新挑戰(zhàn)者中芯國(guó)際能否動(dòng)搖臺(tái)積電霸主地位?
然而損害已經(jīng)造成,臺(tái)積電投入好幾年、幾千億的研發(fā)資金在一夕之間被同業(yè)超過,蘋果A9的大部分訂單更轉(zhuǎn)到了三星,對(duì)臺(tái)積電所造成的損失高達(dá)好十幾億美元,原因即是三星的14納米已超越臺(tái)積電的16納米。此外張忠謀在2014年的法說會(huì)上,坦承16納米技術(shù)被三星超前,使臺(tái)積電一度股價(jià)大跌、投資評(píng)等遭降。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/201612/342141.htm這個(gè)局勢(shì)在iPhone 6s A9芯片忽然扭轉(zhuǎn),使的臺(tái)積電在蘋果A9處理器一戰(zhàn)成名。同時(shí)采用三星及臺(tái)積電制程的A9處理器在功耗上發(fā)生的顯著的差異:臺(tái)積電的芯片明顯較三星地省電,適才爆發(fā)知名的iPhone 6s芯片門爭(zhēng)議。這顯示著三星雖然在制程上獲得巨大的進(jìn)步,但在良率及功耗的控制下仍輸給臺(tái)積電,使得蘋果A9后續(xù)的追加訂單全到了臺(tái)積電手里;到了A10處理器,其代工訂單由臺(tái)積電全部吃下。三星雖然挖走了臺(tái)積電的技術(shù)戰(zhàn)將,但防漏電及提高良率的苦功則還是要仰賴基層生產(chǎn)時(shí)的Know-how,這也是臺(tái)積電的得意絕活。
為什么三星的14納米會(huì)不如臺(tái)積電的16納米制程的另一個(gè)原因,在于FinFET(鰭式場(chǎng)效應(yīng)電晶體)先進(jìn)制程上的命名慣例被三星打破。當(dāng)初臺(tái)積電剛采用立體設(shè)計(jì)的FinFET工藝時(shí),原本計(jì)畫按照與Intel一致的測(cè)量方法、稱為20納米FinFET,因?yàn)樵摯瞥痰木€寬與前一代傳統(tǒng)半導(dǎo)體2D平面工藝20納米的線寬差不多。但三星搶先命名為「14納米」,為了不在宣傳上吃虧,臺(tái)積電改稱為「16納米」。事實(shí)上,三星與臺(tái)積電皆可稱為「20納米FinFET」。
臺(tái)積電于2015年第4季末開始首批10納米送樣認(rèn)證,當(dāng)時(shí)僅蘋果、聯(lián)發(fā)科及海思等少數(shù)一線客戶,高通并未參與。上個(gè)月14號(hào)(2016/11),高通正式宣布下世代處理器驍龍(Snapdragon)830將采用三星的10納米制程技術(shù),原因在于:一是驍龍810上的發(fā)熱門事件即是采用臺(tái)積電制程(雖然是高通自己的芯片設(shè)計(jì)問題);二是有韓國(guó)媒體傳出, 高通以晶圓代工訂單做為交換條件,要求2017年三星旗艦機(jī)Galaxy S8須采用驍龍830 芯片。但若臺(tái)積電能在制程上再度取得優(yōu)勢(shì),則可預(yù)期高通7納米制程將重回臺(tái)積電懷抱。
三、巨人的沖擊,Intel
全球第一大半導(dǎo)體公司Intel近幾年來,由于在個(gè)人電腦市場(chǎng)持續(xù)衰退、又在行動(dòng)通訊市場(chǎng)表現(xiàn)不佳,勢(shì)必要尋找其他成長(zhǎng)動(dòng)能,以intel的定位來說,本身x86平臺(tái)已經(jīng)有完善的垂直整合生態(tài),然而ARM市場(chǎng)對(duì)intel可說是未開辟的市場(chǎng),特別是ARM的授權(quán)模式讓intel可以直接從代工服務(wù)切入,開辟新的營(yíng)收動(dòng)能。
為了重整態(tài)勢(shì),4月時(shí)intel在公布2016年第一季財(cái)報(bào)后、宣布全球?qū)⒉脝T12000人,并宣布退出行動(dòng)通訊系統(tǒng)芯片市場(chǎng)。此舉放棄了Atom芯片(包括Sofia處理器和預(yù)計(jì)今年上市的Broxton處理器)而用于平板的Atom X5也將逐漸淡出市場(chǎng),但市場(chǎng)上大多人忽略的是intel早在2014年時(shí)就入股展訊,間接持有20%的股權(quán),為未來行動(dòng)處理器業(yè)務(wù)鋪路意味甚深。
