台积电3nm，三星5nm，中芯国际14nm，芯片代工企业有何

　　8月17日，台积电发布消息称：将于今年9月开始对3纳米芯片进行量产。
　　听到这个消息，三星恐怕再也笑不起来了。因为同为芯片代工大佬，三星与台积电的差距越来越大了。
　　5nm工艺，台积电和三星都具备，但是台积电的良品率和漏电率都优于三星。
　　3nm工艺，台积电和三星也都具备，但是台积电却拿到了苹果的订单，三星至今没有订单。
　　不要急着嘲笑三星，国货之光的中芯国际还在14nm奋斗呢，连台积电的后尾灯都看不到。
　　那么为什么同为芯片代工企业，中芯国际会落后于台积电3代呢？一个台积电，就是半部芯片的发展史。
　　1986年，年过半百的张忠谋创建了全球第一家芯片代工公司台湾积体电路制造公司。也就是台积电。
　　台积电经过不断的发展、努力成为了全球最强大的芯片代工企业，市场份额超过了50。
　　毫不夸张地说，大半个地球的科技生活都建立在台积电的产品之上。华为、苹果、联发科、高通、博通、英伟达、英特尔、阿里等等都是它的客户。
　　一个台积电，就是半部芯片的发展史。
　　台积电的成就离不开创始人张忠谋。
　　张忠谋，1931年7月10日出生于浙江宁波，毕业于斯坦福大学电机系，先后出任德州仪器公司副总裁、台湾工业技术研究院院长，后创建全球第一家专业代工公司台湾积体电路制造公司（简称台积电）。2018年6月5日，正式退休。
　　张忠谋生于战乱年代，小时候四处漂泊。新中国成立之际，他考上了哈佛大学，成为当时哈佛的唯一华人。
　　哈佛大学就读一年后，张忠谋进入了麻省理工大学机械工程系。1952年取得硕士学位，进入德州仪器工作。
　　当时的德州仪器发展迅速，成为世界上最强的芯片公司。在这里张忠谋工作了20年，凭借过硬的技术实力，当上了德州仪器的副帅。
　　工作期间，张忠谋还获得了斯坦福大学电机系博士学位。
　　1986年，年过半百的张忠谋离开了德州仪器，来到台湾创业。就这样台积电诞生了！
　　这一年，创业的还有三星前会长李健熙，华为创始人任正非。
　　张忠谋很坚定：别的不做，只做代工。
　　当时的，芯片巨头是英特尔，从设计到制造，再到封装，英特尔全做。因为过于强大，英特尔根本看不起台积电这种模式，也拒绝了向台积电投资。
　　但事实证明，张忠谋眼光独到，对芯片产业有着极深的见解。
　　张忠谋更是向全世界客户宣布：选择台积电，成本降一半，质量好两倍，你们不需要建工厂了，把设计图发给我，我帮你们造！
　　万事开头难，台积电也不例外。张忠谋只好上门去求英特尔的格鲁夫。
　　格鲁夫派出专业团队来到台积电进行指导，当场指出了200多个缺点，张忠谋下狠心解决了所有问题。
　　最终，台积电获得了大佬英特尔的认证，也顺理成章地拿到了英特尔的订单。
　　1997年，台积电在纽交所上市，开始了它的传奇之路。中芯国际与台积电
　　台积电快速发展的时候，德州仪器也发生了巨大的变化，张汝京就在这个变化之中。
　　张汝京，1948年出生于江苏南京，毕业于南方卫理公会大学，中芯国际创始人。曾在美国留学，在德州仪器工作。
　　张汝京出生在南京，1岁时随父母去了台湾，大学毕业后选择美国留学，主修电子学。
　　1977年张汝京进入德州仪器研发部门工作，与张忠谋在同一家公司，只不过张忠谋是公司副总裁，张汝京是普通职工。
　　在德州仪器，张汝京遇到了杰克基尔，得到了他的指点，在芯片技术方面造诣颇高。也因此受到了公司的重用，成为了DRAM部门的负责人。
　　1997年，张汝京回到台湾，创建了世大半导体，世大也是芯片代工企业，是台积电的潜在竞争对手。
