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晶圓代工先進(jìn)工藝的戰(zhàn)場(chǎng),沒(méi)錢(qián)燒請(qǐng)“退場(chǎng)”

作者: 時(shí)間:2018-10-26 來(lái)源:與非網(wǎng) 收藏

  在過(guò)去,半導(dǎo)體市場(chǎng)的重點(diǎn)一直圍繞著傳統(tǒng)的芯片微縮,在器件中加入更多功能,然后在每個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)上縮小器件。然而到了最近幾年,芯片在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的微縮都變得更加昂貴和復(fù)雜。如今,只有少數(shù)人能夠負(fù)擔(dān)得起在先進(jìn)節(jié)點(diǎn)上設(shè)計(jì)芯片的費(fèi)用

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201810/393442.htm

  在2018年上半年,全球市場(chǎng)占有率已經(jīng)達(dá)到56%,也就是說(shuō),全球有一半以上的半導(dǎo)體、芯片都來(lái)自于。

  芯片行業(yè)對(duì)于數(shù)字的高度敏感,越來(lái)越成為代工廠(chǎng)商以及芯片廠(chǎng)商的“緊箍咒”。對(duì)于處于金字塔尖的巨頭們來(lái)說(shuō),不無(wú)例外。

  近日供應(yīng)鏈傳出消息,稱(chēng)巨頭臺(tái)積電已經(jīng)贏得了2019年蘋(píng)果A13芯片的獨(dú)家訂單,加上此前的高通、華為、英偉達(dá)等廠(chǎng)商的訂單,明年臺(tái)積電在全球?qū)I(yè)代工市場(chǎng)份額有望升至60%。而在2018年上半年,臺(tái)積電全球市場(chǎng)占有率已經(jīng)達(dá)到56%,也就是說(shuō),全球有一半以上的半導(dǎo)體、芯片都來(lái)自于臺(tái)積電。

  對(duì)于先進(jìn)制程的熱情投資來(lái)自于芯片市場(chǎng)的需求爆發(fā)。比如華為明年推出的麒麟990以及高通驍龍的855(8510)都需要更先進(jìn)的制程來(lái)提高市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。集邦拓墣產(chǎn)業(yè)研究院分析師姚嘉洋對(duì)第一記者表示,制程越先進(jìn),面積越小,性能提升的同時(shí)功耗也會(huì)降低,一般來(lái)說(shuō),10nm對(duì)16nm,功耗大約會(huì)下降20%到30%。數(shù)字越小則代表了越先進(jìn)的技術(shù)水準(zhǔn)。

  但從分析機(jī)構(gòu)提供的數(shù)據(jù)來(lái)看,無(wú)論是芯片廠(chǎng)商還是代工廠(chǎng)商,越往“金字塔”走,承擔(dān)的壓力就越大。國(guó)際半導(dǎo)體市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)ICInsights最新的報(bào)告指出,預(yù)計(jì)2018年全球四大純晶圓代工廠(chǎng)中,除了臺(tái)積電,GlobalFoundries、聯(lián)華電子和中芯國(guó)際每晶圓平均收入都在下降。

  ICInsights預(yù)測(cè),未來(lái)5年能有能力投入先進(jìn)制程的晶圓代工廠(chǎng),只有臺(tái)積電、三星以及英特爾,激烈競(jìng)爭(zhēng)之下,一定會(huì)讓定價(jià)壓力一路延燒到2022年為止。

  選手“退賽”

  在過(guò)去,半導(dǎo)體市場(chǎng)的重點(diǎn)一直圍繞著傳統(tǒng)的芯片微縮,在器件中加入更多功能,然后在每個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)上縮小器件。

  然而到了最近幾年,芯片在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的微縮都變得更加昂貴和復(fù)雜。如今,只有少數(shù)人能夠負(fù)擔(dān)得起在先進(jìn)節(jié)點(diǎn)上設(shè)計(jì)芯片的費(fèi)用。根據(jù)IBS的數(shù)據(jù),僅IC設(shè)計(jì)成本就從28nm平面器件的5130萬(wàn)美元躍升至7nm芯片的2.978億美元。