8月,Intel在年度開發(fā)者大會(huì)(Intel Developer Forum, IDF)宣布開始處理器架構(gòu)供應(yīng)商ARM的IP授權(quán),并首度直接表態(tài)「英特爾專業(yè)晶圓代工正協(xié)助全球各地的客戶」,未來將開始擴(kuò)大搶食ARM架構(gòu)的代工市場(chǎng)。
Intel選擇ARM Artisan平臺(tái),說明未來ARM架構(gòu)的芯片廠都可以選擇Intel的代工服務(wù)。據(jù)Intel的官方訊息指出: Intel專業(yè)晶圓代工(Intel Custom Foundry) 將作為提供代工服務(wù)的基地,并宣布第一批產(chǎn)品將用于LG和展訊上:LG將使用Intel的10納米平臺(tái)以制造自家的64-bit ARMv8 mobile SoCs;而原先就是Intel控股的展訊則采用intel的14納米制程晶圓代工服務(wù)。
值得一提的是,若展訊選擇Intel 14納米制程代工服務(wù),則該芯片將可能吸引三星的手機(jī)訂單──事實(shí)上三星在新興市場(chǎng)、比如印度,早已推出好幾款采用展訊芯片的低階智慧型手機(jī);未來14納米制程芯片可能上到中階手機(jī)采取。從一家身為IDM(Integrated Device Manufacturer, 整合元件制造)公司轉(zhuǎn)型到先進(jìn)制程晶圓代工,Intel的每一步都意欲在行動(dòng)通訊市場(chǎng)上力挽狂瀾。
在制程技術(shù)上,Intel確實(shí)有世界頂尖的技術(shù)工藝。國(guó)際半導(dǎo)體評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)Chipworks指出其14納米制程將芯片的電晶體鰭片間距做得最為緊密,真正達(dá)到了14納米,而非臺(tái)積電與三星的宣稱的16納米/14納米,事實(shí)上僅有Intel 20納米的程度;Chipworks的測(cè)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了其電晶體效能均領(lǐng)先其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
但晶圓代工著重的不只是制程──產(chǎn)量、良率與背后的一連串支援服務(wù),才是晶圓代工真正的關(guān)鍵價(jià)值鏈,對(duì)此張忠謀也指出英特爾并不是專業(yè)晶圓代工,只是把腳伸到池里試水溫,并道:「相信英特爾會(huì)發(fā)現(xiàn)水是很冰冷的」。但亦可得知2017年晶圓代工產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)更為激烈。
2017年各家晶圓代工廠的決勝點(diǎn)將是7納米先進(jìn)制程。10納米制程因物理局限,僅是針對(duì)降低功耗做改善,效能上難以突破。到了7納米、才會(huì)是突破10納米效能極限的先進(jìn)制程,因此被各家廠商視為決勝點(diǎn)。目前市場(chǎng)上的三大陣營(yíng)臺(tái)積電、三星與格羅方德都已經(jīng)積極投入資源研發(fā)該制程,至于結(jié)果會(huì)如何,只能靜靜等待市場(chǎng)結(jié)果了。
四、遙遙落后的競(jìng)爭(zhēng)者,格羅方德
格羅方德(GlobalFoundries)成立于2009年3月,是從美商超微(AMD)公司虧損連連后拆分出來的晶圓廠,加上阿布達(dá)比創(chuàng)投基金(ATIC)合資成立;AMD僅持有8.8%股份,余下大部分由ATIC持有。借助背后石油金主ATIC的資金優(yōu)勢(shì), 四個(gè)月后收購了新加坡特許半導(dǎo)體,成為僅次于臺(tái)積電和聯(lián)電的世界第三大晶圓代工廠。
