芯片代工領(lǐng)域在年初時(shí)一度喊出“三強(qiáng)林立”的口號(hào),臺(tái)積電、三星電子和英特爾都在2納米芯片制程工藝上信心滿滿,,不少人都等著行業(yè)的重新洗牌,。
但2024年的第三季度還未結(jié)束,英特爾就可能先被三振出局,。該公司即將召開董事會(huì)會(huì)議,而市場(chǎng)上正流傳著英特爾可能將出售其芯片代工業(yè)務(wù)的揣測(cè),這也讓英特爾芯片業(yè)務(wù)前景充滿未知數(shù),。
更加令人擔(dān)憂的是,作為英特爾芯片夢(mèng)中最濃墨重彩的一筆,,18A制程似乎遇到了不小的問題,。其很可能成為英特爾芯片代工部門最新遇到的挫折,進(jìn)一步加劇市場(chǎng)對(duì)該部門未來的懷疑,。
三國(guó)爭(zhēng)霸的故事難道真的就此結(jié)束,?
英特爾的夢(mèng)想
2021年,英特爾的芯片代工業(yè)務(wù)啟動(dòng),,該公司首席執(zhí)行官格爾辛格(Pat Gelsinger)稱其為英特爾復(fù)興戰(zhàn)略的重要組成部分,。當(dāng)時(shí),他宣布英特爾制定了“四年五個(gè)工藝制程節(jié)點(diǎn)”計(jì)劃,,而18A,,即生產(chǎn)1.8納米芯片,是最后一個(gè)節(jié)點(diǎn),。
按照規(guī)劃,,18A制程將在2024年下半年投入生產(chǎn),這也將是英特爾彎道超越競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手臺(tái)積電和三星的美夢(mèng)成真時(shí)刻,。當(dāng)時(shí),,無論是臺(tái)積電還是三星電子都保守估計(jì),其2納米工藝量產(chǎn)時(shí)間需要等到2025年,。
然而,,據(jù)三名知情人士透露,芯片制造商博通已經(jīng)進(jìn)行了18A工藝試產(chǎn),,并在上個(gè)月回收了測(cè)試的硅片,。但在工程師和高管研究之后,博通認(rèn)為,,英特爾的18A尚不足以用于大批量生產(chǎn),。
對(duì)于這一測(cè)試,,英特爾發(fā)言人回應(yīng)稱,18A已經(jīng)投入使用,,運(yùn)行良好,,產(chǎn)量也不錯(cuò),有望在明年投入量產(chǎn),。整個(gè)行業(yè)都對(duì)英特爾的18A充滿興趣,。博通則稱,公司正在評(píng)估英特爾代工廠的產(chǎn)品和服務(wù),,尚未得出結(jié)論,。
消息人士指出,博通工程師似乎對(duì)英特爾18A的良率感到擔(dān)憂,,這意味著每片晶圓上的廢品數(shù)量超過預(yù)期,。
三星欲彎道超車
英特爾的18A工藝采用了RibbonFET晶體管和背面供電技術(shù)。其中RibbonFET加入背面功率傳輸技術(shù),,與三星和臺(tái)積電在2納米工藝上的GAA技術(shù)相比,,前者在性能提升、降低電壓方面效果更佳,。
理論上講,完美制作的英特爾1.8納米芯片將比臺(tái)積電和三星的2納米芯片都要更有競(jìng)爭(zhēng)力,。但理論和現(xiàn)實(shí)通常不太一致,。
而英特爾的進(jìn)展不順也意味著三星或者臺(tái)積電更有可能摘得2納米技術(shù)賽跑的金牌??上У氖?,同樣試圖彎道超車的三星也命途多舛。
據(jù)市場(chǎng)研究公司CounterpointResearch的數(shù)據(jù),,2024年第二季度,,三星代工業(yè)務(wù)的市場(chǎng)份額僅占到13%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于臺(tái)積電的62%,,而這一差距與上一季度保持一致,。
業(yè)內(nèi)則預(yù)計(jì),如果這一份額差距保持不變,,三星的芯片代工業(yè)務(wù)將在今年虧損超過1萬億韓元,,約7.5億美元。而形成差距的主要原因在于,,三星電子很難從臺(tái)積電手中撬動(dòng)大客戶,。
被壟斷的3納米市場(chǎng)
目前已投產(chǎn)技術(shù)中最先進(jìn)的3納米芯片市場(chǎng)上,臺(tái)積電幾乎做到了贏家通吃,。臺(tái)積電的3納米產(chǎn)線今年一直保持滿負(fù)荷狀態(tài),,這都?xì)w功于英特爾,、蘋果、高通和聯(lián)發(fā)科給予的大筆訂單,。
