數碼新秩序

智城物語
02/10/2020

【晶片決鬥】次世代晶片巔峰之戰:三星、台積電3奈米製程較高下!

#Smart Living #數碼科技 #微縮晶片 #台積電 #三星 #奈米技術 #英特爾 #智慧城巿

  在講求運算速度的數碼年代,全球半導體製造業者均埋首於微縮晶片製程,以造出運算效能更高的晶片。踏入2020年,晶片製程從7奈米跨進5奈米世代,台積電(TSMC)先拔頭籌,4月已能投入量產,競爭對手三星(Samsung)則要等到年底才可量產。不過,這只是先進製程競賽的起點,下一個新戰場將會是3奈米以下製程。三星率先發表全新架構的3奈米技術,台積電則祭出2奈米製程來反制對手。究竟在新一輪晶片製程巔峰決戰中,誰會是最終勝利者?

 

先進製程架構將從FinFET轉進GAA,三星宣告會於3奈米改用GAA,台積電預計會在2奈米轉用GAA,英特爾則可能會在5奈米使用GAA。(圖片來源:Samsung官網)

在三星、台積電的先進製程角力中,高通大玩左右逢源,Snapdragon 875下單給三星5奈米,Snapdragon 885則會重回台積電5奈米。(圖片來源:Qualcomm官網)

 

三星率先進入GAA新架構

 

  自英特爾(Intel)2012年在22奈米晶片引入「鰭式電晶體」(FinFET)架構後,全球晶片業者都在此基礎上進行研發,當今最先進的5奈米製程仍屬FinFET架構的製品。然而,當製程要微縮至3奈米時,FinFET卻會產生電流控制漏電的物理極限問題。

 

  為解決這個問題,三星於2019年5月率先提出,擬在3奈米轉進全新架構「閘極全環」(Gate-All-Around,GAA),2020年第二季將加強採用極紫外光(EUV)微影技術的競爭優勢,把目光放在3奈米GAA製程的研發,並宣布量產時程為2021年。但其宿敵台積電卻表明,3奈米製程依然會使用FinFET架構,預計在2021年試產,2022年下半年量產。三星3奈米的公告量產時程比台積電為早,又採用更先進的GAA架構,技術上暫時領先。

 

  同時,三星又積極殺價搶單,既憑5奈米製程奪得高通(Qualcomm)的5G手機處理器訂單,又以8奈米拿下英偉達(NVIDIA)的圖像處理器大單,似乎一下子逆轉形勢。因此,外界都在觀望台積電如何接招。

 

三星5奈米製程客戶群擴展緩慢,近期新增的訂單,無論是NVIDIA RTX 30系列的圖像處理器,抑或高通Snapdragon 750G手機處理器,只屬報價便宜的8奈米,可見客戶對三星5奈米製程信心度不足。(圖片來源:Samsung官網)

 

台積電製程藍圖全面公開

 

  2020年8月,台積電終於出招,公開發表其先進製程部署藍圖。5奈米晶片已於4月如期投產,現正加速量產;2020年底將推出6奈米晶片;2021年會量產5奈米加強版N5P,較原先計劃提前一年;2022年會量產4奈米,同樣較原先公布提早一年;3奈米則會在2022年下半年大規模生產,與原本預期的時間相符。相比起三星的口號式製程規劃,台積電製程推進是按部就班循著既定計劃執行,量產時程非常清晰明確。

 

  同時,台積電又公布了2奈米製程最新進展——坐落於台灣新竹的2奈米製程研發中心已在興建中,2奈米生產線亦正在當地尋找合適選址。儘管台積電未有透露2奈米的技術細節,只強調將會是全新架構,但外界相信這新架構正是GAA。

 

  台積電因擁有較佳的生產良率與製程技術,故此只用FinFET架構也能進入3奈米製程;要到更細小的2奈米,才有需要轉換跑道至GAA。有消息指,台積電2奈米開發已離開尋找路徑階段(Pathfinding),進入交付研發階段,可望於2023年下半年作風險性試產。

 

台積電獲蘋果研發能量

 

  根據市場觀察,台積電5奈米的生產良率已快速追上7奈米,加上5奈米加強版與4奈米都可提前一年量產,所以業界看好2奈米試產良率可達9成。至於三星,一直以來良率都受到詬病,據傳因5奈米良率不佳,高通需轉向台積電求援。最終,高通基於保險起見,雖然Snapdragon 875與X60仍下單給三星5奈米,但新一代Snapdragon 885卻已確定投入台積電5奈米的懷抱。

 

  因此,即使三星能夠比台積電更早量產3奈米晶片,惟GAA屬全新架構,生產良率與性能未必能壓過台積電3奈米FinFET,再加上台積電搶先一步發表2奈米製程最新狀況,令三星在技術上彎道超車的意圖可能要落空了。

 

  更有消息指,蘋果(Apple)已提前包下台積電2奈米的產能,並會與台積電合作議定相關的技術規格;換言之,台積電2奈米GAA已獲蘋果的大力支持與共同研發能量,進一步鞏固其先進製程的技術優勢。

 

