劍指 12nm，英特爾與聯(lián)電結盟的五大利好

1 月 25 日，處理器大廠英特爾與晶圓代工大廠聯(lián)華電子公司聯(lián)合宣布，他們將合作開發(fā) 12nm 半導體工藝平臺，以滿足移動、通信基礎設施和網(wǎng)絡等高增長市場的需求。

據(jù) TrendForce 集邦咨詢研究顯示，2023 年 Q3 全球晶圓代工前十排名再度刷新，英特爾躋身第九，聯(lián)電排名第四。在全球半導體市場不斷擴大和競爭日益激烈的背景下，英特爾和聯(lián)電的抱團不僅標志著兩家想要在技術研發(fā)上取得突破，也預示了未來晶圓代工格局可能產(chǎn)生變化。

此次英特爾和聯(lián)電的聯(lián)手，分別可以給雙方帶來哪些好處？在此之前，先了解一下本次合作的細節(jié)以及這兩位代工龍頭聯(lián)手的機緣。

兩大龍頭聯(lián)手的機緣

英特爾：預期 2025 年成為全球第二大晶圓代工廠

首先看英特爾。2021 年，英特爾公布了 IDM 2.0 戰(zhàn)略，推動其晶圓代工業(yè)務發(fā)展，并提出了 4 年量產(chǎn) 5 個制程節(jié)點的目標，預期 2025 年成為全球第二大晶圓代工廠。為此，英特爾做了諸多努力，包括增設晶圓廠以及進行收購等。

2022 年 2 月，英特爾宣布收購代工廠高塔半導體，后者在全球代工廠排名名單上位列第七。如果一切順利，該收購案應該在 2023 年 Q2 完成，但最后，英特爾還是宣布終止了這一收購案，并向高塔半導體支付了 3.53 億美元的「分手費」。

據(jù)悉，英特爾的制造部門訂單不及預期，加上收購高塔半導體折戟，其制造部門 IFS 長期處于虧損狀態(tài)。

2023 年 6 月，英特爾發(fā)布新聞稿宣布組織架構重組，旗下制造業(yè)務未來將獨立運作并產(chǎn)生利潤，而在這種新的「內(nèi)部代工廠」模式中，英特爾的產(chǎn)品業(yè)務部門將以與無晶圓廠半導體公司與外部晶圓代工廠類似的合作方式與公司制造業(yè)務集團進行合作。業(yè)界表示，這樣做對于其專注于發(fā)展晶圓代工業(yè)務大有益處。

2023 年 Q3 英特爾代工服務事業(yè)部運營虧損依舊達到了 8600 萬美元，不過該部門營收為 3.11 億美元，同比增長了 299%。

英特爾資深副總裁暨晶圓代工服務總經(jīng)理 Stuart Pann 表示：「英特爾致力于與聯(lián)電這樣的企業(yè)合作，為全球客戶提供更好的服務。英特爾與聯(lián)電的策略合作進一步展現(xiàn)了為全球半導體供應鏈提供技術和制造創(chuàng)新的承諾，也是英特爾實現(xiàn)在 2030 年成為全球第二大晶圓代工廠的重要一步?！?/p>

聯(lián)電：本就有意大力發(fā)展 12nm

眾所周知，聯(lián)電早在 2018 年就宣布放棄 10nm 及以下先進制程的研發(fā)，專注于成熟制程和特殊工藝制程。目前，聯(lián)電主要獲利的制程為 28nm 和 22nm，但隨著國內(nèi)成熟制程的不斷發(fā)展，這一市場的競爭也日趨激烈，也對聯(lián)電的業(yè)務產(chǎn)生了很大的影響，這從 2023 年聯(lián)電的業(yè)績表現(xiàn)中也可以看出，所以聯(lián)電想要拓展業(yè)務范圍已經(jīng)是勢在必行的。

聯(lián)電在去年 10 月的法說會上透露，公司正在討論使用 12nm 制程生產(chǎn)低功耗邏輯產(chǎn)品的可能性，并計劃在 2025 年初完成 12nm 制程的開發(fā)。這不僅預示著聯(lián)電將在技術上邁出重要一步，還意味著可能將部分 28/22nm 產(chǎn)能轉(zhuǎn)換為 12nm，以此來節(jié)省成本，并遵循高效率的經(jīng)營原則。

