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從三星經驗看「韓流」
 

【作者: 李修瑩】   2004年02月05日 星期四

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三星電子(Samsung)自1983年成功開發64K DRAM而震驚業界以來,即不斷銳意精進,大幅增加對設備及研發的投資,以取得最新的生產技術並拉大與對手差距。目前其在全球半導體製造商中排名第二,僅次於Intel,在DRAM(28%)、SRAM(32.5%)、NAND型Flash(65%)的市佔率均維持世界第一。展望未來,Samsung將以記憶體、非記憶體晶片、系統LSI與LCD等關鍵零組件的競爭力為根基,擴大行動電話與數位電視等的版圖,並以此為基礎,強化行動網路(MobileNetwork)、家庭網路(HomeNetwork)與企業網路(OfficeNetwork)事業,並持續蓄積提供系統產品解決方案的事業力量,以藉此發展未來事業,因此預期其半導體事業將發揮因應未來市場變化的關鍵作用。


Samsung半導體發展沿革

南韓半導體產業發展始於1974年,在一位韓裔的美國工程師姜基東的推動下,由南韓的Korea Engineeringand Manufacturing與美國的Integrated Circuits International合資成立韓國半導體(Korea Semiconductor),韓、美雙方各持股一半,後由Samsung陸續於1975年及1978年分別買下韓方及美方的各50%股權,使該公司成為Samsung子公司,並改名為「三星半導體通信公司」,初期以生產電子錶、微波爐、計算機等使用的IC為主,1978年開發出線型IC的技術,1983年2月正式宣布進軍半導體產業後,即於是年12月成功開發出64K DRAM而震驚業界,此後即不斷大舉投資以擴充產能,取得最新的生產技術,與美日先進業者的技術差距也由初期的4.5年,逐步縮短至半年,如(圖一),甚至從1992年領先日本業者率先開發出64M DRAM,到2001年2月發表4G DRAM為止,10年期間歷經四代,未曾讓出龍頭寶座。



《圖一 Samsung的DRAM技術發展歷程》
《圖一 Samsung的DRAM技術發展歷程》資料來源:Samsung;拓墣產業研究所整理(2003/09)

Samsung自1980年代初期即將主力產品設定為DRAM,自Sharp與Micron等引進技術後,即大力投入DRAM開發,即便於1985年、1987年陸續遭遇全球性半導體景氣低迷,Samsung仍持續投資於256K(於1985年開始量產)及1M DRAM的技術開發,1988年適逢半導體產業景氣復甦,Samsung即因設備投資已完成,而順利進入1M DRAM量產;1990年Samsung開始量產4M DRAM,並取得市場的領先地位;1993年則首度超越NEC,贏得全球DRAM產量第一的寶座。


1997年南韓遭遇嚴重的金融危機,Samsung在南韓政府強力的要求下,進行大幅度的改革與重整,由於資金取得困難,加上全球半導體市場仍不景氣,使其投資腳步放緩,但隨著1999年半導體景氣的復甦及DRAM價格大漲,使得Samsung大幅獲利,並大幅增加對設備及研發的投資。歷經金融風暴的洗禮使得Samsung的體質更加健全,加上幸運地碰到半導體的景氣復甦,讓該公司得以稍加喘息,並透過設備投資能力的增加,堅持在景氣蕭條時進行支出規劃,以持續從事先行研發的方式保持其技術優勢。


與國外廠商策略聯盟引進技術

隨著Samsung登上記憶體技術的領先地位,也為其與國外的競爭對手進行策略聯盟開啟了新的機遇,在DRAM方面,由於Samsung技術能力最強,因此較有對等合作的策略聯盟,例如與NEC交換256M DRAM的開發方面的技術資訊;與沖電氣合作開發16M SDRAM;與Toshiba合作開發Flash等,在其他方面則大部份是技術引進的案例。如(表一)。


表一     Samsung半導體主要策略聯盟案例
  聯盟夥伴 合作內容
 

 

 

 

 