台積電的2奈米研發與生產基地將落戶於台灣新竹寶山,計劃興建4座超大型晶圓廠。(圖片來源:台積電官網)

國際半導體產業協會(SEMI)剛公布的最新報告指出,2020年台灣半導體業的產值增長率為16.7%,總產值將高達新台幣3兆元(約8,000億港元)以上,超越韓國,躍居全球第二大,僅次於美國。(圖片來源:台積電官網)

 

晶片製程只是數字遊戲

 

  在製程技術競賽上,全球最大半導體製造商英特爾(Intel)似乎已是吊車尾。可是英特爾強調,其奈米節點時程看似落後,惟實際性能卻未必遜於對手。Intel前一代14奈米的電晶體數量為44.67百萬顆,來到10奈米則增加到100.78百萬顆,增幅達2.26倍。相較之下,台積電7奈米的電晶體數量僅比前一代10奈米提高了1.6倍,達到91.2百萬顆,即是說英特爾10奈米的效能至少等同於台積電7奈米。

 

  近年三星、台積電的新晶片均以製程數字來命名,令業界掀起一股追求更小製程數字的風潮。英特爾表明,不會參與這場數字遊戲,寧願堅守「摩爾定律」,採用最為嚴謹的節點命名,並保持每一代製程升級,電晶體數量都會是前一代的兩倍。

 

英特爾伺機隨時反攻

 

  事實上,英特爾始終擁有深厚的技術根底,縱使製程研發遇挫,仍可另闢蹊徑來強化晶片效能。2020年9月3日,英特爾發表第11代Core-i處理器,採用10奈米加強版SuperFin製程,藉由增加FinFET鰭式電晶體架構中的「鰭」,帶來20%的效能提升,令其運算能力超越台積電7奈米晶片。

 

  假如英特爾能夠重新調整其研發步伐,並下定決心擴大委外代工和調配產能,便可集中資源開發下一代5奈米GAA,再與三星、台積電在製程技術上一較高下。

 

英特爾共同創辦人戈登‧摩爾(Gordon Moore)在長期觀察半導體產業後指出,晶片上的電晶體密度每兩年會增加一倍,這為晶片製造業者提供了發展依據與目標,因而被稱為「摩爾定律」(Moore's law)。(圖片來源:台積電官網)

代號為「Tiger Lake」的第11代Core-i處理器,採用英特爾10奈米加強版SuperFin製程,效能比之前的10奈米晶片提升20%。(圖片來源:Intel官網)

 

02/08/2024

從西雅圖到香港:亞馬遜與經濟通30年平行宇宙!如何重塑人們消費購物、獲取財經資訊模式?

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  在互聯網商業發展史上,1994年可說是里程碑之年。就在這一年,一家名為「亞馬遜」(Amazon)的網上書店在美國西雅圖悄然創立,開啟了往後30年全球電子商務的黃金盛世;在地球的另一邊,一家名為「經濟通」(etnet)的財經資訊供應商也在香港正式成立,揭開了此後30年香港財經媒體的輝煌時代。這兩家在平行線上各自創新的公司,究竟如何改變用戶消費購物與獲取財經資訊的習慣呢?

 

1994:亞馬遜、經濟通同步誕生

 

  1994年,傑夫·貝佐斯(Jeff Bezos)看好當時尚未普及的互聯網科技,於是辭掉在對沖基金公司的高薪厚職,在西雅圖家中的車庫創業。同年7月,他成立了一家名為「Cadabra」的公司,籌備開設網上書店。後來他認為公司名稱不夠好聽,決意另覓新名字——他希望新名字以英文字母A開頭,這樣在按字母排序的商業目錄中就可以更快被人找到。

 

  多番查閱字典後,貝佐斯決定以「Amazon」作為公司的新名字,因為他覺得亞馬遜是一個「富有異國情調且與眾不同」的地方,而且按流域面積和水流量計算,亞馬遜河是全球最大的河流,正好符合貝佐斯希望公司成為世界之最的期盼。貝佐斯的公司於1994年11月正式易名為亞馬遜,翌年7月Amazon網站正式營運,起初只銷售圖書,隨著業務擴張,開始涉足音樂、影視、電子產品等領域,逐步發展成網上百貨公司,為消費者提供一站式的網購平台。

 

亞馬遜的販售商品涵蓋圖書、影音作品、電子消費品、電器、廚具、食品、玩具、母嬰用品、化妝品、運動用具、服裝鞋帽等。(圖片來源:翻攝Amazon官網)

圖中是貝佐斯位於西雅圖都會區貝爾維尤(Bellevue)的家,Amazon公司於1994年在那裏成立。(圖片來源:維基百科)

 

  在太平洋的另一邊,經濟通也在1994年成立,以專線系統提供實時財經資訊。當時,資訊的獲取主要依賴於傳統媒體,投資者通常透過報紙或電視來獲取市場動態,但資訊傳遞卻存有延滯,追不上瞬息萬變的金融市場。經濟通的專線系統能夠提供即時股票報價和財經新聞,正可以彌補此問題,讓財經資訊可以更快速地傳播。

 

