[数码讨论]台积电要慌？三星“黑科技”，能让苹果、高通的手机芯片降温30% [复制链接]

这几年，因为三星在芯片代工上的拉垮，台积电是赚的盆满钵满。

数据显示，目前3nm芯片，台积电包揽了全球的95%，三星只占了5%左右的份额。

而在7nm及以下的市场，台积电包揽了85%以上，三星大约可能只有10%左右，想当年在14nmFinFET技术时，三星与台积电，是平分秋色的。

当时苹果、高通的先进芯片订单，都要分出一部分给三星，不让台积电一家独大的。但到了如今三星早已没有了与台积电PK的能力了。

为何会这样，一方面是三星的芯片良率太低了，低到令人发指，这样芯片制造效率低，成本高，让苹果、高通都受不了。

其次就是三星的工艺不太行，晶体管密度低，同时功耗控制不佳，发热严重，所以苹果先放弃了三星，后来高通也放弃了三星，彻底转向了台积电。

为此，三星这几年是只想翻身，全球第一个量产3nm技术，全球第一家采用GAAFET晶体管技术等，但这些努力，都没让自己好转起来，良率、功耗、性能依然是三星缺点。

不过近日，有消息称，三星在芯片制造上，可能搞出了一个“黑科技”，这个黑科技可以让高通、苹果的手机芯片降温30%，目前三星正向高通、苹果等客户推荐这个技术，如果让三星代工，三星就会向他们开放这个技术。

这个黑科技，到底是什么黑科技，是一种被称之为“HPB”的技术.

“HPB”是一种叫做“Heat Pass Block”的全新的封装技术，其原理是在封装时，在Soc内，让一个铜基 HPB 散热器，直接与处理器核心直接接触，这样让芯片内核一有热量，就能够直接传导散发出来，提升热传导效率，达到快速散热，然后降温的效果。

据称，这种封装方式，可以让芯片平均降温30%，这样在手机中更能够发挥出手机芯片的性能，而不会因为太热而降温。

同时放在手机中时，这种Soc的散热方式也就更好处理和灵活了。

三星计划是通过这个技术，来吸引苹果、高通等客户找自己下单，同时为了让客户相信自己，三星计划在Exynos2600中使用这个技术，证明给外部客户看。

所以接下来就要看三星的这个Exynos2600芯片，有没有他说的这么神奇了，如果真的这种黑科技能够让手机芯片温度降30%，那台积电就真的要慌了。

因为芯片越先进，发热越大，功耗控制越难，苹果、高通等正在找办法了，如果三星有，那肯定就找上三星了，那台积电的订单就会流量非常严重，这是台积电不愿意看到的。

三星HPB技术能否撼动台积电霸主地位？深度解析“芯片降温30%”黑科技

三星芯片代工的困境与反击

正如您所述，三星在芯片代工领域的市场份额已大幅落后于台积电。根据最新数据，在7nm及以下先进制程市场，台积电占据超过85%的份额，而三星仅约10%；在3nm制程上，台积电更是独占95%的市场，三星仅5%。这一局面与14nm FinFET时代双方平分秋色的局面形成鲜明对比。三星的衰落主要归咎于低良率（导致成本高企）和工艺性能不足（晶体管密度低、功耗控制差、发热严重），这直接导致苹果、高通等大客户先后转向台积电。

为了扭转颓势，三星近年来在技术上激进布局，成为全球首个量产3nm GAA（全环绕栅极）工艺的企业，并率先推出2nm SF2工艺。然而，这些“第一”并未转化为市场优势，其3nm工艺良率长期低于50%，甚至第二代3nm良率至今仅约30%，远不及台积电3nm N3E工艺的成熟度。在此背景下，三星祭出“HPB”（Heat Pass Block）散热黑科技，试图通过差异化技术重新吸引客户。

HPB技术详解：“芯片降温30%”的核心原理

技术定义与工作原理
HPB（热传导模块）是一种创新的封装散热技术。传统移动SoC通常将DRAM直接堆叠在芯片顶部，而HPB技术将DRAM移至芯片侧面，并在应用处理器（AP）顶部直接封装一个铜基HPB散热器。这一设计使得散热器与处理器核心直接接触，热量产生后能立即通过铜基散热器高效传导出去，大幅提升热传导效率。

散热性能提升的关键
- 直接接触散热：不同于移动端常见的VC均热板间接散热，HPB散热器紧贴核心，减少了热传递路径中的阻隔，理论上可将热量快速导出。
- 集成化设计：HPB模块与DRAM、SoC核心共同封装，优化了整体热结构。三星高级副总裁Kim Dae-Woo在ISMP2025活动上表示，该技术可使Exynos2600的散热性能相比上代提升30%。
- 结构创新：HPB结构与服务器和PC端成熟的散热技术类似，但针对移动端进行了小型化和集成化改造，解决了手机厚度限制带来的散热难题。

应用案例：Exynos2600的“试验田”
三星计划在Exynos2600芯片上首次大规模应用HPB技术。Exynos2600作为全球首款2nm工艺旗舰芯片，采用三星第二代GAA工艺，“1+3+6”三丛集十核CPU架构，集成Xclipse-960 GPU（AMD RDNA4架构，6TFLOPS FP32性能）。其试产阶段良品率目标为50%，量产需提升至70%以上。HPB技术的加入不仅是散热解决方案，更是三星展示STCO（系统与技术协同优化）理念的关键——通过封装技术优化功耗、热管理和信号传输。

