Компания Samsung Electronics в начале этого года поставила образцы силовых полупроводников на основе нитрида галлия (GaN) нескольким клиентам, но не получила взамен заказов на закупку, как сообщают отраслевые источники, на которые ссылается The Elec 20 мая. Чипы не смогли соответствовать требуемым стандартам качества и производительности — в частности, не достигли целевых показателей по сопротивлению в открытом состоянии (on-resistance) — и так и не дошли до массового производства. Компания одновременно вышла из правительственного проекта по разработке электромобилей и отказалась от планов по продаже GaN-модулей. В итоге остался только контрактный бизнес (foundry), которому компания изначально не отдавала приоритет, и запуск которого ожидается уже в июле.
Дискретные устройства GaN не достигли целевых показателей сопротивления в открытом состоянии
GaN, сложное полупроводниковое соединение из галлия и азота, управляет потоком электрического тока через устройство. Компоненты GaN от Samsung класса 650 вольт предназначены для компактных быстрых зарядных устройств, источников бесперебойного питания (UPS) для центров обработки данных и блоков питания (PSU). Центральная проблема — сопротивление в открытом состоянии, обозначаемое как RDS, которое измеряет внутреннее сопротивление, возникающее при прохождении тока через чип. Более низкое сопротивление в открытом состоянии означает меньшие потери мощности и меньший нагрев, что напрямую ведет к более высокой эффективности — это главное конкурентное преимущество GaN перед более старыми кремниевыми аналогами.
Несколько клиентов протестировали образцы GaN от Samsung и обнаружили, что они не соответствуют эталонным показателям RDS, требуемым их конструкциями. Последующих производственных заказов размещено не было. Продукты остаются в предкоммерческом состоянии.
Samsung отказывается от модульного бизнеса, выходит из проекта Semipowerex
Недостаток производительности усугубился стратегической неверной оценкой того, как клиенты хотели приобретать GaN. Изначально Samsung планировала поставлять чипы, упакованные вместе с другими компонентами, в виде готовых к использованию силовых модулей — формата, который упрощает интеграцию для клиентов. Позже компания отказалась от поставок модулей и заявила, что может предоставить только дискретные устройства. По крайней мере, один потенциальный клиент прямо описал последствия: «Клиенты хотели продукты GaN в виде модулей, но Samsung сказала, что может поставлять только устройства, что привело к срыву контрактов на поставку».
Уход из модульного бизнеса совпал с более широким стратегическим отступлением. С 2024 года Samsung совместно со специалистом по силовым полупроводниковым модулям Semipowerex в рамках финансируемого государством проекта, структурированного в две фазы, разрабатывала GaN-чипы для применения в электромобилях. Samsung завершила только первую фазу, которая включала поставку образцов; разработка дискретных устройств во второй фазе так и не была закончена. Официальный представитель Samsung Electronics подтвердил уход кратким заявлением: «Произошло изменение в бизнес-стратегии», отказавшись уточнить новое направление.
Уход TSMC открывает рынок контрактного производства, на который нацеливается Samsung
На рынке, куда Samsung теперь выходит как контрактный поставщик, наблюдается значительный структурный вакуум. TSMC, до недавнего времени доминирующий GaN-производитель по контракту для таких разработчиков силовых устройств, как Navitas Semiconductor, объявила в середине 2025 года о планах полностью уйти из бизнеса контрактного производства GaN-пластин к июлю 2027 года. Это решение отражает фокус TSMC на передовых логических узлах и спросе на упаковку, обусловленном ИИ, а не на относительно скромном рынке GaN. Эта ситуация оставила нескольких клиентов в поиске новых производственных партнеров, и новая 8-дюймовая линия GaN от Samsung позиционируется для поглощения части этого смещенного спроса.
Технический сотрудник TechInsights доктор Юджин Сюй назвал уход TSMC из GaN одним из пяти событий, которые определят конкурентный ландшафт силовых полупроводников до 2026 года. Контрактные операции Samsung осуществляются подразделением Compound Semiconductor Solutions (CSS), которое входит в дивизион Device Solutions (DS) наряду с разработкой дискретных GaN-устройств и карбида кремния (SiC), а также производством светодиодов. CSS привлекла нескольких контрактных клиентов, и запуск начального производства ожидается не позднее июля. Отраслевые источники также сообщают, что некоторые компании, работающие с конкурирующими фабриками, активно рассматривают Samsung в качестве вторичного или заменяющего источника.
Низкая стоимость фотошаблонов делает жизнеспособной стратегию мультифабричного производства
Одна структурная особенность рынка контрактного производства GaN играет на руку Samsung: смена фабрики обходится дешевле, чем в случае с основным кремнием. Каждая фабрика работает с уникальными технологическими рецептами, поэтому перенос разработки на новую фабрику требует новых фотошаблонов — трафаретов, используемых для печати схем на пластинах. Для передовых кремниевых чипов полный комплект фотошаблонов может стоить десятки миллионов долларов, что делает лояльность клиентов к одной фабрике экономической необходимостью. Комплекты фотошаблонов GaN на фабриках сложных полупроводников обычно стоят в диапазоне нескольких сотен миллионов корейских вон — это доля от кремниевого эквивалента. Такая структура затрат позволяет клиентам распределять производство между несколькими фабриками для обеспечения безопасности поставок и рычагов ценообразования, а также снижает барьер для тестирования новой линии Samsung.
Масштабирование контрактного производства сталкивается со специфическими для GaN проблемами выхода годных
Путь Samsung к масштабированию в контрактном производстве не лишен технических ограничений. Производство GaN отличается от кремниевого одним особенно сложным аспектом: добиться стабильных характеристик сопротивления по всей пластине сложнее контролировать, и, соответственно, управление выходом годных (yield management) становится более трудным. Компания может задействовать больше инженеров или добавить производственные линии для увеличения выпуска, но мировой рынок силовых устройств GaN в текущем масштабе оценивается примерно в 1 триллион вон (около 740 миллионов долларов США), что ограничивает, насколько агрессивное наращивание мощностей может быть оправдано для компании масштаба Samsung.
Более существенный вопрос роста касается долгосрочной перспективы. Рыночные исследования прогнозируют, что общий рынок полупроводниковых устройств GaN вырастет с примерно 4,13 млрд долларов в 2025 году до более чем 10,5 млрд долларов к 2031 году, что соответствует среднегодовому темпу роста почти 17 процентов. Электромобили, архитектуры питания для дата-центров с ИИ и высокоэффективные быстрые зарядные устройства стимулируют спрос. Ставка Samsung на контрактное производство, запоздалая и с узкой прибыльностью в краткосрочной перспективе, в конечном счете является ставкой на то, чтобы занять позицию, когда этот рост наступит.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Allen Lee