聯(lián)電發(fā)言人劉啟東表示，發(fā)展 12nm 技術原本就在聯(lián)電的計劃之內(nèi)，這一次選擇和英特爾合作，將對聯(lián)電原有的 14nm 技術再做升級。

五大利好

英特爾產(chǎn)能及聯(lián)電技術相輔相成

英特爾與聯(lián)電雖在晶圓代工同屬競爭關系，但工藝所覆蓋的客戶并不存在很大的競爭關系。雖然英特爾在半導體制造領域具有深厚的技術積累，但其在晶圓代工市場的經(jīng)驗相對有限。而聯(lián)電擁有數(shù)十年的工藝領先地位以及為客戶提供工藝設計套件（PDK）和設計協(xié)助以有效提供代工服務的歷史。聯(lián)電最近推出的特色工藝包括 14nm 14FFC、22nm 超低功耗 22ULP 和超低漏電流 22ULL、28nm 高性能運算 28HPC+制程等，且已進入量產(chǎn)階段。

通過與經(jīng)驗豐富的聯(lián)電合作，英特爾不僅能快速提升其在晶圓代工領域的技術能力和市場地位，還能更好地理解和滿足客戶需求，這對于實現(xiàn)其 2030 年的目標至關重要。

再看聯(lián)電。此番與英特爾合作，英特爾將提供其位于美國亞利桑那州的工廠進行開發(fā)和制造，透過運用晶圓廠的現(xiàn)有設備，大幅降低前期投資，并最佳化利用率。后續(xù)英特爾還會提供區(qū)域多元且具韌性的供應鏈，協(xié)助全球客戶做出更好的采購決策。

TrendForce 表示，為減少廠務設施的額外投資成本，直接銜接現(xiàn)有設備機臺，并有效控制整體開發(fā)時程，故本次兩家廠商針對 12nm FinFET 制程的合作案，選擇以英特爾現(xiàn)有相近制程技術的 Chandler, Arizona Fab22/32 為初期合作廠區(qū)，轉(zhuǎn)換后產(chǎn)能維持原有規(guī)模，雙方共同持有。在此情況下，TrendForce 預估，所產(chǎn)生的平均投資金額相較于購置全新機臺，可省下逾 80%，僅包含設備機臺移裝機的廠務二次配管費，以及其相關小型附屬設備等支出。

聯(lián)電也將獲得英特爾在美國的龐大晶圓廠產(chǎn)能和制造設備的便利，滿足美國市場對成熟制程技術的需求。

劍指 Arm

在聯(lián)電與英特爾的合作中，英特爾看重的不僅是聯(lián)電的 12nm 制程技術本身，更在于這一技術在 Arm 架構上的顯著優(yōu)勢。英特爾長期主導的 x86 架構雖然功能強大，但在能耗方面存在明顯不足，而 Arm 架構以其低功耗特性，在移動設備領域取得了巨大成功。

2023 年 4 月，英特爾代工服務和 Arm 宣布達成合作，使 Arm 芯片設計人員能夠在 Intel 18A 制造工藝上構建低功耗的片上系統(tǒng)（SoCs）。此次合作將首先專注于移動設備 SoC 設計，但也有可能將設計擴展到汽車、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、航空航天和政府應用等領域。

雖然 x86 架構與 Arm 架構存在競爭關系，但這次英特爾與 Arm 合作是看中了 Arm 豐富的客戶資源。Arm 的商業(yè)模式是 IP 授權，對終端客戶有強大影響力。與 Arm 強強聯(lián)手，能幫助英特爾擴大代工客戶版圖。

不過，英特爾在基于 Arm 架構的先進制程芯片代工方面缺乏足夠的技術和經(jīng)驗積累。相比之下，聯(lián)電在 Arm 架構處理器代工方面則是有著深厚的積累，但在 X86 架構處理器的代工方面缺乏經(jīng)驗，因此雙方攜手合作，則可以產(chǎn)生優(yōu)勢互補的效應。

