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臺積電是如何吞并晶圓代工六成市場的?

電子工程師 ? 來源:未知 ? 作者:胡薇 ? 2018-10-26 08:41 ? 次閱讀

芯片行業(yè)對于數(shù)字的高度敏感,越來越成為晶圓代工廠商以及芯片廠商的“緊箍咒”。對于處于金字塔尖的巨頭們來說,不無例外。

近日供應(yīng)鏈傳出消息,稱晶圓代工巨頭臺積電已經(jīng)贏得了2019年蘋果A13芯片的獨家訂單,加上此前的高通、華為、英偉達廠商的訂單,明年臺積電在全球?qū)I(yè)晶圓代工市場份額有望升至60%。而在2018年上半年,臺積電全球市場占有率已經(jīng)達到56%,也就是說,全球有一半以上的半導(dǎo)體、芯片都來自于臺積電。

對于先進制程的熱情投資來自于芯片市場的需求爆發(fā)。比如華為明年推出的麒麟990以及高通驍龍的855(8510)都需要更先進的制程來提高市場的競爭力。

集邦拓墣產(chǎn)業(yè)研究院分析師姚嘉洋表示,制程越先進,面積越小,性能提升的同時功耗也會降低,一般來說,10nm對16nm,功耗大約會下降20%到30%。數(shù)字越小則代表了越先進的技術(shù)水準。

但從分析機構(gòu)提供的數(shù)據(jù)來看,無論是芯片廠商還是晶圓代工廠商,越往“金字塔”走,承擔的壓力就越大。國際半導(dǎo)體市場研究機構(gòu)ICInsights最新的報告指出,預(yù)計2018年全球四大純晶圓代工廠中,除了臺積電,GlobalFoundries、聯(lián)華電子和中芯國際每晶圓平均收入都在下降。

ICInsights預(yù)測,未來5年能有能力投入先進制程的晶圓代工廠,只有臺積電、三星以及英特爾,激烈競爭之下,一定會讓定價壓力一路延燒到2022年為止。

選手“退賽”

在過去,半導(dǎo)體市場的重點一直圍繞著傳統(tǒng)的芯片微縮,在器件中加入更多功能,然后在每個工藝節(jié)點上縮小器件。

然而到了最近幾年,芯片在每個節(jié)點處的微縮都變得更加昂貴和復(fù)雜。如今,只有少數(shù)人能夠負擔得起在先進節(jié)點上設(shè)計芯片的費用。根據(jù)IBS的數(shù)據(jù),僅IC設(shè)計成本就從28nm平面器件的5130萬美元躍升至7nm芯片的2.978億美元。

ICInsights表示,臺積電能保持一枝獨秀的地位,主要原因就是其幾乎壟斷了最先進制程工藝節(jié)點的市場。

事實上,全球四大晶圓代工廠每片晶圓的平均營收在2014年已經(jīng)觸頂,達到1149美元,之后一路緩跌至2017年。

ICInsights指出,制程技術(shù)的先進與否,影響了每片晶圓營收的高低,0.5?8英寸矽晶圓每片平均營收只有370美元,20nm以下12英寸晶圓每片平均營收卻達6050美元。若以平方英寸平均營收來看,0.5?制程技術(shù)與20nm以下制程技術(shù),前者的平均營收7.41美元,遠遠不如后者的53.86美元。

出于市場的壓力,部分晶圓代工巨頭開始選擇“停下腳步”,檢討不斷“燒錢”投入先進工藝后帶來的后果。

在今年8月,格芯(GLOBALFOUNDRIES,原名格羅方德)正式對外宣布擱置7nmFinFET項目,并調(diào)整相應(yīng)研發(fā)團隊來支持強化的產(chǎn)品組合方案。在第一財經(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,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。

