根據(jù)穆巴達拉9月公告的2016年上半年度財務(wù)報表,其半導(dǎo)體技術(shù)事業(yè)分部(主要是Global Foundries)凈虧損達13.5億美元,與2015年上半年相比,凈虧損大幅增長67%,超過2015年,整年虧損13億美元。
Global Foundries創(chuàng)立于2009年,從AMD拆分而來,由阿聯(lián)酋阿布達比先進技術(shù)投資公司(ATIC),即現(xiàn)在的穆巴達拉發(fā)展公司(Mubadala)聯(lián)合投資成立。從創(chuàng)建至今,Global Foundries的凈利潤率始終是負數(shù),2016年上半年更是跌入谷底,達到-54%。
正如芯謀研究顧文軍分析,巨大的研發(fā)投入、昂貴的設(shè)備和折舊費用對Global Foundries來說,像滾雪球一般,越來越大。在超過200億美元后,不投入的話,前功盡棄打水漂;再投入仍是盈利無期。Global Foundries實則已陷入一個惡性循環(huán)。
認識全球第二大晶圓代工廠GlobalFoundries
作為全球第二大晶圓代工廠,截止至2016年6月30日,Global Foundries資產(chǎn)總額203億美元,負債總額43億美元,權(quán)益負債比約27%,不由讓人對Global Foundries的前景產(chǎn)生擔(dān)憂。在技術(shù)創(chuàng)新上,Global Foundries連年來也接連受挫。在搞砸28nm后,就算是引以為豪的14nm工藝,也并非是自主研發(fā)而是靠三星授權(quán),不免讓業(yè)內(nèi)對其自主研發(fā)能力產(chǎn)生詬病。日前,Global Foundries突然宣布跳級研發(fā)7nm工藝,與其它競爭對手穩(wěn)扎穩(wěn)打相比,“畫大餅”式的冒險依然前途未卜。
GlobalFoundries原來是AMD的晶圓部門,在2008年的時候,AMD當時的CEO魯毅智(Ruiz)賣掉了AMD自己的晶圓廠,買主是阿布扎比的ATIC。
這筆涉及84億美元的交易在成交以后,AMD就將現(xiàn)有的所有芯片制造設(shè)備都將移交給新公司,包括在德國德累斯頓的兩座晶圓廠和相關(guān)資產(chǎn)、知識產(chǎn)權(quán),以及正在規(guī)劃中的紐約州晶圓廠,總價值約24億美元。同時,AMD現(xiàn)有的大約12億美元債務(wù)也將由新公司承擔(dān)。新公司成立初期主要承擔(dān)AMD處理器和圖形芯片的制造,之后會承接其他半導(dǎo)體企業(yè)的外包訂單。
2009年3月2日,一個全新的晶圓廠GlobalFoundries就成立了。
2010年1月13日,GLOBALFOUNDRIES收購了新加坡特許半導(dǎo)體。
2013年資本支出約45億美元,28 納米制程導(dǎo)入客戶數(shù)已達12家,包括超微及中國大陸手機芯片廠Rockchip等。
2013年各制程的營收比重為,45納米以下占56%、55/65納米制程占19%、90納米及0.18微米占19%、0.18微米以下占6%。
至2014上半年,8吋晶圓廠訂單滿載,公司看好產(chǎn)業(yè)景氣,決議將旗下新加坡六廠從8吋廠升級為12吋晶圓廠,其設(shè)備來源為2013年買下DRAM廠茂德中科12吋機臺設(shè)備,預(yù)計有6成產(chǎn)能為12吋、40納米產(chǎn)能為8吋,廠房12吋與8吋廠年產(chǎn)能分別為100萬片及30萬片,公司規(guī)劃制程技術(shù)由0.11~0.13微米進階到40納米。其中,12吋將應(yīng)用在LCD驅(qū)動IC、電源管理IC等市場,近兩年資本支出將達10億美元。
Global Foundries只能不斷求變
在過去的幾年,Global Foundries雖然位居全球晶圓廠全幾名,但是在制程方面,他其實是逐漸落后于競爭對手,尤其是和第一名臺積電的差距越拉越大,于是在市場上的競爭力優(yōu)勢越發(fā)降低,于是Global Foundries只能求變。
