Een praktische vergelijking van TSMC en Samsung Foundry: procesleiderschap, yields, roadmaps, packaging en waarom klantvertrouwen bepaalt wie de chips van de toekomst bouwt.

Een "foundry" is het bedrijf dat chips voor andere bedrijven produceert. Apple, NVIDIA, AMD, Qualcomm en veel startups ontwerpen meestal de chip (de blauwdruk) en vertrouwen vervolgens op een foundry om dat ontwerp op schaal om te zetten in miljoenen identieke, werkende dies.
De taak van de foundry is niet alleen het afdrukken van patronen — het is het runnen van een herhaalbaar, fabriekssysteem met hoge volumes waarin kleine procesverschillen bepalen of een product op tijd verscheept wordt, prestatie-doelen haalt en winstgevend blijft.
Procesleiderschap gaat minder over marketingclaims en meer over wie betrouwbaar betere PPA levert — prestaties, energieverbruik en oppervlakte — bij hoge opbrengst. Voor kopers vertaalt leiderschap zich in praktische uitkomsten:
Toonaangevende nodes zijn vaak waar de grootste efficiëntiewinst te halen is, daarom zijn ze zo belangrijk voor AI-versnellers en datacenters (prestaties per watt), smartphones (batterijduur en thermiek) en laptops/pc's (duurzame prestaties bij dunne ontwerpen).
Maar de “beste” node hangt af van het product: een mobiele SoC en een enorme AI-GPU belasten het proces op heel verschillende manieren.
Deze vergelijking kan geen permanente winnaar aanwijzen. Verschillen verschuiven per nodegeneratie, per levenscyclusfase van een node (vroege ramp versus volwassen) en per specifieke ontwerprichtlijnen en libraries die een klant gebruikt.
Het ene bedrijf kan leidend zijn voor één productklasse, terwijl het andere aantrekkelijker is voor iets anders.
Publieke labels zoals “3nm” zijn geen gestandaardiseerde maat. Het zijn productnamen, geen universele schaal. Twee “3nm”-aanbiedingen kunnen verschillen in transistorontwerpkeuzes, dichtheidsdoelen, energie-eigenschappen en rijpheid — dus zinvolle vergelijkingen gebruiken echte metrics (PPA, yield, ramp-timing), niet alleen het nodenaamlabel.
Foundry "leiderschap" is geen enkel getal. Kopers beoordelen een node meestal op de bruikbare balans tussen PPA, het leveren van yield op schaal en het bereiken van time-to-volume snel genoeg voor productlanceringen.
PPA staat voor performance (hoe snel de chip kan draaien), power (hoeveel energie het verbruikt bij een bepaalde snelheid) en area (hoeveel silicium het nodig heeft). Deze doelen concurreren met elkaar.
Een smartphone-SoC kan vermogen en oppervlakte prioriteren om de batterijduur te verlengen en meer functies op de chip te plaatsen. Een datacenter-CPU of AI-versneller kan meer oppervlakte (en kosten) accepteren om frequentie en duurzame prestaties te halen, terwijl vermogen ook belangrijk blijft omdat elektriciteit en koeling de operationele kosten domineren.
Yield is het aandeel dies op een wafer die werken en aan specificatie voldoen. Het beïnvloedt:
Yield wordt bepaald door defectdichtheid (hoeveel willekeurige fouten optreden) en variabiliteit (hoe consistent transistor gedrag is over de wafer en batches). Vroeg in de levenscyclus van een node is variabiliteit meestal hoger, wat de bruikbare frequentieklassen kan verminderen of kan dwingen tot conservatieve spanningen.
Aankondigingen zijn minder belangrijk dan de datum waarop een node consequent hoog-yield, in-spec wafers produceert voor veel klanten. Volwassen nodes zijn vaak voorspelbaarder; vroege-node stabiliteit kan schommelen naarmate processen, masks en regels worden aangescherpt.
Zelfs met vergelijkbare siliciumfysica hangen uitkomsten af van design enablement: PDK-kwaliteit, standaard-cell en geheugenlibraries, gevalideerde IP en goed beproefde EDA-flows.
Sterke enablement vermindert herontwerpen, verbetert timing/power-closure en helpt teams sneller volume te bereiken — vaak verkleint het echte wereldverschil tussen foundries.