除香港外,經濟通業務範圍已涵蓋內地、澳門、台灣及日本等地區,成為區內各大金融機構的主要財經資訊來源。(圖片來源:翻攝經濟通官網)

 

2000:亞馬遜、經濟通各自崛起

 

  Amazon在成立初期一直處於虧蝕狀況,從1994至1997年累計有900萬美元(約7,020萬港元)的赤字。1997年5月,亞馬遜在納斯達克IPO上市,在上市申請表中非常坦蕩地告訴投資者,虧損在上市後仍會持續擴大,因為公司不但把大量金錢投入到營銷活動、技術開發、基礎建設等層面,還會繼續補貼降低商品價格,以吸引更多消費者嘗試網購,並強調不急於在4至5年內實現盈利。

 

  如此「緩慢」的增長模式自然惹來一眾股東的抱怨,認為公司業績成長不夠快,難以令其投資獲得合理回報,甚至無法在競爭激烈的科網市場存活下去。不過,當科網泡沫於2000年爆破後,很多互聯網公司相繼倒下,反而亞馬遜可以生存下來。2001年第4季,Amazon首度實現盈利,季度收入超過10億美元(約78億港元),淨利約500萬美元(約3,900萬港元)。這些都證明了貝佐斯的「緩慢」增長策略獲得成功。

 

  當亞馬遜網購業務不斷成長,伺服器和資源管理就成為最大的發展瓶頸。為解決此問題,公司內部工程團隊開發了一個網上服務平台「Amazon Web Services」(AWS),用作管理分散式、虛擬化伺服器和各種網上資源。其後,Amazon發現其他互聯網公司也遇上類似問題,所以在2006年將AWS對外開放。結果,這項新服務受到很多中小企和初創公司歡迎,讓亞馬遜成功開拓雲端藍海市場,最終躍居為全球最大的雲端供應商。

 

  隨著互聯網的興起,經濟通於2000年推出其網站,透過互聯網提供實時報價和財經資訊。這個轉變不僅擴大了用戶群,還豐富了服務內容,除基本的市場數據外,也有專家評論、新聞搜尋、市場分析報告及圖表等深度內容。同時,一般投資者亦可以通過電腦瀏覽網站上的豐富財經資訊,讓獲取即時財經信息不再是專業投資機構的專利。

 

  經濟通在2007年正式進駐北京開設記者站,與香港新聞部相互連接,以取得第一手的中國經濟資訊;2008年,更推出面向國內投資者的財經資訊網站etnetchina.com.cn,提供中港兩地的專業財經新聞及評論。

 

2010以後:亞馬遜、經濟通多元化發展

 

  當電商和雲端業務站穩陣腳後,Amazon就積極展開業務多元化部署。2014年,亞馬遜斥資9.7億美元(約75.66億港元)收購網上直播平台Twitch.tv,跨入社交媒體領域;2017年,豪擲137億美元(1,069億港元)買下連鎖超市Whole Foods Market,從網上轉戰到實體零售業;2018年,動用10億美元(約78億港元)併購網上藥局PillPack,涉足藥物零售。

 

  2022年,Amazon以84.5億美元(約659.1億港元)吞併電影公司米高梅(MGM),藉此強化旗下影音串流平台Prime Video的內容豐富度,並提升自製內容的製作能力,務求跟Netflix、Disney+一較高下。

 

  另一邊廂,因應智能手機的普及,經濟通推出了多款手機APP,讓用戶可以在手機上收看股票即時報價、成交分析、互動圖表、即時新聞、以及專家分析。此外,APP內又提供各種理財工具,包括:個人化監察表、ETF及基金精選及回報排行、定存息率比較、匯率比較、銀行交易匯價等。

 

etnet旗下有多款手機APP,包括:《財經·生活 經濟通》、《經濟通 股票強化版TQ》、以及《經濟通 財曆》。(圖片來源:翻攝Google Play官網)

 

  近年,隨著用戶需求的變化,經濟通開始推行內容多元化策略。除傳統的財經新聞外,etnet平台還推出了不同類型的內容頻道,包括:講解職場管理技巧、智能科技發展、消閒飲食娛樂情報的「生活」頻道;論述歐日韓潮流前瞻、藝術文化、兩性關係的「DIVA Channel」;涵蓋靚湯食譜、養生食療、運動瘦身的「健康好人生」。為吸引更廣泛的受眾,etnet又推出自製影片頻道「etnet TV」,內容涉及財經評論、風水知識、烹飪教學、吃喝玩樂、時尚潮流等。

 

  回顧過去30年,亞馬遜與經濟通的發展歷程,不僅僅是一家公司的成功故事,更是一個行業技術變革和市場變遷的縮影。Amazon從網上書店到電商霸主,etent從專線系統供應商到財經數碼媒體巨頭,均展示了技術創新和市場策略的重要性。未來,隨著科技進步和市場需求變化,電子商務和財經資訊行業必將迎來更多的挑戰;在這個過程中,企業需要像亞馬遜、經濟通般不斷創新,保持靈活,才能在激烈的市場競爭中立於不敗之地。

 

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