豐富代工節(jié)點覆蓋

從所能代工的業(yè)務來看，英特爾的代工工藝技術還不夠全面。

根據(jù) AnandTech 的報道，雖然英特爾本身擁有多種高度定制的工藝技術，供內(nèi)部使用，以生產(chǎn)自己的 CPU 和類似產(chǎn)品，但其 IFS 部門實際上只有三種：

• Intel 16 面向注重成本的客戶，設計廉價的低功耗產(chǎn)品 (包括支持射頻的產(chǎn)品)。

• Intel 3 面向開發(fā)高性能解決方案，但仍希望堅持使用熟悉的 FinFET 晶體管的客戶。

• Intel 18A 面向?qū)で蟛挥绊懶阅芎途w管密度的開發(fā)人員，采用柵極 RibbonFET 晶體管和 PowerVia 背板供電。

雖然英特爾的代工業(yè)務在過去一年中實現(xiàn)了顯著進展，包括與采用 Intel 16、Intel 3 和 Intel 18A 工藝技術的新客戶建立了堅實合作關系。然而，如今 IFS 已經(jīng)開始獨立運作并自負盈虧，想要做一個全方面的專業(yè)晶圓代工廠，英特爾需要能夠提供更為全面的制程節(jié)點服務。

通過與聯(lián)電的合作，英特爾不僅能夠深入布局成熟制程領域，還能鞏固與芯片設計企業(yè)客戶的關系。

對于聯(lián)電來說，它也需要改變策略，向更高階的制程移動。

聯(lián)電當初宣布將不再投資 12nm 以下的先進制程，用意就是要改變策略，改投資其他回報率更高的特殊制程，并降低過去高資本支出帶來的折舊負擔，增加手上的現(xiàn)金。

如今，中國大陸致力推動本土化生產(chǎn)，聯(lián)電等廠商的成熟制程競爭壓力大增。因此，聯(lián)電在近期法說會也透露，2024 年會擴大資本支出，在新加坡和臺南投資新的成熟制程服務，都是為了拉大和競爭對手的差距。

劉啟東表示，聯(lián)電也將重啟制程升級的策略，「未來你會看到在標準化、拼價格的成熟制程占我們營收占比愈來愈小，目前聯(lián)電仍有 0.13 微米，甚至 0.5 微米的制程，未來這些制程相關的產(chǎn)品就會往更高階的制程移動?！?/p>

本土化生產(chǎn)

除了爭奪移動芯片市場，英特爾還在考慮美國半導體產(chǎn)業(yè)的本土化生產(chǎn)趨勢。英特爾的產(chǎn)能布局一直體現(xiàn)出全球化與本土化相結合的原則，除了在愛爾蘭、德國、波蘭、以色列和馬來西亞有布點之外，其也在美國的俄勒岡州、亞利桑那州、新墨西哥州及俄亥俄州設立或規(guī)劃制造生產(chǎn)基地。美國的芯片設計企業(yè)也越來越傾向于選擇鄰近的晶圓代工廠合作，因此英特爾直接與聯(lián)電進行技術轉(zhuǎn)讓合作，未來可以通過相關制程，更好地服務于美國本土客戶。

為滿足全球客戶的需求，聯(lián)電在中國臺灣、日本、中國大陸、韓國、新加坡、歐洲及美國均設有服務據(jù)點。不過，聯(lián)電來自美國的市場營收占比并不算高。1 月 16 日，聯(lián)電公布第四季度報告，報告顯示聯(lián)電亞洲區(qū)營收占比為 54%，較前一季度減少 8 個百分點；北美營收占比由前一季度的 23%，升至 30%；歐洲區(qū)營收占比為 9%，和前一季度持平；日本區(qū)營收占比環(huán)比提升 1 個百分點，為 7%。制程上，22/28nm 制程依然是聯(lián)電第四季度營收大頭，占比為 28%；40nm 和 65nm 制程占比均為 17%，90nm 及以上工藝占比約為 38%。

在國際貿(mào)易形式復雜多變的大環(huán)境下，客戶為了降低潛在風險，可能會更加傾向于構建多元化的供應鏈。這一趨勢意味著，分布在不同地理區(qū)域的晶圓廠有機會因此獲得競爭上的優(yōu)勢地位。