　　三年后，世大达到了台积电30的产能，成为了发展最快的芯片代工企业。这引起了张忠谋的注意。
　　台积电财大气粗，宣布收购世大，面对50亿美元，世大的股东动摇了。张汝京也再次成为了张忠谋的部下，但他不愿意屈居人下。
　　2000年4月，张汝京卖掉台积电股票，到上海创建了中芯国际。再次与台积电展开竞争。
　　有着建厂大王的张汝京很快大显身手，不到两年就建设了4家8英寸工厂、1家12英寸工厂，杀进了全球前三。
　　台积电再次感到了压力，但是这次没办法收购了。但是，还有其他方法。
　　2003年，台积电在美国加州起诉中芯国际侵犯专利权和窃取商业机密。2005年双方达成和解协议。代价是中芯国际支付台积电1。75亿美元专利使用费。
　　2006年，因为采取了新技术，中芯国际又被台积电起诉了。中芯国际无奈向台积电支付了2亿美元，并且还让台积电持有了10的股权。
　　2009年，张汝京离开中芯国际，离开前他签署了一份协议：三年不做半导体。台积电和中芯国际的纠缠争斗，暂时告一段落。叛逆者梁孟松
　　在芯片制造领域，还有一个人不得不提，那就是梁孟松。
　　这位技术大咖，在台积电、三星、中芯国际均有工作经验，而且职位很高。
　　梁孟松是芯片技术大咖
　　梁孟松，出生于台湾，成长于台湾，毕业于美国加州大学伯克利分校电机工程及计算机科学系博士学位，电机和电子工程师学会院士。
　　在读博士期间，其导师是曾任台积电技术长的柏克莱电机系教授胡正明，举世知名的FinFET发明人。
　　在美国专利局的资料库里，梁孟松参与发明的半导体技术专利有181件，全部都是最先进、最专业、最重要先进制程的技术研发。
　　就连妻子也曾是半导体工程师，梁孟松的工作和家都充满了芯片的味道！
　　助力台积电击败IBM
　　1992年，梁孟松加入了台积电，他的顶头上司就是蒋尚义。
　　2003年，台积电与IBM在130nm工艺制程中展开了激烈的竞争，这时候梁孟松、蒋尚义被临危受命。
　　通过不断的努力，台积电率先研发出了130nm铜制程技术的芯片，超越了IBM。
　　台积电进行大庆功，在功勋榜上蒋尚义排在第一位，第二位就是梁孟松。
　　之后其又在台积电操刀了多个重量级项目，成为了创始人张忠谋的左膀右臂。
　　助力三星击败台积电
　　飞鸟尽、良弓藏。
　　2006年蒋尚义在台积电退休，这个位置本应顺理成章地交给梁孟松。但台积电担心无法压制骄兵悍将，居然空降了两位高管。
　　随后，梁孟松又遭到降职打压，梁孟松愤而离职。
　　竞争对手三星，果断抓住了这个机会，直接开出3000万人民币的年薪，邀请梁孟松入职。
　　三星会长李健熙亲自接见梁孟松，把他赞为：芯片界的比尔盖茨，一切工作直接向我汇报。
　　梁孟松被感动得一塌糊涂，决意在三星重新闯出一片天地。
　　进入三星后，梁孟松首先进行了大刀阔斧的改革，同时，力排众议主张放弃20nm工艺制程，直接进攻14nm工艺。
　　2015年，三星成功量产14nm芯片，而台积电仍处于16nm技术，三星首次超越台积电成为了世界第一。
　　带领中芯国际走向新高度
　　2017年，梁孟松加入中芯国际，担任公司CEO，开启了人生新的征程。
　　梁孟松加盟中芯国际。彼时，中芯国际停留在28nm制程难以突破。身为技术狂人的梁孟松到来后，仅用1年半的时间便成功攻克14nm制程，将中芯国际带向了新高度。
　　目前中芯国际28nm、14nm、12nm及n1技术进入量产阶段，7nm技术完成开发，5nm、3nm技术正在技术攻关，只待EUV光刻机到来，即可进入全面开发阶段。