 
Texas Instrument(TI) 在葡萄牙合設DRAM廠,供應歐聯市場(1998年關閉)
General Instrument(GI) 高解析度電視晶片寬頻協議

 

Digital Alpha-chip微處理器技術引進
ISD 開發聲音訊號處理晶片
Sun Microsystem Java微處理器技術引進
Intel 合資設立Samsung Austin Semiconductor生產DRAM
 

 

 

 

 

 
NEC 256M DRAM情報交換在歐洲生產記憶晶片
Toshiba 授權NAND型Flash技術,合作開發Flash晶片記憶體及非記憶體晶片技術交流
沖電氣 16M Synchronous DRAM合作開發
Fujitsu 薄膜電晶體-液晶顯示技術交流
SONY 合作推廣MemoryStick
ARM RISC技術引進
STMicronelectronis DSP技術引進

由於DRAM受景氣波動的影響極大,因此為了降低記憶體的比率,Samsung自1999年起積極自海外引進非記憶體的技術,例如收購美國HMS(Harris Microwave Semiconductor)和ISD(Information Storage Device)公司合作開發聲音訊號IC,自ARM(英)引進RISC技術,自Digital Equipment(美)引進64位元微處理器技術,自意法微電子(STMicroelectronics)引進DSP技術,自Sun Microsystem(美)引進Java微處理器技術,並開發CDMA通訊方面的系統LSI,希望能增加系統LSI的生產技術,提高這方面的生產比重,達成記憶體與非記憶體並駕齊驅的地步。


Samsung半導體發展現況與市場佈局

根據Gartner最新報告顯示,2003年全球半導體市場規模估計約為1750億美元,較2002年成長11.8%;市場上明顯出現工廠產能利用率提高,存貨水準下跌的現象。不過對於個別廠商而言可說是幾家歡樂幾家愁。若以營收排名,英特爾(Intel)仍然是全球半導體市場的盟主,佔有16%的市場;這也是該公司連續第12年穩坐龍頭廠商寶座。Samsung居次,排名第三位的是由Hitachi與Mitsubishi Electric攜手成立的瑞薩半導體(Renesas);如(表二)。以產品別而言,在Flash與DRAM方面,曝光度較高的業者景況較佳,與2001及2002年景況慘淡的情況不可同日而語。


Rank Vendor 2003 revenue 2003 market share Y/Y %
1 Samsung 4,871 28.10% -2.30%
2 Micron 3,255 18.80% 16.60%
3 Infineon 2,938 17.00% 49.40%
4 Hynix 2,508 14.50% 27.80%
5 Elpida 826 4.80% 34.30%
6 Mosel 803 4.60% 165.90%
7 Nanya 792 4.60% -6.20%
8 Powerchip 467 2.70% 79.60%
9 Winbond 354 2.00% -25.80%
10 Oki 96 0.60% -19.30%
  others 412 2.40% -63.90%
  total 17,222 100.00% 12.00%

DRAM市場:固守霸主地位 強化攻掠DDR2市場

2003年Samsung半導體的出口規模約達100億美元,2004年在全球IT景氣復甦的帶動下,預期出口規模將可創下歷年新高記錄。在DRAM市場方面,2003年Samsung仍稱霸全球,全球市佔率達28.1%,不過卻呈現2.3%的負成長,如(表三),此乃因2003年10月以來,DRAM價格因市場需求未見增溫而下跌,而NAND型Flash則因缺貨價格飆漲,在製程可以互換的情形下,Samsung陸續轉撥產能投入NAND型Flash市場,而此一動作也削減了DRAM產能,2003年Samsung的 DRAM位元成長率即僅達30%。


表三 2003年全球前10大DRAM業者排名(單位:百萬美元)
Rank Vendor 2003 revenue 2003 market share Y/Y %
1 Samsung 4,871 28.10% -2.30%
2 Micron 3,255 18.80% 16.60%
3 Infineon 2,938 17.00% 49.40%
4 Hynix 2,508 14.50% 27.80%
5 Elpida 826 4.80% 34.30%
6 Mosel 803 4.60% 165.90%
7 Nanya 792 4.60% -6.20%
8 Powerchip 467 2.70% 79.60%
9 Winbond 354 2.00% -25.80%
10 Oki 96 0.60% -19.30%
  others 412 2.40% -63.90%
  total 17,222 100.00% 12.00%

