來源：內容來自半導體行業觀察（ID：icbank）原創，作者：暢秋，謝謝！
近幾年，英偉達的GPU成為了市場明星，特別是推出的新品，非常搶手，被各應用市場客戶爭搶，特別是該公司於今年9月推出的GeForce RTX 30系列，行情非常緊俏，最近一直處於斷貨狀態，特別是要獲得RTX 3090和RTX 3080非常困難，而中端的RTX 3070有時會有庫存，但由於需求增加，很快也會售罄。對此，據中國台灣媒體Digitimes報道，之所以如此，是因為三星Foundry的8nm製程產能不足導致的。不過，該消息沒有得到三星官方的證實。
英偉達最新的GeForce RTX 30系列GPU採用了三星的8nm LPP（Low Power Plus）製程工藝，9月份，隨著這一新產品所採用製程的發布，再一次引起了業界的關注，因為三星的8nm LPP製程工藝的直接競爭對手就是台積電的7nm製程，這兩大Foundry的製程技術和客戶爭奪戰，一直都是業界關注的焦點。此次，人們不禁要發問，英偉達為何採用的是三星8nm製程，而不是台積電的7nm呢？
這還要從三星正式推出8nm製程說起。2017年5月，三星電子半導體事業部在美國聖克拉拉舉行的三星代工論壇上，公布了其未來幾年的製程工藝路線圖，其中，8nm首次正式亮相。當年10月，三星即宣布已完成8nm LPP工藝驗證，具備量產條件。
8nm LPP並沒有使用EUV技術，因此，其成本得到了很好的控制。該工藝是三星基於10nm改進而來的，可以提供更好的性能表現以及更高邏輯門密度，效率提升了10%，晶片面積減小10%。與7nm製程相比，8nm LPP有明顯的成本優勢，但在PPA（性能、功耗、面積）方面，還是有一定差距的。
除了英偉達，AMD的市場表現也非常搶眼，該公司的CPU和GPU市場率節節攀升，因此，AMD也加大了從台積電的下單量，並有望成為後者7nm製程的第一大客戶。那麼，在主要競爭對手AMD已經全線採用台積電7nm製程的情況下，英偉達為何不採用三星的7nm EUV工藝呢？
對此，英偉達和三星表示，雖然是8nm製程，但是在雙方的深度合作下，最大程度地挖掘出了該工藝的性能潛力，與過去的8nm製程相比，RTX 30系列使用的8nm LPP工藝性能提升了10%，從而拉近了與7nm製程的差距。
那麼，三星的8nm與台積電的7nm製程究竟有何不同呢？
7nm是10nm之後的「武林正宗」，8nm製程工藝本質上是10nm++++。在這一點上，三星將英特爾10nm的演進路線進一步發揚光大了。
8nm更像是三星研發7nm過程中的中間產物，其性能必然不如7nm。8nm製程工藝結構面積要比10nm工藝結構要小一圈，帶來的好處就是降低功耗，提高能效比。
電晶體密度方面，台積電的7nm晶片每平方毫米有9600萬個電晶體，三星的8nm製程晶片的電晶體密度為6100萬，兩者相差40％。
另外，三星於2019年推出了7nm EUV工藝，當時，據稱其電晶體性能比該公司8nm製程的提高了20%~30%，能耗減少了30%~50%，而且，其價格也比台積電的7nm便宜。不過，在實際應用當中，三星的7nm EUV在整體性能上與其8nm製程相比，提升幅度並不是很大。這或許也是英偉達採用了三星8nm製程，而非7nm的一個原因吧。
總體來看，英偉達RTX 30系列採用三星的8nm製程，成本是其主要考量因素。具體來看，如果採用台積電7nm製程，那麼一片12英寸的晶圓價格在8000-10000美元之間，而採用三星8nm製程，對於英偉達而言，成本可降低30%或更多。這可以幫助其壓低RTX 30系列GPU的市場價，從而在與AMD等主要對手的競爭中拿到更多的砝碼。
另外，7nm，特別是台積電的7nm製程工藝產能非常緊張，難以滿足英偉達大量訂單的需求，也是其選擇採用三星8nm製程的一個原因。
三星的8nm晶片
