Samsung 落實 1 納米晶片量產路線圖 叉狀片技術挑戰 TSMC 霸主地位

Samsung 晶圓代工部門正式確立 1 納米製程路線圖,計劃於 2031 年啟動量產,並採用全新「叉狀片」技術突破物理極限。隨著 2 納米製程良率突破 60%,Samsung 期望能藉此在先進製程市場與 TSMC 正面交鋒,搶佔未來高階晶片代工市場。



Samsung 晶圓代工部門正式確立 1 納米製程路線圖,計劃於 2030 年完成研發並於 2031 年啟動量產,將採用「叉狀片(Forksheet)」全新電晶體結構突破物理極限。這是 Samsung 自 2019 年宣示 2030 年成為系統半導體第一願景以來,技術藍圖最具里程碑意義的一頁,更是與全球晶圓代工霸主 TSMC 在次世代半導體市場正面對決核心武器。

夢想製程正式落實:1 納米路線圖出爐

韓國經濟日報獨家報道指出,Samsung 晶圓代工部門已制定明確量產計畫,預計 2030 年完成 1 納米製程研發,緊接於 2031 年正式量產。這款被業界稱為夢想半導體製程的 1 納米晶片,元件寬度約等同 5 顆原子排列寬度,技術難度呈指數級跳躍。

與 Samsung 現行最先進 2 納米技術相比,1 納米晶片元件寬度縮減一半,代表晶片在同等面積下能容納更多運算單元,大幅提升效能密度。Samsung 選擇在競爭白熱化當下主動公開 1 納米時間表,業界分析人士解讀為向 TSMC 宣示同台競技資格戰略表態。值得關注是 TSMC 同樣規劃於 2030 年後在 1 納米製程導入叉狀片技術,意味雙方將在同一時間內展開技術正面交鋒。

叉狀片技術:超越 GAA 下一道門檻

若說環繞閘極(GAA)技術是 Samsung 從 3 納米走向 2 納米革命性突破,叉狀片(Forksheet)技術則是通往 1 納米必經之路。GAA 技術將電流流動路徑從傳統 3 個面增至 4 個面以最大化電力效率;叉狀片技術則是 GAA 進階演化版,核心概念是將 GAA 元件之間距離壓縮至物理極限。

具體而言,叉狀片結構創新之處在於相鄰 GAA 元件之間建立一道不導電絕緣牆。這道隔離牆讓工程師能在不增加晶片面積前提下大幅提升電晶體密度,從而在相同空間內配置更多運算元件,最終實現效能與空間利用率雙重飛躍。根據 Samsung 近期申請專利資料顯示,高效能叉狀片電晶體在相同佔地面積下,驅動電流可比現有叉狀片節點提升約 31%,面積縮放效益亦達約 17%,顯示 Samsung 在叉狀片技術已有相當研究積累。

龍頭差距仍達 10 倍 2 納米良率逆轉成關鍵

Samsung 宣示 1 納米遠景同時,現實市場差距依然觸目驚心。市場研究機構 TrendForce 最新數據顯示,TSMC 在 2025 年全球晶圓代工市場佔有率高達 69.9%,而 Samsung 僅佔 7.2%。雙方市場佔有率差距已從 2024 年 55 個百分點,進一步擴大至 62.7 個百分點。以年營收計算,Samsung 晶圓代工部門規模與 TSMC 之間仍存在約 10 倍巨大差距。

然而局勢在 2026 年出現令市場振奮轉折訊號。韓國經濟日報報道指出,Samsung 2 納米製程最高良率已突破 60% 大關,相較 2025 年下半年僅約 20% 良率,短短兩個季度內實現逾 3 倍飛躍式增長。相比之下 TSMC 同製程良率目前約為 60% 至 70%,Samsung 正快速收窄差距。知名 Apple 分析師郭明錤指出,Tesla 預計於 2027 年量產 AI6 晶片,正是採用 Samsung 2 納米 SF2 製程,足見主要科技客戶對 Samsung 製程能力信心正在回升。

7 年追趕史:從 EUV 先行者到 GAA 開路者

Samsung 在先進製程領域追趕腳步,可從過去 7 年技術里程碑清楚看出其戰略意圖。Samsung 於 2019 年率先全球導入 7 納米極紫外光(EUV)微影製程成為業界先行者;2022 年 Samsung 再度搶先,成為全球首家在 3 納米製程導入 GAA 元件技術晶圓代工廠,領先 TSMC 布局次世代電晶體架構。

雖然技術領先並不必然轉化為商業勝利。Samsung 3 納米製程雖則率先引入 GAA,但因良率問題引致大客戶流失,市場佔有率反而持續下滑。業界人士分析指出,短期營收和生產規模超越 TSMC 仍不現實,但在技術創新競爭層面,Samsung 始終保持激烈角力態勢。Samsung 今次明確設定 1 納米路線圖,象徵意義在於展示技術實力對等,而非單純量產爭奪。同時亦同步加速 2 納米特製製程布局,包括專為 Tesla AI6 晶片設計的「SF2T」製程(計劃 2027 年起於美國德州泰勒市廠房投產)、預計 2026 年啟用的「SF2P」製程,以及 2027 年投入的「SF2P+」製程。

2026 年轉虧為盈:1 納米夢想現實支柱

對於 Samsung 晶圓代工部門而言,宏觀 1 納米願景需要扎實短期財務支撐。在 2 納米良率突破 60% 利好消息帶動下,市場對 Samsung 晶圓代工部門在 2026 年實現轉虧為盈寄予厚望。目前該部門正為 Canaan Technology、MicroBT 等加密貨幣礦機晶片客戶,以及自家系統 LSI 事業部 Exynos 2600 應用處理器提供穩定量產服務,其中 Exynos 2600 良率也已超過 50%。

隨著 2 納米製程生產效率持續提升,Samsung 晶圓代工商業吸引力正逐步恢復。1 納米遠期路線圖對潛在高階客戶而言是強而有力技術背書,有助 Samsung 在與 TSMC 客戶爭奪戰中建立差異化競爭優勢。5 年後當 1 納米晶片量產競賽正式揭幕,Samsung 能否憑藉叉狀片技術實現真正技術對等,乃至首次在先進製程時間表上與 TSMC 並駕齊驅?此問題答案將決定全球半導體版圖能否迎來一場歷史性重新洗牌。

資料來源:世界日報SamMobileWccfTech朝鮮日報英文版TrendForce/Design Reuse