展望2004年,Samsung計劃在DRAM市場固守霸主地位,以優勢的技術力為基礎,及早開發新一代記憶體半導體,並導入量產。此外,基於既有DDR產品中,高附加價值產品--「DDR400」佔整體DRAM中的比重已在去年底超過80%,而目前DDR333與DDR400的溢價降低到10%左右,顯示DDR400產品已成市場主力,Samsung認為DDR產品的第一階段升級已告一段落。基此,Samsung除將以之為主力產品外,並將逐步強化對DDR2市場的攻掠。


Samsung自2003年3月開始投產DDR2 512M與1G模組產品,基於預期Intel將在2004年第一季推出支援DDR2的晶片組,有助於DDR2 DRAM市場的成形,Samsung計劃自2004年開始擴大DDR2 512M與1G模組產品的生產規模。在2003年初時,Samsung的DRAM產量中,仍以DDR266與DDR333為主,DDR400佔有的比重還不到50%。然在2003年第三季時,為加速主力產品的轉換,Samsung將DDR400的溢價由第二季的30%左右降低到15%左右,又在第四季降低到10%的水準。儘管2003年DDR2在整體DRAM中佔有的比重極微,然基於策略性考量,Samsung將在2004年大幅擴增DDR2的生產比重,以藉此將產品加速轉換到高附加價值產品。


Flash爭霸戰:2006年稱霸全球Flash市場

Samsung除持續稱霸DRAM、SRAM市場外,近來在Flash產品方面亦銳意精進,銷售成績大幅上揚,2003年其成長率大約是整體市場的兩倍之多,由於NAND型Flash的平均售價較高,因此Samsung也將部份DRAM產能移轉給NAND型Flash,而其與Intel之間的差距也日益縮短。根據iSuppli公佈的統計數據,2003年第三季Samsung在Flash領域的銷售額達6.15億美元,並以20%的市佔率居首,首度超越Intel。iSuppli並預估NAND型Flash市場規模將由2003年的38億美元,快速擴大到2005年的65億美元(年增72.2%),而Samsung則可望在2006年,全面超越Intel稱霸全球Flash市場。


Intel與Samsung主打的Flash晶片規格並不相同,Intel主推NOR型Flash,Samsung則是NAND型Flash;NOR型與NAND型Flash兩者間的差別如(表四)所示。目前NOR型Flash市場由Intel和AMD主導,NAND型 Flash則由Samsung和Toshiba合計佔有80%的市場,其中Samsung的全球市佔率更高達65%以上。


表四 NOR型及NAND型Flash特性比較
特性項目 NOR型 NAND型
儲存資料格式 程式碼(Code) 資料(Data)
適用資料存取方式 Random access Serial access
讀取速度 ~85 ns ~25 ms(random access)
抹除/寫入時間 較慢 較快
單位面積密度 較低 較高
每次抹除區塊 較大 較小
密度範圍 較廣 較窄
單位位元均價 較高 較低
寫入壽命 約10萬次 約100萬次
主要應用產品 PC、手機、STB、DVD player、遊戲卡匣、MODEM、GPS、Router... MP3、數位相機、PDA、Printer、答錄機、傳真機、數位攝影機...等。

由於NAND型Flash寫入資料速度較快,且儲存相同資料的價格只有NOR型Flash的1/3,因此近來普遍受到數位相機業者愛用,以紀錄影像資料。而NAND型Flash市場的快速成長,也帶動Samsung銷售成長。雖然Intel對NOR型Flash市場仍抱持相當樂觀的態度,並認為未來NOR型Flash仍將是手機內建晶片的主流。但目前有越來越多的手機業者將NAND型Flash內建於其高檔的手機產品,並且研發外加的儲存媒體,甚至有廠商嘗試將NOR型Flash的功能整合到NAND型Flash,隨著NAND型Flash逐步侵入NOR型Flash的固有應用市場,其長期的利基不免令人憂心。