Er is een bruikbare parallel met software: teams leveren sneller als het "platform" frictie wegneemt. Tools zoals Koder.ai doen dat voor app-ontwikkeling door teams web-, backend- en mobiele producten via chat te laten bouwen (met planningsmodus, snapshots/rollback, deployment en broncode-export). In silicium speelt foundry-enablement een vergelijkbare rol: minder verrassingen, meer herhaalbaarheid.
“3nm”, “2nm” en vergelijkbare noden klinken als een fysieke maat, maar ze zijn grotendeels een afkorting voor een generatie procesverbeteringen. Elke foundry kiest zijn eigen naamgeving en het “nm”-getal verwijst niet meer eenduidig naar één feature-grootte op de chip.
Daarom kan een “N3”-chip van het ene bedrijf en een “3nm”-chip van een ander wezenlijk verschillen in snelheid, vermogen en yield.
Jarenlang vertrouwen toonaangevende logica-ontwerpen op FinFET-transistors — denk aan een verticale siliconenvin waar de gate drie zijden omheen wikkelt. FinFETs verbeterden controle en verminderden lekverliezen vergeleken met oudere planar-transistors.
De volgende stap is GAA (Gate-All-Around), waarbij de gate het kanaal vollediger omsluit (vaak geïmplementeerd als nanosheets). In theorie kan GAA betere lekcontrole en schaalbaarheid bij zeer lage spanningen bieden.
In de praktijk brengt het ook nieuwe fabricagecomplexiteit, afstemmingsuitdagingen en variabiliteitsrisico's met zich mee — dus “nieuwere architectuur” is niet automatisch beter voor elk type chip.
Zelfs als logische transistors goed schalen, zitten echte producten vaak vast op:
Soms komen prestatiewinsten meer van metallisatie- en routingverbeteringen dan van de transistor zelf.
Sommige kopers geven prioriteit aan dichtheid (meer rekenkracht per mm² voor kosten en doorvoer), terwijl anderen energie-efficiëntie (batterijduur, thermiek en duurzame prestaties) belangrijker vinden.
Een node kan op papier “vooroplopen” maar een slechtere match zijn als de werkelijke PPA-balans niet aansluit bij de productdoelen.
Wanneer klanten uitleggen waarom ze voor TSMC kiezen, beginnen ze zelden met één benchmarkgetal. Ze praten over voorspelbaarheid: noden die beschikbaar zijn op de data die niet veel verschuiven, procesopties die met minder verrassingen komen en een ramp die op de beste manier "saai" aanvoelt — wat betekent dat je een productcyclus kunt plannen en die daadwerkelijk haalt.
Een groot deel van TSMC’s aantrekkingskracht is het omliggende ecosysteem. Veel IP-leveranciers, EDA-toolflows en referentiemethoden zijn als eerste (of grondiger) afgestemd op TSMC-processen en PDKs.
Die brede ondersteuning verlaagt integratierisico, vooral voor teams die geen lang debugtraject kunnen veroorloven.
TSMC krijgt ook vaak krediet voor snelle yield-learning zodra echte volumes beginnen. Voor klanten vertaalt dat zich naar minder kwartalen waarin elk exemplaar duur en schaars is.
Naast wafers wijzen kopers op praktische “extras”: ontwerpdiensten en een diep pakket aan verpakkingsopties. Geavanceerde packaging-opties (zoals CoWoS/SoIC-stijlen) zijn belangrijk omdat veel producten nu winnen op systeemniveau-integratie, niet alleen op transistorendichtheid.
Het nadeel van de default-keuze zijn concurrentie om capaciteit. Leading-edge slots kunnen krap zijn en allocatie kan de grootste, langst-commitente klanten bevoordelen — vooral tijdens grote ramps.
Kleinere fabless-bedrijven moeten soms eerder plannen, andere tape-outwindows accepteren of een tweede foundry voor minder kritieke onderdelen gebruiken.
Zelfs met deze beperkingen standaardiseren veel fabless-teams rond één primaire foundry omdat het alles vereenvoudigt: herbruikbare IP-blokken, herhaalbare signoff, een consistente DFM-playbook en een leveranciersrelatie die met elke generatie verbetert.
Het resultaat is minder organisatorische wrijving — en meer vertrouwen dat “goed genoeg op papier” ook goed in productie zal zijn.
Samsung Foundry’s verhaal is nauw verbonden met Samsung Electronics zelf: een bedrijf dat vlaggenschip mobiele chips ontwerpt, toonaangevend geheugen produceert en een groot deel van de fabricagestapel bezit.