三星的战略意图：以HPB技术争夺高通、苹果订单

三星明确表示将向高通、苹果等客户开放HPB技术。这背后有深刻的战略考量：

1. 挽回流失客户：苹果自A10芯片（2016年）起转向台积电，高通自骁龙8+ Gen1（2022年）后全面拥抱台积电。三星希望通过HPB技术解决当前旗舰芯片的发热痛点，重新吸引这些大客户。
    
2. 应对功耗挑战：当前旗舰芯片功耗居高不下。例如，高通第五代骁龙8至尊版整板功耗达19.5W，远超苹果A19 Pro的12.1W。HPB技术若能实现30%的降温，将显著改善芯片在高负载下的性能释放和稳定性。

3. 差异化竞争：在制程工艺暂时无法超越台积电的情况下，三星试图通过封装散热技术建立差异化优势。HPB技术本质上是对现有散热方案的革新，而非制程本身的突破，但其实际效果可能直接影响客户选择。

HPB技术的争议与前景：是“仙界科技”还是噱头？

市场的质疑声音
- 并非全新技术：HPB技术源自服务器和PC端的成熟散热方案，移动端应用的主要难点在于小型化和集成化。有观点认为，三星只是将现有技术“移植”到手机芯片，并非革命性创新。
- 实际效果待验证：30%的降温幅度是实验室理想条件下的数据，实际应用中受手机机身设计、散热模组大小等多种因素制约。IT之家等媒体指出，“靠PPT说话是行不通的”，需等待Exynos2600的实际测试结果。
- 良率与成本问题：即使HPB技术有效，若三星2nm工艺良率无法提升至70%以上，量产成本依然高昂，难以与台积电竞争。

积极的可能性
- 解决行业痛点：随着AI算力需求增长，手机芯片性能提升导致发热问题愈发严重。HPB若能有效缓解这一问题，将具有巨大市场潜力。
- Exynos2600的示范作用：作为首款2nm+HPB芯片，Exynos2600的表现至关重要。若其在散热、性能稳定性上表现优异，将极大增强客户信心。
- 开放合作策略：三星计划向高通、苹果开放HPB技术，而非独占。这种开放态度有助于扩大技术影响力，吸引更多合作伙伴。

对台积电的影响：“慌不慌”的深层分析

短期内影响有限
台积电目前在先进制程上的优势依然稳固。其3nm N3E工艺良率已超过80%，且拥有N3X（高性能）、N3C（低成本）、N3A（汽车级）等多样化节点，满足不同客户需求。苹果A19 Pro、高通骁龙8 Elite等旗舰芯片均依赖台积电代工。短期内，三星HPB技术难以动摇台积电的霸主地位。

长期潜在威胁
若HPB技术能在实际应用中兑现“降温30%”的承诺，并帮助三星提升2nm工艺的良率和能效比，则可能对台积电构成一定威胁：
- 订单分流风险：高通、苹果等客户可能会考虑将部分订单转移至三星，以获取更好的散热性能或更低的成本。
- 市场竞争加剧：台积电可能被迫加快散热技术研发或降价以应对竞争。

台积电的应对策略
台积电不会坐视不理。其已意识到散热的重要性，在数据中心领域大力推广液冷技术，并在移动SoC封装中持续优化热管理方案。此外，台积电在2nm工艺上采用更成熟的FinFET架构（而非GAA），且良率爬升速度更快，这为其保持竞争优势提供了基础。

结论：HPB是关键一步，但三星仍任重道远

三星的HPB技术无疑是一次重要的技术创新尝试，其“降温30%”的目标若能实现，将显著提升其在芯片代工市场的竞争力。通过Exynos2600的实际表现来验证这一技术的有效性至关重要。然而，三星仍需解决两大核心问题：

1. 提升制程良率：无论是3nm还是2nm工艺，良率是降低成本、保证稳定供货的前提。
2. 证明长期可靠性：HPB技术在长期使用中的稳定性、耐用性以及对芯片性能的实际提升效果需要时间检验。

对于台积电而言，“慌不慌”取决于HPB技术的实际落地效果。短期内其领先地位无忧，但长期来看，必须警惕三星通过差异化技术和持续改进带来的挑战。

我们拭目以待Exynos2600的实际表现。如果这款芯片能在发热控制和性能上带来惊喜，或许真的能为三星打开一条逆袭之路；反之，则可能只是又一场“PPT发布会”。无论如何，这场围绕先进制程和散热技术的竞争，最终将推动整个半导体行业的进步。

三星近期推出的“HPB”（Heat Pass Block）封装技术，被视为其争夺芯片代工市场的关键“黑科技”。该技术通过将DRAM内存移至芯片侧面，并在应用处理器顶部直接封装铜基散热器，使散热器与处理器核心直接接触，大幅提升热传导效率，号称可让芯片平均运行温度降低30%。

三星计划将这一技术开放给苹果、高通等昔日客户，旨在通过解决芯片发热这一旗舰芯片的核心痛点，吸引其回流订单。此前，苹果（自2016年A10芯片起）、高通（自2022年骁龙8+ Gen1起）均因三星工艺良率、功耗控制等问题转投台积电，导致三星在先进制程代工市场份额大幅下滑。

为证明技术有效性，三星将在自家即将推出的Exynos 2600芯片上首发HPB技术。若该技术能实现预期的降温效果，苹果、高通等客户可能会重新考虑与三星的代工合作，这将直接威胁台积电的市场地位——毕竟，芯片越先进，发热问题越突出，苹果、高通等厂商正迫切寻找解决之道。若三星通过HPB技术解决了这一难题，台积电的订单可能会出现明显流失，其在先进制程代工领域的垄断地位将面临挑战。