　　从台积电到三星，再到中芯国际。梁孟松每到一个公司，都为其带来了巨大的变化。他在技术领域的造诣可谓登峰造极。三星、中芯国际与台积电差距的根源
　　中芯国际止步14nm、三星止步5nm，只有台积电在芯片代工领域越走越远，这是为什么呢？
　　最大的原因就是EUV光刻机。
　　光刻机又名曝光机，是生产大规模集成电路的关键设备，技术含量、价值含量极高，被称作现代光学工业之花。
　　光刻机制造芯片的过程就是将电路结构临时复制到涂有光刻胶硅片上的过程。
　　简单来说，光刻机就是冲洗照片，不同的是传统洗照片是把底片放大，光刻机光刻就是把底片缩小。
　　至于光刻的难度，可以这么来看：在A4纸上画电路图，你会觉得简单；在邮票上画，你会觉得困难；在大米粒上雕刻呢？你觉得难上加难；如果把这粒米固定在汽车挡风玻璃上，你在另一辆汽车上雕刻，而且两辆车的车速不能低于100迈，你有什么感觉呢？是不是崩溃了？
　　这种运动过程中的精度就是最难得地方，精度要求越高，难度也就越大，而目前精度最高、难度最大的就是EUV光刻机。
　　EUV光刻机是7nm及以下芯片工艺制程的必备设备，目前只有ASML能够生产。
　　ASML生产的EUV光刻机都卖给了谁呢？
　　ASML每年制造的EUV光刻机一半卖给了台积电，剩下的绝大部分被三星和英特尔买走。
　　中芯国际至今没有EUV光刻机。
　　EUV光刻机熟练程度
　　EUV光刻机是极其精密的设备，安装调试需要几个月，而且必须要ASML的团队。安装调试好之后，需要在无尘的环境中工作。
　　这样一台精密的设备，要想熟练的使用，需要花费相当长的时间和大量的资金投入。
　　台积电拥有最多的EUV光刻机，也最具使用条件。
　　2018年，台积电在78台EUV设备上每月投入了约6万8万颗晶圆，边处理Bug问题、边进行量产前的准备。
　　具体的投入我们不得而知，假设每月投入8万颗芯片，那么台积电每年用于熟练设备的晶圆就达到了100万颗。
　　经过大量的训练，台积电在2019年终于量产了7nm工艺的芯片，该技术当年用在了华为麒麟芯片上。
　　再看三星
　　2018年三星旗下的华城半导体工厂引进了8台EUV设备，开始熟悉设备。
　　根据12寸晶圆计算，三星当时的产量不足50万个，这些晶圆根本无法满足8台EUV设备的训练。
　　三星只能挪用DRAM的量产工厂产能，将月产3000个1万个（最大）的工厂暂时用来EUV的量产练习。
　　三星也发出公告，已经生产了采用EUV技术的DRAM。但是DARM毕竟不同于逻辑芯片。加上练习的数量不足，也就得出了三星工艺落后的结果了。
　　中芯国际没有EUV光刻机
　　因为美国的限制，中芯国际至今没有拿到一台EUV设备，这就是它无法生产7nm及以下制程芯片的最大原因。
　　CEO梁孟松在公告中也说了：7nm技术完成开发，5nm、3nm技术正在技术攻关，只待EUV光刻机到来，即可进入全面开发阶段。
　　有了EUV光刻机，才能量产7nm，全面开发5nm及3nm。
　　可以说，EUV光刻机才是制约芯片中芯国际、三星工艺制程的最大难题，只要有了设备，剩下的事情只要砸钱，都可以解决。写到最后
　　台积电、三星、中芯国际，同为芯片代工企业，它们之间有太多的交集，这种交集出现在人事、技术上，还包括设备商、大客户。
　　在芯片代工领域，台积电一骑绝尘，三星穷追不舍，中芯国际止步7nm，其关键就在于EUV光刻机。
　　在未来，如果能顺利解决EUV光刻机的难题，芯片代工领域将发生翻天覆地的变化，麒麟芯片也将重新问世，手机领域随之巨变。
　　我是科技铭程，欢迎共同讨论。