全球晶圓代工龍頭台積電在 2019 年的重大規劃之一，是啟動全球首座 5 nm 晶圓廠，也正式宣布進入試產階段，但供應鏈傳出，考量景氣狀況，該廠房投片速度可能放緩。
值得注意的是，台積電內部肩負 5 nm 任務的”關鍵 18 廠”（Fab 18）人事安排悄悄確定，如此精兵良將齊聚，看得頒布積電要以工藝技術的優勢，再勝英特爾（Intel）、三星電子（Samsung Electronics）兩大競爭對手的決心。
全球 3 nm晶圓廠建置成本百億美元起跳，入場門票是洛陽紙貴，隨著聯電、GlobalFoundries 都放棄高端工藝技術的追逐，只剩下台積電、三星、英特爾三巨頭，而英特爾在產能不足等眾多考量下，又退出晶圓代工領域，因此，此戰場剩下台積電、三星捉對廝殺，一路從 16/14nm、10nm、7nm 纏鬥到 5nm 和 3nm 大戰。
5nm 晶圓廠備戰，已進入試產階段
台積電接連在 10nm、7nm 技術節點都成功打下勝仗，可以想見，這次在 5nm 工藝上的急起直追，是為了確保技術再次超前，但同時，競爭對手三星也是步步逼近。
台積電的 5nm 晶圓廠計劃從 2018 年開始啟動，已經有 5,000 多名工作人員加入日夜趕工，廠房建置完成，進入安裝機台階段，日前更宣布正式進入試產，符合公司原來規劃的、在第二季度進行風險試產的目標，將於 2020 年進入量產。
（來源：tsmc）
根據供應鏈透露，5 nm 製程搬入機台設備的速度，幾乎是以“平均每 1.5 小時搬入一台”的進度入廠，台積電是全力推動 5nm晶圓廠進入生產狀態。
雖然公司表示 5nm製程正式進入試產階段，但供應鏈也透露，由於全球半導體環境成長放緩，IC 設計客戶對於新技術的開案態度會更為謹慎，之後投片速度可能會緩下來，轉為保守策略。
“關鍵 18 廠”人事安排，借重 7nm 和 16nm 量產經驗
全球首座 5nm 晶圓廠進入生產的同時，負責這座 5nm 的“關鍵 18 廠”（Fab 18）內部的人事方案也已確定，由近兩年剛升任晶圓廠營運副總的王英郎統籌這次 18 廠的人事安排，他在台積電內部有最年輕的副總之稱。
其中，廠長由曾任台積電中科 15 廠的廠長劉曉強擔任，而兩位副廠長是由之前曾任職南科 14 廠的楊懷德，以及林俞谷出任。
此外，台積電 14B 廠在 2019 年 1 月底發生光刻膠導致的報廢晶圓事件後，也因此出現人事異動，據傳在事件後升任 14B 廠廠長的蘇濱嘉原本是要轉到 18 廠的，因緣際會改變了任職。
基於台積電現在規劃，南科 14 廠和 18 廠分別專注 12nm 和 16nm 製程技術，以及 5nm 和 3nm 技術，而中科 15 廠則是負責 28nm 和 7nm 製程技術。
這座 5nm晶圓廠從啟動到完工，過程是歷盡千辛，因為 5nm晶圓廠基於高端工藝技術，導入極紫外光（EUV）機台，對於水、電的使用量都大幅提升，也要把關製程中產生的危險物質等問題，台積電在建廠之前所進行的環境評估更長達整整兩年。
然而，2019 年 3 月底在廠房都已經完成後，突然發生外包廠商的員工在該基地的頂樓墜樓身亡事件，台積電因為要進行事故調查，廠區工程暫停了幾日。
台積電表示，已經在開放創新平台 OIP（Open Innovation Platform）下推出 5nm設計架構的完整版本，目標是鎖定 5G 和人工智能領域，並與 EDA 大廠和矽知識產權從業者通過多種芯片測試載具合作開發並完成設計架構的驗證，包括技術檔案、製程設計套件、工具、參考流程、以及矽知識產權。
（來源：麻省理工科技評論）
台積電進一步表示，相較於 7nm 工藝，5nm 創新的微縮功能在 ARM Cortex-A72 的核心上能夠提供 1.8 倍的邏輯密度，速度增快 15%，且 SRAM 和類比面積也縮減。同時，5nm 也導入 EUV 技術，具備製程簡化的效益。
在 5G、人工智能等應用為主軸的帶領下，台積電未來在 5nm 製程的潛在客戶應用領域涵蓋蘋果、華為、Nvidia、AMD、賽靈思等。
三星屢屢宣稱 7nm 技術領先，客戶數不足是致命傷
對於台積電的積極推進至高端工藝技術，三星可是絲毫沒有松懈。第一招是在第一代的 7nm 工藝技術上，立刻讓 EUV 技術上線，對比台積電是等第一代 7nm 技術穩定後，才於第二代 7nm 中導入在半導體界跨時代的 EUV 技術，操作相對保守，走穩扎穩打路線。
不過，三星導入 EUV 進度雖然全球領先，但 7nm 製程真正量產的速度似乎不如先前公布的時程，尤其是客戶數量的掌握不足，以及缺乏關鍵有利的大客戶，一直是三星發展晶圓代工業務的致命傷。
對比台積電在 7nm 製程上幾乎通吃所有客戶，包括海思、蘋果、Nvidia、AMD 等，但三星 7nm 的產能使用，仍是會以自家手機處理器芯片為主，其次是為 IBM 代工的 Power 系列處理器產品，用於伺服器上，需求量恐有限。
不過，比較麻煩的是，三星之前一直放話 7nm 領先量產，但最後自家推出的新一代旗艦型移動處理器 Exynos 9820 卻沒有立即採用 7nm 技術，而是用 10nm 加強版的 8nm LPP 製程生產，讓外界對於三星 7nm 的進度有諸多疑惑。
再者，GlobalFoundries 日前宣布放棄 7nm 以下的製程技術發展，在半導體產業掀起軒然大波，有兩家客戶因此受到影響，其一是合作關係緊密的 AMD，使得最後 AMD 的 7nm 大單由台積電全包下。
其次，IBM Power 系列的處理器芯片原本是 GlobalFoundries 的 14nm 生產，往下進入 7nm 技術後，最早傳出 IBM 也可能採用台積電的 7nm，但最後該訂單落在三星手上。
台積電的 5nm 晶圓廠啟動，也讓三星加緊 5nm 製程布局，宣布攜手 ARM，雙方協議針對 7nm 和 5nm 工藝芯片進行技術優化，其中 5nm LPE 製程將帶來更小的芯片面積和更低功耗，ARM 也宣布一系列的基礎 IP 包括高解析邏輯架構、存儲編譯器綜合套件等。
再者，三星和台積電之間的高手過招，也延續至 3nm 工藝技術上。
台積電計劃斥資將近 200 億美元的 3nm 晶圓廠，已經在 2018 年底通過環評標準，預計 2020 年動土興建，這座 3nm 廠房是南科 18 廠第四期到第六期的新廠，預計 2021 年試產，2022 年到 2023 年之間進入量產，是第一座宣布為 3nm 工藝建造的廠房。
三星亦不甘示弱地宣布，已經完成 3nm 的性能驗證，未來要進一步完善製程技術，目標非常積極地訂在 2020 年量產。不過，根據過去“開支票”的經驗，三星兌現支票的比重不高，因此在全球第一家量產 3nm 技術的桂冠殊榮上，台積電仍是十分具有冠軍相。
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