而Samsung除了在NAND型Flash市場大有斬獲外,甚至還提供客戶NOR型Flash,以達到挖對手牆角來擴張市佔率的目的,其中包括Intel的大客戶Nokia也在攏絡的範圍,此舉對Intel而言更如芒刺在背。儘管目前NOR型Flash市場規模仍大於NAND型Flash,然由於需求大容量數據儲存的數位、Mobile產品市場快速擴大,將帶動NAND型Flash的需求激增,預期到2006年時,NAND型產品在整體Flash市場中佔有的比重,將由2004年的34.1%提高到54.1%,並超越NOR型產品;NOR型產品佔有的比重則將由2004年的65.9%降低到45.9%。


雖然Micron與Hynix等業者因NAND型Flash的需求大幅增加,而擬加入此一市場競逐,但預期上述公司要在此一領域步入正軌尚需費時一兩年。屆時Flash價格將下滑,要趕上生產效能居於領先的Samsung將極困難,而且Samsung與Toshiba仍掌握核心製程技術,因此,短時間內後進者對市場及價格應不會有太大影響,加上後進者初期也僅能在低容量部份著墨,屆時Samsung與Toshiba早已繼續升級至量產更高容量領域的產品,因此其霸主地位不易憾動,預估該市場未來3~5年仍將由Samsung與Toshiba所寡佔。


積極開發大容量NAND型Flash產品搶攻行動裝置市場

Samsung已於2003年9月率先開發出採用70奈米製程的4Giga NAND型Flash,並在2003年12月率先推出記憶體產品中容量最大的8Giga NAND型Flash,將以此主攻需求大容量記憶體的數位相機、手機、USB隨身碟、PDA與MP3播放機等Mobile產品市場。Samsung此次推出的8G產品,係採用其自行開發的4段積層封裝技術,將4顆同樣大小的2 G NAND Flash積層於單一封裝(厚度1.2㎜)。同時,使用於8G NAND Flash的2G NAND Flash係採用SLC(Single Level Cell)技術,而非大部分業者採用的MLC(Multi Level Cell),在速度與耐久性上優於採用MLC技術的產品。


藉由此一產品的推出,Samsung將具備2G NAND型Flash單品、積層兩顆2G晶片的4G產品,以及積層4顆2G晶片的8G產品等多樣化Flash產品群,並可更加彈性因應最近快速成長的大容量、超高速NAND型Flash市場需求。Samsung並已於2003年第三季啟用12吋晶圓專用廠「Fab12」,用於生產Flash與DRAM,進一步強化居於領先的技術能力與量產能力,預期未來其Flash的出口將大幅增加,並與DRAM並列其兩大出口產品。


資本支出:半導體景氣復甦 Samsung資本支出再登頂峰

Samsung將在2004年第一季與第二季大舉進行投資,預期2004年的總投資額將達5兆韓元(約42億美元),約較2003年的4.2兆韓元(不含LCD領域)增加20%。此外半導體產業若因PC換機潮與奧運等因素而持續成長,Samsung將在下半年調整投資計畫,因此預估其2004年的整體設備投資規模有可能超過5兆韓元。


Samsung將針對12吋晶圓廠進行大規模投資,計劃於華城Fab12廠的Phase2(第二階段)與Phase3(第三階段)建構上,投資3兆韓元(約25.1億美元),並在Fab13新廠投資1兆韓元(約8.4億美元)左右,以藉此大幅擴增12吋晶圓產能,預期到2004年年底時,Samsung的12吋晶圓加工能力,將由目前的每月2.5萬片(Fab11廠MPS Line的1萬片加上Fab12廠Phase1的1.5萬片)大幅擴增到每月7.4~7.7萬片,增加約三倍,並成為全球最大的12吋晶圓製造業者。