Die verticale integratie kan praktische voordelen opleveren — nauwe afstemming tussen ontwerpbehoeften en fab-uitvoering, en het vermogen om grote, langetermijn kapitaalinvesteringen te doen wanneer de businesscase strategisch is, niet alleen transactioneel.
Weinig bedrijven zitten op het kruispunt van massaproductie van geheugen en geavanceerde logica. Het runnen van enorme DRAM- en NAND-operaties bouwt diepgaande vaardigheden op in procescontrole, fab-automatisering en kostendiscipline.
Hoewel geheugen en logica verschillende uitdagingen hebben, kan die “productie op schaal”-cultuur waardevol zijn wanneer geavanceerde nodes van labprestaties naar herhaalbare, hoogdoorvoerende productie moeten overgaan.
Samsung biedt ook een breed portfolio buiten de kopnode: volwassen nodes, RF en specialiteitsprocessen die net zo relevant kunnen zijn als de “3nm vs. 3nm”-discussie voor echte producten.
Kopers die Samsung Foundry evalueren richten zich vaak minder op piek-PPA-claims en meer op operationele voorspelbaarheid:
Deze zorgen betekenen niet dat Samsung niet kan leveren — ze betekenen dat klanten vaak met bredere buffers en meer validatie-inspanning plannen.
Samsung kan aantrekkelijk zijn als strategische second-source om afhankelijkheidsrisico te verminderen, vooral voor producten met hoge volumes waarbij continuïteit van levering even belangrijk is als een klein efficiëntievoordeel.
Het kan ook goed passen wanneer je team al is afgestemd op Samsung’s IP-ecosysteem en designflows (PDKs, libraries, packaging-opties), of wanneer een product profiteert van Samsung’s bredere apparaatportfolio en langetermijn capaciteitscommitments.
EUV-lithografie is het werkpaard dat moderne “3nm-klasse” chips mogelijk maakt. Op deze dimensies vereisen oudere deep-UV-technieken vaak zware multi-patterning — het opsplitsen van één laag in meerdere belichtingen en etches.
EUV kan een deel van die complexiteit vervangen met minder patterning-stappen, wat meestal minder masks, minder uitlijnmomenten om fout te gaan en schonere feature-definitie betekent.
Zowel TSMC als Samsung Foundry hebben EUV-scanners, maar leiderschap gaat over hoe consequent je die tools in hoge-yield wafers verandert.
EUV is gevoelig voor kleine variaties (dosis, focus, resistchemie, vervuiling) en de defecten die het creëert kunnen probabilistisch zijn in plaats van duidelijk. De winnaars zijn meestal de teams die:
EUV-tools zijn schaars en duur, en de doorvoer van een enkele tool kan een bottleneck voor een hele node worden.
Wanneer uptime lager is of herwerkpercentages stijgen, zitten wafers langer in de fab-queue. Die langere cyclustijd vertraagt yield-learning omdat het meer kalendertijd kost om te zien of een wijziging geholpen heeft.
Minder masks en stappen kunnen de variabele kosten verlagen, maar EUV brengt ook zijn eigen kosten mee: scantijd, onderhoud en strakkere procescontroles.
Efficiënte EUV-uitvoering is daarom een dubbele winst: betere yields (meer goede dies per wafer) en snellere learning, wat samen de werkelijke kost per verscheepbaar chip verlaagt.
Procesleiderschap wordt niet bewezen met een slide deck — het blijkt wanneer echte producten op tijd verschepen, met de beoogde prestaties en in betekenisvolle aantallen.
Daarom telt de term “ramp”: het beschrijft de rommelige overgang van een veelbelovend proces naar een betrouwbaar fab-flow.
De meeste leading-edge nodes doorlopen drie brede fasen:
“HVM” kan verschillend betekenen per markt:
Kopers letten op de tijd tussen tape-out → first silicon → gevalideerde stepping → productleveringen.
Korter is niet altijd beter (haast kan averechts werken), maar lange tussenpozen wijzen vaak op yield-, betrouwbaarheid- of design-ecosysteemfrictie.
Je ziet geen interne yield-charts, maar je kunt letten op:
In de praktijk wint de foundry die vroege successen omzet in consequente verschepingen aan geloofwaardigheid — en die geloofwaardigheid kan meer waard zijn dan een klein PPA-voordeel.
Een “betere node” garandeert geen beter product meer. Nu chips in meerdere dies (chiplets) worden opgesplitst en geheugen naast compute wordt gestapeld, wordt geavanceerde verpakking deel van het prestatie- en leveringsverhaal, niet een bijzaak.