  ICInsights表示,臺(tái)積電能保持一枝獨(dú)秀的地位,主要原因就是其幾乎壟斷了最先進(jìn)制程工藝節(jié)點(diǎn)的市場(chǎng)。

  事實(shí)上,全球四大晶圓代工廠(chǎng)每片晶圓的平均營(yíng)收在2014年已經(jīng)觸頂,達(dá)到1149美元,之后一路緩跌至2017年。ICInsights指出,制程技術(shù)的先進(jìn)與否,影響了每片晶圓營(yíng)收的高低,0.5μ8英寸矽晶圓每片平均營(yíng)收只有370美元,20nm以下12英寸晶圓每片平均營(yíng)收卻達(dá)6050美元。若以平方英寸平均營(yíng)收來(lái)看,0.5μ制程技術(shù)與20nm以下制程技術(shù),前者的平均營(yíng)收7.41美元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如后者的53.86美元。

  出于市場(chǎng)的壓力,部分晶圓代工巨頭開(kāi)始選擇“停下腳步”,檢討不斷“燒錢(qián)”投入先進(jìn)工藝后帶來(lái)的后果。

  在今年8月,格芯(GLOBALFOUNDRIES,原名格羅方德)正式對(duì)外宣布擱置7nmFinFET項(xiàng)目,并調(diào)整相應(yīng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)支持強(qiáng)化的產(chǎn)品組合方案。在第一財(cái)經(jīng)記者獲得的一份資料中,格芯表示,在裁減相關(guān)人員的同時(shí),一大部分頂尖技術(shù)人員將被部署到14/12nmFinFET衍生產(chǎn)品和其他差異化產(chǎn)品的工作上。

  “客戶(hù)對(duì)半導(dǎo)體的需求從未如此高漲,并要求我們?cè)趯?shí)現(xiàn)未來(lái)技術(shù)創(chuàng)新方面發(fā)揮越來(lái)越大的作用。”格芯首席執(zhí)行官湯姆·嘉菲爾德(TomCaulfield)表示,“今天,絕大多數(shù)無(wú)晶圓廠(chǎng)客戶(hù)都希望從每一代技術(shù)中獲得更多價(jià)值,以充分利用設(shè)計(jì)每個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)所需的大量投資。從本質(zhì)上講,這些節(jié)點(diǎn)正在向?yàn)槎鄠€(gè)應(yīng)用領(lǐng)域提供服務(wù)的設(shè)計(jì)平臺(tái)過(guò)渡,從而為每個(gè)節(jié)點(diǎn)提供更長(zhǎng)的使用壽命。這一行業(yè)動(dòng)態(tài)導(dǎo)致設(shè)計(jì)范圍到達(dá)摩爾定律外部界限的無(wú)晶圓廠(chǎng)客戶(hù)越來(lái)越少。我們正重組我們的資源來(lái)轉(zhuǎn)變業(yè)務(wù)重心,加倍投資整個(gè)產(chǎn)品組合中的差異化技術(shù),有針對(duì)性地服務(wù)不斷增長(zhǎng)的細(xì)分市場(chǎng)中的客戶(hù)?!?/p>

  而在前不久,也有消息稱(chēng)英特爾將會(huì)把旗下的技術(shù)和制造業(yè)務(wù)拆分為三個(gè)不同部門(mén),這被外界理解為10nm工藝遲遲無(wú)法大規(guī)模量產(chǎn)所導(dǎo)致的結(jié)果。

  不管怎樣,聯(lián)電與格芯先后退出先進(jìn)制程軍備競(jìng)賽,加上英特爾的10納米制程處理器量產(chǎn)出貨時(shí)程再度遞延到2019年底,均顯示先進(jìn)制程的技術(shù)進(jìn)展已面臨瓶頸。

  金字塔尖的競(jìng)爭(zhēng)

  三星似乎是目前臺(tái)積電在先進(jìn)制程“數(shù)字游戲”中的唯一對(duì)手。

  在近幾年來(lái),三星在先進(jìn)制程工藝方面一再取得對(duì)臺(tái)積電的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),14/16nmFinFET、10nm工藝均先于臺(tái)積電投產(chǎn),而在臺(tái)積電分析師會(huì)議舉行的同一天,三星宣布使用極紫外光刻技術(shù)(EUV)的7nmLPP工藝開(kāi)始生產(chǎn),叫板意味十足。