2014年10月20日,公司收購IBM全球商業(yè)化半導(dǎo)體技術(shù)業(yè)務(wù),包括其知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)人員及微電子業(yè)務(wù)的所有技術(shù)。另外公司也將在未來10年內(nèi)提供22納米、14納米及10納米之技術(shù)予IBM,主要為IBM供應(yīng)Power處理器。
對于Global Foundries來說,拿下IBM應(yīng)該不在于其工廠,更重要的是IBM所積累的專利和技術(shù),這有利于他們推進其制程進度,緊跟競爭者。
以目前立體鰭式電晶體(3D-FinFET)研發(fā)為例,即可窺探出IBM的研發(fā)能量。為解決過去平面式電晶體漏電流的問題,發(fā)展出立體式的電晶體結(jié)構(gòu),F(xiàn)inFET(英特爾(Intel)稱之為Tri-Gate)。目前全球在FinFET設(shè)計與制程技術(shù)開發(fā)的競爭中,英特爾仍為領(lǐng)導(dǎo)廠商,而至今可與英特爾一較高下的,非IBM莫屬。
IBM與英特爾制程技術(shù)上最大的差異,則是使用絕緣層覆硅(Silicon On Insulator, SOI)基板,雖然SOI基板較英特爾所使用的塊狀基板(Bulk Substrate)成本高出許多,但SOI可大幅減少制程步驟,以及降低操作電壓達到低功耗芯片的制作效益。由此可知,IBM所具有的研發(fā)能力不可小覷。
在2015年中,GlobalFoundries已經(jīng)開始使用14nm FinFET(14LPE)工藝為它們的客戶量產(chǎn)芯片。Global Foundries表示它們的14nm半導(dǎo)體產(chǎn)能可以比肩三星(Samsung Foundry)。GlobalFoundries的發(fā)言人Jason Gorss表示,他們的14nm爬坡量產(chǎn)已經(jīng)步入正軌,產(chǎn)能可以等同于盟友三星。Global Foundries沒有透露他們每個月能使用14nm LPE工藝生產(chǎn)出多少塊晶圓,但該公司表示,用于14nmFinFET工藝商業(yè)生產(chǎn)的部分重要設(shè)備已經(jīng)安裝好。
也就是在2015年,Global Foundries超越聯(lián)電,爬上了晶圓代工廠二哥的位置。
但對于Global Foundries來說,這是不夠的,因為據(jù)媒體披露,自從2008年從AMD分拆出來之后,它一直表現(xiàn)不佳,2014年虧損更是高達15億美元,2013年也虧了9億美金。因此GlobalFoundries要多種方式求變。
不走尋常路的GlobalFoundries 強攻FD-SOI
與三星聯(lián)手搞定14nm FinFET并獲得AMDCPU/GPU全面采納,又與AMD簽訂五年晶圓供應(yīng)合約共同開發(fā)7nm工藝,習(xí)慣性炸雷的GlobalFoundries最近有點春風(fēng)得意的感覺,接下來又要進軍12nm工藝了,但走的是道路有些特殊:FD-SOI(全耗盡型絕緣層上硅)。
大家都知道,目前半導(dǎo)體工藝已經(jīng)全面從2D晶體管轉(zhuǎn)向3D晶體管,Intel、臺積電、三星以及GF自己都在做。
另一方面,AMD雖然工藝上一直落后,但有個獨門秘籍那就是SOI(絕緣層上硅),當年與藍色巨人IBM合作搞的,可以將工藝提高半代水平,其優(yōu)秀表現(xiàn)也是有目共睹的。
不過,AMD進入32nm之后就拋棄了SOI,不過獨立后的GF一直保留著SOI技術(shù),加上之前收購了IBM的相關(guān)技術(shù),后者最新的Power8就是采用22nmSOI工藝制造的。
GF此前已經(jīng)全球第一家實現(xiàn)22nm FD-SOI(22FDX),號稱性能功耗指標堪比22nm FinFET,但是制造成本與28nmm相當,適用于物聯(lián)網(wǎng)、移動芯片、RF射頻、網(wǎng)絡(luò)芯片等,已經(jīng)拿下50多家客戶,2017年第一季度量產(chǎn)。
現(xiàn)在,GF又宣布了全新的12nmFD-SOI(12FDX)工藝,計劃2019年投入量產(chǎn)。
GF表示,12FDX工藝的性能等同于10nmFinFET,但是功耗和成本低于16nm FinFET,相比現(xiàn)有FinFET工藝性能提升15%,功耗降低50%,掩膜成本比10nmFinFET減少40%!