Moderne processors combineren vaak verschillende siliciumtegels (CPU, GPU, I/O, cache) gemaakt op verschillende processen en verbinden ze met dichte interconnects.
Verpakkingskeuzes beïnvloeden direct latency, vermogen en haalbare kloksnelheden — omdat de afstand en kwaliteit van die verbindingen bijna net zo belangrijk zijn als transistor-snelheid.
Voor AI-versnellers en high-end GPU's bevat de packaging-kalk vaak:
Dit zijn geen luxeopties. Een geweldige compute-die gecombineerd met een zwakke thermische of interconnect-oplossing kan echte prestaties verliezen of lagere vermogensdoelen vereisen.
Zelfs wanneer wafer-yields verbeteren, kunnen packaging-yield en capaciteit de beperkende factor worden — vooral voor grote AI-apparaten die meerdere HBM-stacks en complexe substraten nodig hebben.
Als een leverancier niet genoeg geavanceerde packaging-slots kan bieden, of als een multi-die package een slechte assemblageyield heeft, kunnen klanten vertraagde ramps en beperkte volumes ervaren.
Bij het vergelijken van TSMC en Samsung Foundry vragen klanten steeds vaker naar packaging, zoals:
In de praktijk reiken nodeleiderschap en klantvertrouwen verder dan silicium: ze omvatten het vermogen om een compleet, hoog-yield package op schaal te leveren.
Een 1–3% PPA-voordeel lijkt beslissend op een slide. Voor veel kopers is dat het niet.
Wanneer een productlancering aan een nauwe window vastzit, kan voorspelbare uitvoering meer waard zijn dan een iets betere dichtheid of frequentie.
Vertrouwen is geen vaag gevoel — het is een bundel praktische zekerheden:
Leading-edge fabricage is geen commodity. De kwaliteit van support engineering, duidelijkheid van documentatie en de sterkte van escalatiepaden kunnen bepalen of een issue twee dagen of twee maanden duurt.
Langetermijnklanten waarderen vaak:
Bedrijven proberen afhankelijkheid te verminderen door een tweede foundry te kwalificeren. Bij geavanceerde nodes is dat duur en traag: verschillende ontwerpregels, verschillende IP-beschikbaarheid en in feite een tweede poort naar de chip.
Veel teams komen ertoe om alleen op volwassen nodes of voor minder kritieke onderdelen dual-sourcing te doen.
Vraag dit voordat je je vastlegt:
Als die antwoorden sterk zijn, stopt een klein PPA-verschil vaak met het beslissende criterium te zijn.
Een foundry-offerte begint meestal met een prijs per wafer, maar dat getal is slechts de eerste regel. Wat kopers echt betalen is goede chips die op tijd geleverd worden, en meerdere factoren bepalen of een “goedkopere” optie goedkoop blijft.
Waferprijzen stijgen naarmate nodes nieuwer en complexer worden. De grote hefbomen zijn:
TCO is waar veel vergelijkingen kantelen. Een ontwerp dat minder respins nodig heeft (tape-outs) bespaart niet alleen maskkosten maar ook maanden aan engineeringtijd.
Evenzo kunnen schemavertragingen duurder zijn dan een waferkorting — het missen van een productwindow kan verlies aan inkomsten, extra voorraad of een vertraagde platformlancering betekenen.
Engineeringinspanning telt ook: als het bereiken van doelklokken of -vermogen zware afstemming, extra validatie of workarounds vereist, verschijnen die kosten in personeelskosten en tijd.
Bij leading edge betalen kopers vaak voor capaciteitsreservering — een commitment dat wafers beschikbaar zijn wanneer het product ramp.
Het compromis is flexibiliteit: sterkere verplichtingen kunnen betere toegang geven, maar minder ruimte laten om volumes snel aan te passen.
Als een optie een lagere waferprijs biedt maar lagere yield, hogere variabiliteit of meer kans op respins heeft, kan de kost per goede die hoger uitvallen.
Daarom modelleren inkoopteams steeds vaker scenario’s: hoeveel verkoopbare chips krijgen we per maand op onze targets en wat gebeurt er als we een kwartaal vertragen? De beste deal is diegene die zulke tests doorstaat.
Wanneer een bedrijf een toonaangevende foundry kiest, kiest het niet alleen transistors — het kiest waar zijn meest waardevolle product gebouwd, verscheept en mogelijk vertraagd wordt.