由於12吋晶圓廠的晶片產量較8吋晶圓廠約高出2.25倍,且良率提高40%以上,因此Samsung將藉由12吋廠的產能擴充,穩佔全球30%的DRAM市場,並鞏固市場主導權。目前Samsung預定在2004年第一季季底前,完成每月可加工處理1.3萬片12吋晶圓的Fab12廠Phase2的建構作業。同時,在2004年2月中旬左右,完成每月可加工處理1~1.3萬片12吋晶圓的Fab13廠Phase1的設備投資與設備Set-up,並在2004年第二季開始啟用。


至於Fab12廠Phase3,Samsung計劃在2004年4月或5月完成設備Set-up,Phase3將具備至少1.3萬片的12吋晶圓月處理能力。此外,Samsung還計劃在2004年7月進行Fab13廠Phase2的投資,推估Fab13廠Phase2的12吋晶圓月處理能力約1.3萬片。預期2004年Samsung的記憶體產量(以128M為基準),將由2002年的12億顆左右,以及2003年的17億顆左右,大幅擴增到25億顆左右,並可望在2004年持續稱霸全球DRAM、SRAM與Flash市場。


Samsung並計劃在南韓政府容許企業於首都圈增設工廠的2004年1月起,分階段擴建華城半導體廠區Fab14廠與Fab15廠,並投入4000到5000億韓元(約3.3~4.2億美元)進行相關基礎工事。Samsung計劃將華城半導體廠的廠區由30萬坪擴增到47萬坪,並在2010年之前總計投資600億美元,以藉此將目前已完工及興建中的6條生產線倍增到12條,目的在於將華城半導體廠培植為全球性記憶體生產基地。預估在完成上述擴廠目標後,華城半導體廠的年出口額將達750億美元。至於現有生產線的升級上,也將投入5千到6千億韓元(約4.2~5億美元)資金。另外,為強化非記憶體晶片事業,Samsung還計劃在器興廠Fab8與Fab9廠旁,建構系統LSI專用12吋晶圓生產線。


市場策略:2004年主攻中國大陸市場

根據Dataquest的預估,預期到2005年時,中國大陸半導體市場規模將由2003年的284億美元快速成長到467億美元。由於中國大陸市場快速擴大,且需求逐步由低附加值產品轉向高附加值與尖端產品,因此2004年Samsung將以擴大出口市場及新一代產品,在全球市場一爭勝負,並以攻掠中國大陸市場為勝負關鍵;Samsung大陸市場佈局如(圖二)。


Samsung計劃在2006年之前,將其稱霸中國大陸市場的產品,由目前的SRAM、DDI(顯示器驅動晶片)、VCD晶片與筆記型電腦用LCD等四項大幅擴增到18項,並將其在中國大陸的半導體領域銷售額提高到50億美元以上,亦即較去年的16億美元增加3倍以上。同時將積極強化、擴大其在中國大陸的研發、生產與行銷。Samsung半導體部門總經理李潤雨表示,Samsung將強化半導體與TFT-LCD產品在中國大陸的開發、生產與行銷,並躍升為在中國大陸最受信賴的數位企業,李潤雨認為,Samsung在中國大陸擴大半導體事業,將會是引領Samsung半導體與LCD事業邁向新階段的一大契機。


Samsung於2003年12月在中國蘇州舉行半導體廠(SESS)第三生產線的竣工儀式,並啟用中國半導體研究所(SSCR)。基此,除記憶體組裝廠(蘇州)與銷售據點(北京、上海)外,Samsung在中國大陸市場亦將具備研發中心,此舉將有助於Samsung搶佔中國大陸半導體市場先機。此次啟用的記憶體專用第三生產線,主要用於組裝生產256M以上的大容量DRAM及Flash與SRAM等記憶體,該生產線到2004年年底時將具備4千萬個以上的記憶體月產能。