比如在去年 7 月聯(lián)電宣布，原計劃斥資 48.58 億元，從 2022 年起分三年向大陸合資股東回購聯(lián)芯集成電路制造 (廈門) 有限公司 12 英寸廠的所有股權，現(xiàn)改為一次性完成交易，交易金額不變。

集中精力開發(fā)先進制程

對于英特爾來說，追趕臺積電和三星的尖端制程至關重要。有了聯(lián)電成熟制程工藝技術的加持，英特爾便可以集中更多的資源于 3nm、2nm 等更先進的制程開發(fā)。

如今英特爾的先進制程發(fā)展腳步正越邁越大。英特爾表示已完成 Intel 20A 和 Intel 18A 芯片制造工藝的研發(fā)。

英特爾 CEO 基辛格在接受采訪時表示，英特爾的 18A 工藝和臺積電的 N2 工藝不相上下。該工藝將于 2024 年下半年開始量產(chǎn)，并于 2025 年推出至少 5 款處理器產(chǎn)品。

誰受到?jīng)_擊最大？

對于英特爾與聯(lián)電的聯(lián)盟，最受沖擊的莫過于格芯。

市場的爭奪

格芯同屬成熟工藝代工大廠，且總部同樣位于北美，并且它是唯一一家沒有在中國大陸或中國臺灣地區(qū)設立規(guī)模化生產(chǎn)工廠的晶圓代工公司。

據(jù)悉，2023 年第三季度，格芯的產(chǎn)能利用率和訂單價格相對穩(wěn)定，這與美國的半導體產(chǎn)業(yè)政策有很大關系，此前，格芯以其成熟的制程技術在美國本土市場上幾乎無人能敵。但隨著聯(lián)電的加入，不知格芯是否會自此面臨更大的競爭壓力。

特殊工藝技術的比拼

與聯(lián)電一樣，格芯同樣放棄了先進制程的研發(fā)。2018 年格芯就意識到，通過建造更清潔的潔凈室和購買單位數(shù)的 EUV 光刻機等晶圓廠工具，它仍然可以滿足 70% 的市場需求。相反，該公司將放棄追逐先進工藝而節(jié)省下來的資金，用于從現(xiàn)有工藝節(jié)點中開發(fā)更多功能。

隨后格芯進行持續(xù)的技術創(chuàng)新，開發(fā)了一種替代 NVM 技術——MRAM（磁性 RAM）模塊。將閃存擴展到了 28nm 以下，該 MRAM 模塊可用于格芯的 12nmFinFET 和 22nmFDX 平臺。在模擬射頻芯片領域，格芯已轉(zhuǎn)向射頻 SOI 和 SiGe 晶體管，以將晶體管單位增益頻率（fTs）推向太赫茲，還宣布了一個名為格芯 Connex 的 RF 元平臺，該平臺包含該公司的 RF SOI、FDX、SiGe 和 FinFET 平臺的元素。

值得注意的是，聯(lián)電也在加碼 RF SOI 的技術開發(fā)，聯(lián)電還為毫米波（mmWave）應用推出了 55nm／40nm／28nm 工藝平臺。聯(lián)電是晶圓代工業(yè)界第一個用 28nm 高壓制程開發(fā)并量產(chǎn) OLED 面板驅(qū)動 IC 的。RF-SOI 方面，90nm 制程已量產(chǎn)，55nm 即將導入量產(chǎn)，同時已著手開發(fā) 40nm 制程 RF-SOI 技術平臺。

聯(lián)電 40nm 制程的嵌入式閃存（eFlash）已經(jīng)量產(chǎn)，正在進行 28nm 研發(fā)，40nm 制程 ReRAM 已經(jīng)量產(chǎn)，22nm 的 ReRAM 技術平臺和 22nm 的 eMRAM 制程平臺正在研發(fā)中。此外，該公司還在積極投入 GaN 功率和微波器件平臺開發(fā)。

總體來看，隨著技術的不斷進步和市場需求的不斷變化，晶圓代工市場的競爭格局也在不斷演變。英特爾與聯(lián)電的合作將進一步加劇市場競爭。