield) และความน่าเชื่อถือในระยะยาว การประเมินอย่างละเอียดนี้สะท้อนถึงความเสี่ยงสูงที่เกี่ยวข้อง—โปรเซสเซอร์ Snapdragon เรือธงของ Qualcomm เป็นแหล่งพลังให้กับสมาร์ทโฟน Android ระดับพรีเมียมส่วนใหญ่ และข้อบกพร่องใดๆ ในการผลิตอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผู้ผลิตอุปกรณ์และผู้บริโภคเอง ช่วงการทดสอบนี้เป็นโอกาสที่ต้องทำให้สำเร็จสำหรับ Samsung ในการแสดงถึงความ成熟ทางเทคโนโลยีของตน
แรงผลักดันทางเศรษฐกิจเบื้องหลังการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นของ Qualcomm
แรงผลักดันไปสู่การจัดหาจากสองแหล่งนั้น ส่วนใหญ่ขับเคลื่อนโดยการพิจารณาทางเศรษฐกิจ เนื่องจากต้นทุนการผลิตชิปยังคงเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง รายงานล่าสุดระบุว่าทั้ง Qualcomm และ MediaTek จ่ายเงินให้ TSMC เพิ่มขึ้นถึง 24% สำหรับโปรเซสเซอร์เรือธงล่าสุดของพวกเขา เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า โดยต้นทุนที่เพิ่มขึ้นนี้ส่งผ่านไปยังผู้บริโภคในท้ายที่สุดผ่านราคาอุปกรณ์ที่สูงขึ้น คาดว่าสถานการณ์จะแย่ลงด้วยกระบวนการ 2nm N2 ของ TSMC ซึ่งเวเฟอร์แต่ละแผ่นคาดว่าจะมีต้นทุนประมาณ 30,000 ดอลลาร์สหรัฐ แรงกดดันด้านราคานี้ทำให้การค้นหาผู้ผลิตทางเลือกเป็นความจำเป็นทางเศรษฐกิจสำหรับนักออกแบบชิปที่ต้องการรักษาราคาที่แข่งขันได้ในตลาดสมาร์ทโฟน
ปัจจัยทางเศรษฐกิจที่ขับเคลื่อนการแข่งขันในอุตสาหกรรมโรงหล่อชิป:
- ต้นทุนเวเฟอร์ 3nm ของ TSMC เพิ่มขึ้นประมาณ 24% เมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตรุ่นก่อนหน้า
- เวเฟอร์ 2nm N2 รุ่นใหม่ของ TSMC คาดว่าจะมีราคาประมาณ 30,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อชิป
- การเพิ่มขึ้นของต้นทุนเหล่านี้กำลังถูกส่งผ่านไปตามห่วงโซ่อุปทาน ส่งผลให้ราคาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคสูงขึ้น
ความท้าทายในอดีตและตำแหน่งปัจจุบันของ Samsung
ความร่วมมือก่อนหน้านี้ระหว่าง Samsung กับ Qualcomm สำหรับ Snapdragon 8 Gen 1 ได้เผยให้เห็นความท้าทายด้านการผลิตที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับอัตราการได้ผล (yield) และประเด็นประสิทธิภาพความร้อน ซึ่งในท้ายที่สุดทำให้ Qualcomm ย้ายการผลิตไปยัง TSMC เพียงผู้เดียวเท่านั้น รายงานปัจจุบันชี้ให้เห็นว่า Samsung ยังคงต่อสู้กับปัญหาอัตราการได้ผล โดย Exynos 2600 — ซึ่งเป็นอีกชิปที่ผลิตด้วยกระบวนการขั้นสูงของพวกเขา — รายงานว่ามีอัตราการได้ผลเพียง 50% เมื่อเทียบกับมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ 70% สำหรับการผลิตจำนวนมากที่ทำกำไรได้ อย่างไรก็ตาม ผู้อยู่ในวงในอุตสาหกรรมระบุว่าเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์หลักของ Samsung ไม่เคยเป็นประเด็นหลักมาก่อน โดยการปรับอัตราการได้ผลให้เหมาะสมและการจัดตารางการผลิตเป็นอุปสรรคหลักที่ต้องเอาชนะ
สถานะการผลิตปัจจุบันของ Samsung:
- อัตราผลผลิตที่ได้มาตรฐานของ Exynos 2600: ประมาณ 50% (การผลิตจำนวนมาก)
- เป้าหมายอัตราผลผลิตของอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตที่ทำกำไรได้: 70%
- ความร่วมมือในการผลิต Snapdragon 8 Gen 1 ครั้งก่อนสิ้นสุดลงเนื่องจากปัญหาอัตราผลผลิตและความร้อน
ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อภูมิทัศน์โรงงานผลิต (Foundry) ทั่วโลก
หาก Samsung ผ่านการประเมินของ Qualcomm ได้สำเร็จและได้รับคำสั่งผลิตสำหรับ Snapdragon 8 Elite Gen 5 นี่จะแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในพลวัตการแข่งขันของอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูง การจัดเตรียมแหล่งจ่ายสองแหล่งจะลดการพึ่งพา TSMC ของ Qualcomm ในขณะที่ให้ปริมาณและความน่าเชื่อถือที่ Samsung ต้องการเพื่อการลงทุนอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีกระบวนการรุ่นต่อไป นักวิเคราะห์ในอุตสาหกรรมเสนอว่าความร่วมมือที่ประสบความสำเร็จอาจทำให้ตลาดโรงงานผลิต (foundry) ขนาด 2nm มีพลวัตมากกว่าภูมิทัศน์ปัจจุบันอย่างมาก ซึ่งอาจนำไปสู่ราคาที่แข่งขันได้มากขึ้นและนวัตกรรมที่เร่งเร็วขึ้นทั่วทั้งภาคส่วนเซมิคอนดักเตอร์
เส้นทางข้างหน้าสำหรับ Samsung และ Qualcomm
เดือนข้างหน้าจะมีความสำคัญสำหรับทั้งสองบริษัท ในขณะที่ Qualcomm ดำเนินการประเมินความสามารถในการผลิตชิป 2nm ของ Samsung อย่างครอบคลุม แม้ว่าการส่งตัวอย่างจะหมายถึงความสำเร็จที่สำคัญสำหรับ Samsung แต่มันเป็นเพียงก้าวแรกในกระบวนการตรวจสอบคุณสมบัติ (qualification) ที่ยาวนาน หากเทคโนโลยีนี้เป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของ Qualcomm การผลิตทดลองจะตามมา ก่อนที่ข้อตกลงการผลิตจำนวนมากใดๆ จะสรุปเสร็จสิ้น อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์จะจับตาดูอย่างใกล้ชิด เนื่องจากความร่วมมือที่ประสบความสำเร็จอาจเริ่มปรับเปลี่ยนภูมิทัศน์การแข่งขันของโรงงานผลิต (foundry) พอดีในขณะที่อุตสาหกรรมกำลังเปลี่ยนผ่านไปสู่กระบวนการผลิตขนาด 2nm ที่ก้าวหน้ายิ่งขึ้น ซึ่งคาดว่าจะเข้าสู่ตลาดในปี 2026