  對(duì)于三星的動(dòng)作,臺(tái)積電高調(diào)反擊表示,手上已有100個(gè)7nm的流片客戶(hù),應(yīng)用在AI領(lǐng)域的高速運(yùn)算芯片占多數(shù),更重要的是,2019年第二代采用EUV技術(shù)的7nm將貢獻(xiàn)10億美元營(yíng)收。

  其中一位客戶(hù)就是華為,有消息稱(chēng)海思麒麟990目前正用臺(tái)積電7nmPlusEUV的工藝設(shè)計(jì),預(yù)計(jì)在2019年一季度正式流片,而一次流片就至少花費(fèi)3000萬(wàn)美元,但華為并沒(méi)有對(duì)此作出回復(fù)。

  而在高通的4G/5G峰會(huì)上,華為也是被提及最多的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。而為了“反制”對(duì)手,高通也在加快芯片模組的出貨節(jié)奏?,F(xiàn)場(chǎng)的一名高通工作人員對(duì)記者表示,目前高通正在把AI的能力,覆蓋到更多的芯片組合中,包括驍龍675的AI性能提升了50%。

  過(guò)去,三星電子與高通的合作可謂緊密,但由于三星7nm工藝遲遲未上,分析師稱(chēng)高通最新的頂級(jí)移動(dòng)芯片驍龍8150有可能轉(zhuǎn)由臺(tái)積電代工,不過(guò),在三星第二代采用EUV工藝的7nm芯片量產(chǎn)后,又迎來(lái)了變數(shù)。

  “純晶圓代工廠(chǎng)每片晶圓的平均收入在很大程度上取決于工藝技術(shù)的最小特征尺寸?!盜Cinsights最新的統(tǒng)計(jì)顯示,2018年,0.5μm/200mm每片晶圓的平均營(yíng)收(370美元)和小于20nm/300mm每片晶圓創(chuàng)造的營(yíng)收(6050美元)之間的差異超過(guò)16倍。

  正是因?yàn)榕_(tái)積電小于45nm的工藝產(chǎn)品占其營(yíng)收的大多數(shù),這就使得該公司每片晶圓的營(yíng)收在2013年到2018年之間保持2%的年平均復(fù)合增長(zhǎng)率。但GlobalFoundries、UMC和中芯國(guó)際在這個(gè)周期內(nèi)的年平均復(fù)合增長(zhǎng)率則下滑了2%。而這也是三星為什么在瘋狂投資先進(jìn)制程的原因。

  但對(duì)于大多數(shù)這一領(lǐng)域的游戲玩家來(lái)說(shuō),并不是說(shuō)成熟的制程市場(chǎng)沒(méi)有機(jī)會(huì)。

  “減輕前沿技術(shù)領(lǐng)域的投資負(fù)擔(dān)將使格芯能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)、IoT、5G行業(yè)和汽車(chē)等快速增長(zhǎng)市場(chǎng)中對(duì)大多數(shù)芯片設(shè)計(jì)人員真正重要的技術(shù)進(jìn)行更有針對(duì)性的投資,”Gartner研發(fā)副總裁SamuelWang表示,“雖然最先進(jìn)技術(shù)往往會(huì)占據(jù)大多數(shù)的熱搜頭條位置,但鮮少有客戶(hù)能夠承擔(dān)為實(shí)現(xiàn)7nm及更高精度所需的成本和代價(jià)。14nm及以上技術(shù)將在未來(lái)許多年繼續(xù)成為芯片代工業(yè)務(wù)的重要需求及驅(qū)動(dòng)因素。這些領(lǐng)域?qū)⒂袠O大的創(chuàng)新空間,可以助力下一輪科技發(fā)展狂潮?!?/p>

  姚嘉洋認(rèn)為,更多的代工廠(chǎng)商應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注為高增長(zhǎng)市場(chǎng)中的客戶(hù)提供真正差異化的產(chǎn)品,比如自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)和全球過(guò)渡至5G等新領(lǐng)域的強(qiáng)勁需求。



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