據(jù)了解,,臺(tái)積電的3納米制程產(chǎn)能已經(jīng)被預(yù)定到2026年,一批打算在今明兩年更新消費(fèi)電子產(chǎn)品的大廠正為了臺(tái)積電的產(chǎn)能而你爭(zhēng)我奪,。
形成對(duì)比的是,,臺(tái)積電的3納米芯片制程因?yàn)閾尣坏蕉谑袌?chǎng)上不斷漲價(jià),目前其晶圓報(bào)價(jià)在20000美元以上,;而三星的3納米工藝卻仍在低價(jià)促銷,。
而局面之所以完全導(dǎo)向臺(tái)積電,良率在其中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,。
所謂良率,,即實(shí)際產(chǎn)出的芯片數(shù)量與總投入之比。保證穩(wěn)定的產(chǎn)量是芯片代工廠最重要的考核指標(biāo)之一,,每個(gè)硅片上可用的芯片數(shù)量越多,,意味著成本和產(chǎn)量效益越可觀。
三星當(dāng)初試圖彎道超車的一個(gè)重要依靠在于,,將傳統(tǒng)的FinFET晶體管技術(shù)在3納米制程時(shí)冒險(xiǎn)更新為GAA技術(shù),。該技術(shù)優(yōu)勢(shì)是可以更加精確地控制電流,提高芯片的電源效率和性能,,但太過高端的技術(shù)也意味著良率的直線下降,。
良率保衛(wèi)戰(zhàn)
據(jù)Notebookcheck稱,三星的3納米工藝良率在50%附近徘徊,;而據(jù)一家韓媒在2月的爆料,,三星新版3納米工藝存在重大問題。
這一問題最直接的惡果就是谷歌將Tensor處理器訂單重新交給臺(tái)積電,。谷歌曾屬意三星來生產(chǎn)Tensor第四代之前的所有處理器,,但在看到三星3納米工藝效果后,其飛快地打消了這一想法,。
今年6月,,著名分析師郭明錤也警告稱,三星自研的Exynos 2500處理器3納米芯片良品率低于預(yù)期,,因而無法出貨,。
而在3納米制程中仍保留FinFET技術(shù)的臺(tái)積電則開始收獲穩(wěn)穩(wěn)的幸福。盡管3納米制程同樣也構(gòu)成了臺(tái)積電的良率挑戰(zhàn),,但相比于其唯一對(duì)手三星,,臺(tái)積電的表現(xiàn)顯然更能博得大廠認(rèn)同。
這也讓三星在2納米競(jìng)爭(zhēng)中卯足全力,。分析人士稱,,三星在芯片代工上的未來,,一是看其2納米制程能否領(lǐng)先,二是看其向人工智能,、高性能計(jì)算和汽車電子制造轉(zhuǎn)型的能力,。
但留給三星的時(shí)間顯然也不多了。
2納米競(jìng)賽進(jìn)入沖刺階段
有報(bào)道稱,,臺(tái)積電在今年7月中旬就已經(jīng)開始試生產(chǎn)2納米制程工藝芯片,,比市場(chǎng)預(yù)估的第四季度還要更早。
今年5月,,臺(tái)積電業(yè)務(wù)開發(fā)資深副總暨副共同營(yíng)運(yùn)長(zhǎng)張曉強(qiáng)透露,,臺(tái)積電2納米制程進(jìn)展十分順利,其納米片轉(zhuǎn)換表現(xiàn)已達(dá)到目標(biāo)的90%,,即良率超過80%,。
這么一看,常年霸占芯片代工老大地位的臺(tái)積電,,在尖端突破上并沒有給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手留下多少空間,。
但三星也不是完全沒有希望。7月9日,,三星公告稱將與人工智能初創(chuàng)Preferred Networks合作,,基于2納米制程工藝和2.5D封裝技術(shù)I-Cube S,為后者制造人工智能芯片,。而這一合作也被視為三星在代工上的里程碑式突破:它終于出現(xiàn)了一個(gè)正經(jīng)的大客戶,!
英特爾也還在掙扎。上月,,英特爾首席執(zhí)行官Gelsinger表示,今年夏天英特爾已經(jīng)開始向芯片制造商發(fā)布了其18A工藝的制造工具包,,準(zhǔn)備好為客戶進(jìn)行大批量的代工生產(chǎn),。上周的一次投資者會(huì)議上,英特爾還稱有十幾家客戶正在積極使用該工具包,。
這似乎意味著格爾辛格仍然想為連年虧損的代工業(yè)務(wù)搏出一條生路,,但不知道作為“救命稻草”的18A工藝能不能承受這千鈞重?fù)?dān)似的期待。