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三星放言要在逻辑芯片市场称王,台积电/英特尔三星怎么说?

2019-04-29 11:14:42 阅读:
在这场芯片制程终极之战中,三大芯片代工巨头,一方面进行着路线之争,另一方面铆足火力隔空火拼未来的关键制程技术节点,尤其是6nm和5nm。所谓路线之争,一方有台积电三星自定标准,“激进”挺进5/4/3nm工艺,另一方英特尔坚守“慢工出细活”,做业界最好的10nm。而关于未来技术节点之战的导火索,在这个4月已经被点燃!台积电和三星两大芯片代工厂隔空开“杠”。
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3、研发投入:台积电略高于三星

要制造出先进制程的芯片,既要有顶尖制造设备的加持,还要保证核心技术的领先性。dnPednc

在这一点上,英特尔、三星和台积电都走在全球最前线。根据IC Insights的数据,2017年三家公司的研发支出均在全球半导体研发支出排行榜上排前六。dnPednc

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在研发方面,英特尔一贯是重金投入研发的代表企业,每次研发支出都在排行榜上独领风骚。dnPednc

本周三,三星宣布将在未来十年投入1150亿美元在逻辑芯片制造上,其中631亿美元用于促进研发,519亿美元用于升级其芯片生产工厂。三星表示,从2019年到2030年,平均每年将花费约95亿美元,并曾透露5nm节点的研发费用将增至5亿美元。dnPednc

台积电的年研发支出预计在100亿至110亿美元之间,略高于三星。dnPednc

如今半导体业务已经成三星的大功臣,销售额占该集团营业利润的约3/4,从独立晶圆代工业务的举动来看,三星对这一业务相当看重。如果台积电进度持续加快,不排除三星加大研发力度的可能。dnPednc

四、从摩尔定律到Fabless,三巨头的相互成就

如果将芯片比作电子设备的大脑,制程则近似于表示神经元密度,芯片制程越小,“智商”越高。dnPednc

芯片制程描述的是晶体管栅极宽度大小,而说到晶体管栅极就不得不提到推动全球电子产业爆发的摩尔定律。dnPednc

1965年,英特尔创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)提出摩尔定律:“集成电路上晶体管数量,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。”dnPednc

早期的芯片制程升级严格遵循摩尔定律,但随着晶体管变小,漏电、散热等物理障碍和越来越高的成本所带来的经济障碍,都让摩尔定律逐渐变得寸步难行。dnPednc

近些年,芯片制程经历了如下变化:65nm→45nm→32nm→28nm→20nm→14/16nm→10nm→7nm,每提升一次,单位面积的芯片就能装下更多的晶体管。dnPednc

也就是说,制程越小,芯片处理速度越快,计算性能和散热效果也会变得更出色。dnPednc

正应了那句俗话:浓缩就是精华。dnPednc

晶圆代工先进制程市场一直被几大巨头瓜分天下,目前全球具备10nm制程工艺量产能力的仅台积电、三星两家,英特尔的10nm芯片量产预计要等到今年年底。dnPednc

其中,台积电当属“改朝换代”般的存在。dnPednc

1、改朝换代台积电,催生Fabless新模式

台积电,这家1987年由张忠谋创立于台湾新竹的公司,开创了晶圆代工(foundry)模式,通俗点说,就是把专门帮别人生产晶圆线。dnPednc

在台积电成立之前,英特尔、三星等半导体公司都有自己的晶圆厂,自己的芯片自己负责从晶圆制造到芯片测试和封装的全流程。dnPednc

也就是说,台积电将原本只是各家半导体公司副业的晶圆制造变成了自己的主业。dnPednc

随着芯片发展,晶圆厂造价不断上涨,越来越多的芯片制造商无力承受,而台积电的创新模式开始走俏于江湖。dnPednc

晶圆代工的出现使得他们可以专注于设计和销售,将制造、封装、测试外包给专业的代工厂,这催生了无厂半导体(Fabless)的兴起。dnPednc

如今,台积电已经成为令半导体设计厂商仰赖的世界第一大晶圆代工厂,并成为台湾最赚钱的公司,苹果、高通、华为、赛灵思等7nm芯片都是从台积电手中生产出来。dnPednc