“客戶對半導(dǎo)體的需求從未如此高漲,并要求我們在實現(xiàn)未來技術(shù)創(chuàng)新方面發(fā)揮越來越大的作用?!备裥臼紫瘓?zhí)行官湯姆·嘉菲爾德(TomCaulfield)表示,“今天,絕大多數(shù)無晶圓廠客戶都希望從每一代技術(shù)中獲得更多價值,以充分利用設(shè)計每個技術(shù)節(jié)點所需的大量投資。

從本質(zhì)上講,這些節(jié)點正在向為多個應(yīng)用領(lǐng)域提供服務(wù)的設(shè)計平臺過渡,從而為每個節(jié)點提供更長的使用壽命。這一行業(yè)動態(tài)導(dǎo)致設(shè)計范圍到達摩爾定律外部界限的無晶圓廠客戶越來越少。我們正重組我們的資源來轉(zhuǎn)變業(yè)務(wù)重心,加倍投資整個產(chǎn)品組合中的差異化技術(shù),有針對性地服務(wù)不斷增長的細分市場中的客戶?!?/p>

而在前不久,也有消息稱英特爾將會把旗下的技術(shù)和制造業(yè)務(wù)拆分為三個不同部門,這被外界理解為10nm工藝遲遲無法大規(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制程軍備競賽,加上英特爾的10納米制程處理器量產(chǎn)出貨時程再度遞延到2019年底,均顯示先進制程的技術(shù)進展已面臨瓶頸。

金字塔尖的競爭

三星似乎是目前臺積電在先進制程“數(shù)字游戲”中的唯一對手。

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

對于三星的動作,臺積電高調(diào)反擊表示,手上已有100個7nm的流片客戶,應(yīng)用在AI領(lǐng)域的高速運算芯片占多數(shù),更重要的是,2019年第二代采用EUV技術(shù)的7nm將貢獻10億美元營收。

其中一位客戶就是華為,有消息稱海思麒麟990目前正用臺積電7nmPlusEUV的工藝設(shè)計,預(yù)計在2019年一季度正式流片,而一次流片就至少花費3000萬美元,但華為并沒有對此作出回復(fù)。

而在高通的4G/5G峰會上,華為也是被提及最多的競爭對手。而為了“反制”對手,高通也在加快芯片模組的出貨節(jié)奏?,F(xiàn)場的一名高通工作人員對記者表示,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,分析師稱高通最新的頂級移動芯片驍龍8150有可能轉(zhuǎn)由臺積電代工,不過,在三星第二代采用EUV工藝的7nm芯片量產(chǎn)后,又迎來了變數(shù)。

“純晶圓代工廠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)計顯示,2018年,0.5μm/200mm每片晶圓的平均營收(370美元)和小于20nm/300mm每片晶圓創(chuàng)造的營收(6050美元)之間的差異超過16倍。

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

但對于大多數(shù)這一領(lǐng)域的游戲玩家來說,并不是說成熟的制程市場沒有機會。

“減輕前沿技術(shù)領(lǐng)域的投資負擔將使格芯能夠?qū)?a href="http://www.wenjunhu.com/soft/data/55-88/" target="_blank">物聯(lián)網(wǎng)IoT、5G行業(yè)和汽車等快速增長市場中對大多數(shù)芯片設(shè)計人員真正重要的技術(shù)進行更有針對性的投資,”Gartner研發(fā)副總裁SamuelWang表示。

“雖然最先進技術(shù)往往會占據(jù)大多數(shù)的熱搜頭條位置,但鮮少有客戶能夠承擔為實現(xiàn)7nm及更高精度所需的成本和代價。14nm及以上技術(shù)將在未來許多年繼續(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>

姚嘉洋認為,更多的代工廠商應(yīng)該重點關(guān)注為高增長市場中的客戶提供真正差異化的產(chǎn)品,比如自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)和全球過渡至5G等新領(lǐng)域的強勁需求。

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原文標題:金字塔尖的戰(zhàn)爭:臺積電吞晶圓代工六成市場!

文章出處:【微信號:IC-008,微信公眾號:半導(dǎo)體那些事兒】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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