Samsung蘇州半導體廠第一生產線係在1996年竣工,目前每月組裝生產3500萬個到4000萬個左右的系統晶片(System LSI);第二生產線則係在去年啟用,目前月產200萬個到300萬個左右的記憶體模組。而設立半導體研究所則是為了因應當地客戶需求,開發符合當地市場需求的半導體產品,並藉此搶佔中國大陸市場先機。除蘇州半導體研究所外,Samsung還計劃在2004年初於杭州設立第二個半導體研究所。未來蘇州研究所將重點研發封裝,杭州研究所則將主力研發MCU與Optical SOC等系統解決方案(SI)。


同時Samsung中國大陸半導體研究所計劃在2005年之前,聘用140名以上的研發人力,並將與北京大學、清華大學與復旦大學等知名大學進行合作。Samsung還計劃在今年上半年於杭州設立第二個半導體研究所。未來蘇州研究所將重點研發新一代封裝,杭州研究所則將主力研發MCU。Samsung今年將正式啟動在中國的三大(開發、生產、銷售)核心軸,加速擴大其在中國的半導體事業。同時除記憶體與非記憶體半導體外,TFT-LCD部門亦著手進行後續投資。



《圖二 Samsung中國市場佈局》
《圖二 Samsung中國市場佈局》資料來源:朝鮮日報,2003/12;拓墣產業研究所整理(2004/01)

結論-未來展望

Samsung以半導體的成長為養分,晉升為世界級企業。目前其在半導體領域,正準備進行第二次躍升,計劃透過轉換過於偏重記憶體的事業結構,達成在記憶體與非記憶體晶片等所有領域稱霸全球的目的。


在記憶體事業方面,Samsung的策略為強化Flash、SRAM與複合晶片等事業,以擺脫對價格波動極大的DRAM的過度依賴。同時,決定將DRAM事業的重心,由泛用產品轉向高附加價值產品,策略上將增加伺服器、工作站、NB與繪圖用高單價產品比重,並朝適用於新一代行動電話、超小型數位相機與客戶訂製型遊戲機等各種產品的「Solution DRAM」發展,計劃在2005年時將「Solution DRAM」事業比重拉高到與泛用DRAM相當的水準;如(圖三)。


此外,由於預估Flash的年複合成長率將達54%,Samsung計劃強化此一領域,以掌握記憶體領域的主導權,並計劃在2005年之前,將SRAM與Flash的比重,拉高到整體的50%。



《圖三 Samsung記憶體事業未來發展願景》
《圖三 Samsung記憶體事業未來發展願景》資料來源:Samsung;拓墣產業研究所整理(2003/09)

對於將電路線寬微縮到奈米水準的半導體製程技術,以及除矽晶(Silicon)以外,以砷化鎵(GaAs)與矽鍺(SiGe)等新的半導體為材料的先進半導體的開發,亦正積極促進。目前已確保90奈米核心技術,計劃在2004年應用於量產;50奈米以下的技術亦正研發中。同時,於生命工學結合電子技術的生物晶片(Bio-chip),亦將列為未來事業,並在研究單位進行相關技術研發。


在非記憶體事業方面,Samsung為後援數位整合產品的開發,正針對提供解決方案的非記憶體晶片事業,促進強化方案。同時,由於非記憶體晶片市場規模約達記憶體的三倍,未來還有成長空間,價格漲跌亦不若記憶體般激烈,因此,朝此一方向發展,還可降低對記憶體的過度依賴。Samsung計劃在2005年之前,將非記憶體晶片領域的的銷售額擴增到50億美元,並以進入全球前五大為目標。


總言之,Samsung的策略在於以DRAM、SRAM與Flash等記憶體的各種產品組合及市場優勢為基礎,主導記憶體半導體的標準與價格走向,並以此強化行銷,擘畫其全球半導體霸主版圖。未來Samsung將以優勢的技術力為基礎,及早開發新一代記憶體半導體並導入量產,以此搶佔市場先機;同時,將進一步鞏固其在DRAM市場的地位,並維持其在DDR400與DDR2等高速DRAM的市場主導權,藉由高附加值產品的生產與出口,在市場上一爭勝負。


(作者任職於拓墣產業研究所)


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