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、英偉達等廠商的訂單,,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對第一記者表示,,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(zhǔn)。
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(dān)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(fù)擔(dān)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,。”格芯首席執(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,。”ICinsights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(fù)擔(dān)將使格芯能夠?qū)ξ锫?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(dān)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(rèn)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。