畢竟是由AMD拆分出來的公司,格羅方德原先主要承接AMD處理器和繪圖芯片的生產(chǎn)訂單。然而2011年,AMD Bulldozer架構(gòu)的微處理器由格羅方德代工32納米制程時(shí),因良率過低,造成原訂2011年第1季出貨的進(jìn)度,一路延誤到2011年第4季,使得后來AMD將部分訂單轉(zhuǎn)交給臺(tái)積電。
ATIC 作為金主,持續(xù)投入高額資本在先進(jìn)制程的研發(fā)上;然而這條路走得始終不順?biāo)?。臺(tái)積電在2011年即量產(chǎn)28納米制程,格羅方德卻遲至2012下半年才正式量產(chǎn)。在14納米FinFET工藝上,格羅方德于2014年獲得三星的技術(shù)授權(quán)專利,但自主研發(fā)能力也因此遭人詬病。
從2009年創(chuàng)立至今,格羅方德的營(yíng)利始終是負(fù)數(shù),2014年的凈虧損高達(dá)15億美元。連續(xù)的巨額虧損讓石油金主也難以負(fù)擔(dān),2015年甚至傳出阿布達(dá)比因油價(jià)腰斬手頭緊、打算脫手格羅方德變現(xiàn)的傳言。
2014年10月,IBM請(qǐng)格羅方德收下其虧損的芯片制造工廠、以避免支付更高額的關(guān)閉工廠遣散費(fèi)與后續(xù)爭(zhēng)訟,并承諾在未來3年支付格羅方德現(xiàn)金15億美元。近來傳格羅方德將跳過10 納米制程,直接跳級(jí)進(jìn)軍7 納米制程,外界推測(cè)是藉由買下IBM 半導(dǎo)體事業(yè),連同取得重要技術(shù)人才與專利。
從格羅方德取得的三星14納米制程技術(shù)、到IBM 7納米制程技術(shù),不像臺(tái)積電自主研發(fā)、以自有資金建廠,聯(lián)電與格羅方德的部分制程技術(shù)透過合作聯(lián)盟或授權(quán)而來,在出問題時(shí)很難及時(shí)調(diào)整、或找到人來收爛攤子。成立以來一路走得跌跌撞撞的格羅方德,前景尚且一片茫茫。
五、新興競(jìng)爭(zhēng)者——中芯國(guó)際
中芯國(guó)際成立于2000年, 2014年底獲得中國(guó)政府300億人民幣產(chǎn)業(yè)基金支持。中芯試圖擠入臺(tái)積電,Intel這幾家所把持的半導(dǎo)體市場(chǎng),然后由于財(cái)力和制程技術(shù)的不足,技術(shù)落后臺(tái)積電至少2代以上,使其始終難以承擔(dān)大型的IC設(shè)計(jì)客戶(如高通)的重要訂單。
為了縮短技術(shù)差距,中芯找上了高通尋求技術(shù)升級(jí)協(xié)助。高通該時(shí)方被中國(guó)官方反壟斷調(diào)查、遭重罰9.75億美元,為了向中國(guó)政府示好便答應(yīng)了和中芯的合作。2015年,中芯與高通、華為成立合資企業(yè),研發(fā)自有的14納米制程技術(shù),并提出2020年前在中芯廠房投入量產(chǎn)的目標(biāo)。其中高通的投資金額達(dá)2.8 億美元,簽約時(shí)習(xí)近平還出席觀禮。
中芯目前已于2015下半年開始量產(chǎn)28納米制程,這也是中芯的首款產(chǎn)品。該產(chǎn)線也不意外地拿到了高通驍龍410處理器的訂單。
關(guān)于晶圓代工戰(zhàn)爭(zhēng)的故事就到這邊暫且告一個(gè)段落??赐炅烁骷掖髲S間的競(jìng)合策略,你認(rèn)為哪一家最有可能成為下一代的領(lǐng)導(dǎo)廠商呢?
總結(jié)
由于摩爾定律逼近極限,讓過去臺(tái)積電能仰賴在制程上甩脫對(duì)手一個(gè)世代、降低成本綁住訂單,借以維持高毛利的作法將日益困難。
加上芯片越做越小、漏電流發(fā)生的可能越大,良率也勢(shì)必跟著下跌;因此未來朝向能管控成本的規(guī)?;约耙驊?yīng)少量客制化需求的生產(chǎn)管理Know-how,將成為未來晶圓代工廠豎立競(jìng)爭(zhēng)力的方向。
今年七月,臺(tái)積電陸續(xù)出貨整合型扇形封裝(InFO)、跨足終端封裝技術(shù),即是臺(tái)積電邁向規(guī)?;l(fā)展的其中一步。然而封裝的人力需求比晶圓制造來得高,后續(xù)的自動(dòng)化進(jìn)程將會(huì)如何,尚待未來分解。
評(píng)論