自從三星推出8nm製程之後，由於其性價比較高，訂單也在穩步增加，在此次接單英偉達RTX 30系列GPU之前，還有其它一些晶片也採用了該製程工藝。
2018年11月，三星發布了採用8nm製程的Exynos 9820處理器，這是基於10nm製程的Exynos 9810的後繼產品，被用於韓版三星Galaxy智慧型手機，如S10和S10 5G。
2019年9月，三星發布了首款集成5G能力的處理器Exynos 980，採用的也是8nm製程。Exynos 980是三星推出的首個5G集成SoC。
高通方面，其驍龍730和驍龍730G晶片，也採用了8nm LPP製程工藝，不過不支援5G。另外，驍龍765和驍龍765G移動平台，也採用了三星8nm工藝製造。
另外，在礦機領域，用到的先進位程也很多，例如，螞蟻與神馬礦機，就採用了台積電7nm和三星的8nm。台積電7nm性能占優，但因為客戶太多，因此產能與價格上有劣勢。相比之下，三星的8nm雖然性能差一些，但成本低很多，除了供給三星手機外，礦機出貨量較大。據悉，嘉楠也由台積電7nm轉向了三星的8nm。
台積電7nm更勝一籌
與三星的8nm相比，台積電的7nm製程，在市場影響力方面有明顯優勢。不久前，該公司宣布截止到7月，其7nm良品晶片（good die）累計出貨量已超過10億顆。同時，台積電優化7nm製程後推出的6nm已經開始進入生產階段，並採用EUV技術取代部分浸潤式光刻掩模。蘋果、高通、聯發科、AMD、賽靈思、博通等均是台積電7nm客戶。
據悉，台積電的大部分客戶已經大幅追加了第四季度7nm訂單，使得台積電7nm產能滿載。
在過去兩年里，因客戶需求非常強烈，其產能得到快速提升，預估2020年7nm產能將是2018年的3.5倍。
2020年第二季度的財報顯示，與去年同期相比，台積電收入增長了28.9％，而凈收入和稀釋後的每股收益均增長了81.0％。與2020年第一季度相比，第二季度的收入結果基本持平，凈收入增長3.3％。其中，7nm的出貨量占晶圓總收入的36％，而16nm的出貨量占18％。在今年第二季度，7nm為台積電帶來的利潤最多。
據產業鏈消息人士透露，台積電計劃將7nm製程工藝的月產能提升到13萬片晶圓，並努力在年底提升至14萬片。
如前文所述，英偉達將最新的RTX 30系列GPU交由三星採用8nm代工生產，而前者的主要競爭對手AMD則在大力挖掘台積電的7nm產能。
在過去的兩三個月內，同英偉達類似，AMD也出現了缺貨的情況，而Ryzen 4000型APU的情況尤為明顯。在被問及AMD的產能與供應情況時，該公司CEO Lisa Su（蘇媽）表示：「我們有一個強大的供應鏈。我已經在之前說過了，在此就再強調一遍，7nm供應非常緊張，我們仍然在緊密地和台積電合作，以確保我們能夠滿足客戶們的需求。但產能非常緊，我想表達的是，隨著我們繼續增加產能，我們能夠看到的機會就越多。」
從中我們可以看出，AMD在旗下7nm晶片批量上市一年多後，仍然受到產能問題的困擾，即便蘋果這種超級大客戶的訂單已全面轉為5nm，其騰出的7nm產能仍然無法滿足所有客戶。另外，台積電在上個季度的環比收入增長只有0.8%，這也從側面證明其產能已經接近極限。
為了在英特爾7nm晶片進展延遲的情況下更快占領處理器市場，AMD加大了對台積電7nm製程的下單量，預計2021全年7nm晶片的訂單將增加到20萬片，與今年相比增加一倍，有望在2021年成為台積電7nm晶片的最大客戶。
結語
近幾年，三星欲趕超台積電的願望越來越強烈，其在先進位程方面也在緊跟，且不斷加大投入，不過，從7nm和8nm這一組製程節點的市場影響力來看，台積電依然處於優勢地位，而最新量產的5nm，成為了新的爭奪焦點，台積電有蘋果這一大客戶保駕護航，而三星拿下了高通最新的驍龍888。在接下來的兩三年里，3nm、2nm將成為更具看點的製程，目前來看，三星很有希望在3nm節點處填平與台積電之間的製程代溝。