2、独立晶圆代工业务的三星,盯上龙头宝座

在全球前八大晶圆代工厂中,三星是唯一的IDM厂商,是如今唯一一个既能自己设计芯片,也能自己制造和为别人代工芯片的半导体巨头。dnPednc

而Foundry业务一直是三星的核心板块,三星和台积电的苹果芯片订单之争还一度是业界和果粉间的热门话题。dnPednc

为了提升自己晶圆代工的业务水平,三星可谓是出尽各种招式:投资、挖人、独立晶圆代工业务,还在去年年初的三星晶圆代工论坛上,放话说:“今年的目标是到年底,将晶圆代工的市占率从第四名提升到第二名,超越联电和格芯。未来则打算超越台积电。”dnPednc

现在看来,三星的年底小目标已经实现了。dnPednc

根据今年上半年出炉的多份产业报告,三星终于摆脱格罗方德和联电的压制,从排名第四攀升到全球第二大代工厂的位置,成为台积电最大的竞争对手。dnPednc

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不过也有报告指出,三星市占提高是因为晶圆代工部门被独立出来,因此生产三星自家的Exynos手机芯片也被算在代工营收中,这才使得市占率大增。dnPednc

3、先进制程争霸赛——巨头的独角戏

研发10nm及以下的先进制程工艺,不仅要具备领先的技术实力、投入巨额的资金,还要面临市场起量不足、客源有限等导致产能过剩的亏损风险。dnPednc

随着技术红利消失,在利益权衡之下,格罗方德和联电均在去年宣布放弃退出10nm及更先进制程工艺的争夺战。以他们为代表的绝大多数代工厂,选择专攻10nm及以上制程的技术优化和市场拓展。dnPednc

如今,坚守在10nm及更先进制程的晶圆代工玩家仅剩台积电、三星和英特尔。dnPednc

其中英特尔又属于比较特别的存在。dnPednc

它虽然在2014年的转型策略中曾将扩大晶圆代工业务当作一个重点,但可能受制于10nm工艺一直延期、最大代工客户Altera被自己收购、其他代工客户业务量不大等原因,英特尔在去年关闭对外的晶圆代工业务,专注于代工自己的芯片。dnPednc

很久以前,有个叫ITRP的会议,把业界大佬们聚集一堂,共同制定下一个节点的标准。后来有一天,英特尔要定自己的标准,之后台积电、三星也纷纷制定自己的节点标准。dnPednc

这就导致不同厂商的制程不能仅靠数字就能比较出优劣。dnPednc

目前20nm以下的工艺,或多或少都在玩弄数字游戏,并不完全符合原来对制程的定义。dnPednc

台积电和三星的制程在数字上都掺了水分,相比之下英特尔就实在多了,光是14nm工艺,就连续三代以14nm、14nm+、14nm++来命名,每次性能提升的幅度都很高。dnPednc

在业务方面,英特尔也基本不涉足移动处理器,这一点和台积电、三星不存在正面PK的矛盾。dnPednc

结语:代工厂龙虎缠斗,未来尚不明晰

从当前格局来看,代工厂的分水岭已经趋于明显。台积电、三星领衔最先进制程工艺的研发,并加重在代工业务的比重,已经开启攻关接近物理极限的3nm制程;英特尔则专注于产品需求,循序渐进地推进制程工艺的进展;而其他代工厂基本上都选择注重10nm以上成熟制程工艺的技术优化和市场拓展。dnPednc

虽说台积电已经稳坐晶圆代工第一的位置多年,但三星绝对是不容小觑的对手,从独立代工业务、千亿元投资计划、高调宣布7/6/5nm进展等一系列举措,三星对这一市场的野心已然尽显,和台积电差距的逐渐缩小绝非无稽之谈。dnPednc

综合晶圆厂、EUV设备、配套技术等储备来看,台积电和三星之间的差距并不明显,台积电在客户忠诚度、先进制程进度、市场现有份额上优势更足,三星则背靠IDMq全能大厂这棵“大树”,随时可以加大资金和人才投入。dnPednc

当然,尽管台积电三星已经隔空擦出了火药味,但多位业内人士表示,当前业界对7nm以下的需求其实并不明显,5nm可能已经是商用极限了,现有制程已经足以应对绝大多数电子设备的刚需。这也意味着,即便两厂玩命砸钱弄出来的超精细制程,以后可能会因为客户不足而在量产方面遇到麻烦。dnPednc

(来源:智东西)dnPednc

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