它還將提供業(yè)界最寬泛的動態(tài)電壓,通過軟件控制晶體管大大提升設(shè)計彈性,在高負載時可提供最高性能,靜態(tài)時則具備更高能效。
該工藝也是針對低功耗平臺的,包括移動計算、5G互連、人工智能、自動駕駛等等,中國中科院上海微電子研究所、NXP半導(dǎo)體、VeriSilicon半導(dǎo)體、CEATech、Soitec等都參與了合作。
GF正在德國德累斯頓Fab 1晶圓廠推進12FDX工藝的研發(fā),預(yù)計2019年上半年完成首批流片,并在當年投入量產(chǎn)。
簡單來說,GF現(xiàn)在是兩條腿走路:低功耗方面主打22/12DFX,尤其后者可以替代10nm FinFET;高性能方面直接進軍7nmFinFET。
GlobalFoundries大環(huán)境中的競爭與轉(zhuǎn)機
近幾年,中國內(nèi)地半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,設(shè)計公司更是異軍突起,在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的地位也愈發(fā)重要。再加上國務(wù)院頒布《產(chǎn)業(yè)推進綱要》,宣布成立大基金,為集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了積極的大環(huán)境。為了避免中國本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)形成氣候之后被排除在中國內(nèi)地市場之外,半導(dǎo)體大廠近來積極前往中國內(nèi)地設(shè)廠布局,希望來瓜分這塊大蛋糕。
這對于困境重重的Global Foundries來說更像一根“救命稻草”,在全國洽談幾個城市被拒絕后,在今年五月份,重慶市與全球著名集成電路企業(yè)Global Foundries簽署諒解備忘錄,雙方將在重慶共同組建合資公司,生產(chǎn)300毫米芯片。
按照計劃,這個項目包括運用在Global Foundries新加坡工廠的成熟工藝技術(shù),將一個現(xiàn)有半導(dǎo)體工廠升級為12英寸晶圓制造廠。這個合資企業(yè)將直接采購現(xiàn)代化先進設(shè)備節(jié)省產(chǎn)品上市時間,預(yù)計將于2017年投產(chǎn)。
據(jù)悉,重慶市政府將提供土地與現(xiàn)有廠房,Global Foundries將負責(zé)技術(shù)的升級,現(xiàn)有廠房將從8 吋晶圓廠,提升為12 寸晶圓廠,根據(jù)消息,該現(xiàn)有廠房為***DRAM 廠茂德出售的舊廠房,Global Foundries指稱,屆時將采新加坡廠的生產(chǎn)驗證技術(shù)。官方預(yù)計,該廠房于2017 年即可重新啟用、量產(chǎn),但GlobalFoundries未透露新廠采用的技術(shù)節(jié)點、初期產(chǎn)能等資訊。
雖然GF在中國市場的進步比較緩慢,但最起碼也走出了重要的一步。不過,對于格羅方德在重慶渝德設(shè)廠的最新消息,《科技新報》取得獨家消息來源表示,該項談判已經(jīng)協(xié)商破局,這也對格羅方德的未來加深更多不確定性。
總結(jié)
最近GlobalFoundries似乎一直不盡順暢,不過,根據(jù)國際半導(dǎo)體協(xié)會(SEMI)6 月底發(fā)布的近兩年全球晶圓廠預(yù)測報告,2016 至 2017 年間,綜合 8 寸、12 寸廠來看,確定新建的晶圓廠就有 19 座,其中中國大陸就占了10 座。隨著行業(yè)在國內(nèi)集中度越來越高,全球大廠面臨的風(fēng)險和挑戰(zhàn)也愈發(fā)加大。
這幾年無論在資金和技術(shù)方面,Global Foundries都在一直加大投入,F(xiàn)D-SOI方面也是進展喜人,早前更是宣布跳過10nm,直接進攻7nm。最起碼在中國的投資和合作卻也堅定了Global Foundries重新崛起的決心。剩下的交給時間來驗證!
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