Dat maakt concentratierisico een onderwerp voor de bestuurskamer: te veel kritische capaciteit in één regio kan een regionale storing veranderen in een wereldwijde producttekort.
Het merendeel van de leading-edge volume is geconcentreerd in een klein aantal locaties. Kopers maken zich zorgen over gebeurtenissen die niets met engineering te maken hebben: spanningen over zeeën, veranderend handelsbeleid, sancties, havenafsluitingen en zelfs visa- of logistieke beperkingen die installatie en onderhoud vertragen.
Ze plannen ook voor eenvoudige maar reële problemen — aardbevingen, stormen, stroomuitval en waterschaarste — want een geavanceerde fab is een strak afgestemd systeem. Een korte verstoring kan meerrings effecten hebben op lanceerwindows.
Capaciteitsaankondigingen zijn belangrijk, maar redundantie ook: meerdere fabs gekwalificeerd voor hetzelfde proces, back-up utilities en een bewezen vermogen om snel operaties te herstellen.
Kopers vragen steeds vaker naar disaster-recoveryplannen, regionale diversificatie van packaging/test en hoe snel een foundry batches kan heralloceren wanneer een site uitvalt.
Productie op geavanceerde nodes is afhankelijk van een lange keten aan apparatuur (EUV-tools, depositie, etch) en gespecialiseerde materialen.
Exportcontroles kunnen beperken waar tools heen mogen, wat geserviced kan worden of welke klanten bediend mogen worden. Zelfs als een fab normaal draait, kunnen vertragingen in toollevering, reserveonderdelen of upgrades ramps vertragen en beschikbare capaciteit verminderen.
Bedrijven combineren typisch verschillende benaderingen:
Niks hiervan elimineert risico, maar het verandert een "alles-of-niets" afhankelijkheid in een beheerd plan.
“2nm” is minder een enkele krimp en meer een bundel veranderingen die samen moeten arriveren.
De meeste 2nm-plannen verwachten een nieuwe transistorstructuur (meestal gate-all-around / nanosheet) om lekken te verminderen en controle bij lage spanning te verbeteren.
Ze vertrouwen ook steeds meer op backside power delivery (krachtlijnen van de voorkant halen) om routing-ruimte vrij te maken voor signalen, plus nieuwe interconnect-materialen en ontwerpregels om te voorkomen dat draden de beperkende factor worden.
Met andere woorden: de nodenaam is shorthand voor transistor + voeding + bedrading, niet alleen een strakkere lithografiestap.
Een 2nm-aankondiging telt alleen als de foundry (1) herhaalbare yields kan halen, (2) stabiele PDKs en signoff-flows op tijd kan leveren zodat klanten kunnen ontwerpen, en (3) packaging, test en capaciteit op zo’n manier kan klaarzetten dat volumeproducten daadwerkelijk kunnen verschepen.
De beste roadmap overleeft echte klant-tape-outs, niet alleen interne demo’s.
AI duwt chips naar enorme die-groottes, chiplets en geheugenbandbreedte — terwijl energiebeperkingen vragen om efficiëntieverbeteringen boven ruwe frequentie.
Dat maakt voeding, thermiek en geavanceerde packaging net zo belangrijk als transistorendichtheid. Verwacht dat beslissingen over de "beste node" nu packaging-opties en energie-efficiëntie per watt in reële workloads meenemen.
Teams die prioriteit geven aan bewezen voorspelbare volumereproductie, diepe EDA/IP-readiness en laag schema-risico kiezen vaak TSMC — zelfs als het duurder is.
Teams die waarde hechten aan concurrerende prijzen, bereid zijn ontwerp met de foundry mee te optimaliseren, of een second-source strategie willen, evalueren vaak Samsung Foundry — vooral wanneer snelheid naar contract en strategische diversificatie net zo belangrijk zijn als piek-PPA.
In beide gevallen standaardiseren winnende organisaties ook hun interne uitvoering: duidelijke planning, snelle iteratie en terugrollen wanneer aannames niet kloppen. Diezelfde operationele mentaliteit is waarom moderne developmentteams platforms zoals Koder.ai gebruiken voor vibe-coding van apps end-to-end (React op het web, Go + PostgreSQL op de backend, Flutter voor mobiel) met ingebouwde deployment en hosting — want snellere iteratie is alleen waardevol als het voorspelbaar blijft.