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新挑战者中芯国际能否动摇台积电霸主地位

2016-12-28
關(guān)鍵詞: 晶圆 中芯国际 台积电

今年十月, 晶圓代工廠臺積電董事長張忠謀談及Intel跨足晶圓代工領(lǐng)域,談及Intel此舉是把腳伸到池里試水溫,并道:「相信英特爾會發(fā)現(xiàn),水是很冰冷的。」全球晶圓代工在2015年的產(chǎn)值高達488.91億美元,更是臺灣科技業(yè)與金融業(yè)維生的命脈。

Intel和臺積電之對決將孰贏孰???更別提一旁虎視眈眈地三星,這場戰(zhàn)爭在多年以前早已悄悄開打。今天就讓我們來談?wù)劯骷揖揞^的愛恨糾葛。


全球第一家、也是全球最大的晶圓代工企業(yè),晶圓代工市占率高達54%。2015年資本額約新臺幣2,593.0億元,市值約1,536億美金(2016/9)、約五兆新臺幣。另一方面,臺積電在2016年度的資本支出高達95億至105億美元(約新臺幣3,050億至3,380億元),已超越Intel。

制程方面采取穩(wěn)進路線,從28納米、20納米,到2015年Q2成熟制程(能大量生產(chǎn)、且在效能與良率上都穩(wěn)定)達16納米。先進制程10納米預(yù)計在2017年第1季量產(chǎn)。其更于今年9月底透露,除5納米制程目前正積極規(guī)劃之外,更先進的3納米制程目前也已組織了300到400人的研發(fā)團隊。

未來,物理限制讓制程、摩爾定律也越難以實現(xiàn),臺積電預(yù)計將采取持續(xù)投入先進制程研發(fā),但也著力于成熟制程特規(guī)化上的雙重策略,以維持其晶圓代工的龍頭地位。

一、聯(lián)電是怎樣落伍的


聯(lián)電僅次于臺積電、是全球第二大晶圓代工廠。然2015年已被格羅方德以9.6%的市占超過、以9.3% 的市占率成為老三。事實上代工產(chǎn)業(yè)只有龍頭一枝獨秀,景氣不佳時僅臺積電始終維持獲利,其余2、3、4名皆是一團混戰(zhàn)。

聯(lián)電創(chuàng)立于1980年,也是臺灣第一家上市的半導(dǎo)體公司,早年一直是晶圓代工領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。什么原因?qū)е侣?lián)電與臺積電曾并稱晶圓雙雄,到如今無論股價、營收與獲利都拼不過臺積電在晶圓代工的地位呢?這就要說說臺積電董事長張忠謀與聯(lián)電榮譽董事長曹興誠二王相爭的故事了。

張忠謀于1949年赴美留學(xué),分別拿到美國麻省理工學(xué)院機械工程系學(xué)士、碩士,因為申請博士失敗,畢業(yè)后只好先進入德州儀器(TI)工作,當(dāng)時的張忠謀27歲。彼時德儀正替IBM生產(chǎn)四個電晶體,IBM提供設(shè)計、德儀代工,可以說是晶圓代工的雛形。張忠謀帶領(lǐng)幾個工程師,成功把德儀的良率從2%-3%成功提升至20%以上、甚至超過IBM的自有產(chǎn)線。

張忠謀在德儀待了25年,直到1983年確定不再有升遷機會,1985年應(yīng)經(jīng)濟部長孫運璿之邀、回臺擔(dān)任工研院院長,當(dāng)時的張忠謀已經(jīng)54歲了。相較于張忠謀的洋學(xué)歷與外商經(jīng)歷,曹興誠由臺大電機系學(xué)士、交大管科所碩士畢業(yè)后進入工研院。工研院于1980年出資成立聯(lián)電后,于1981年起轉(zhuǎn)任聯(lián)電副總經(jīng)理、隔年轉(zhuǎn)任總經(jīng)理。

讓我們再看一次──聯(lián)電是創(chuàng)立于1980年,曹興誠1981年任副總經(jīng)理、張忠謀于1985年以工研院院長身分兼任聯(lián)電董事長。1986年、張忠謀創(chuàng)辦了臺積電,并身兼工研院、聯(lián)電與臺積電董事長三重身分。相較于以整合元件設(shè)計(IDM)為主、開發(fā)自家處理器與記憶體產(chǎn)品的聯(lián)電,臺積電專攻晶圓代工。

這在當(dāng)時完全是一個創(chuàng)舉、更沒人看好,一般認為IC設(shè)計公司不可能將芯片交由外人生產(chǎn)、有機密外泄之虞,況且晶圓代工所創(chuàng)造的附加價值比起販?zhǔn)坌酒€低得多。然而建立晶圓廠的資本支出非常昂貴,若將芯片的設(shè)計和制造分開,使得IC設(shè)計公司能將精力和成本集中在電路設(shè)計和銷售上,而專門從事晶圓代工的公司則可以同時為多家IC設(shè)計公司提供服務(wù),盡可能提高其生產(chǎn)線的利用率、并將資本與營運投注在昂貴的晶圓廠。臺積電的成功,也促使無廠半導(dǎo)體(Fabless)的興起。

不過這完全惹惱了曹興誠,他宣稱在張忠謀回臺的前一年便已向張?zhí)岢鼍A代工的想法,卻未獲回應(yīng),結(jié)果張忠謀在擔(dān)任聯(lián)電董事長的情況下,隔年竟手拿政府資源、拉上用自己私人關(guān)系談來的荷商飛利浦(Philips)合資另創(chuàng)一家晶圓代工公司去了。

當(dāng)時曹興誠示威性地選在工研院與飛利浦簽約的前夕召開記者會、宣布聯(lián)電將擴建新廠以和臺積電抗衡。從那之后,曹興誠和張忠謀互斗的局面便未停止過;然而張忠謀亦始終擔(dān)任聯(lián)電董事長,直到1991年曹興誠才成功聯(lián)合其他董事以競業(yè)回避為由,逼張忠謀辭去、并從總經(jīng)理爬到董事長一職。

臺積電隨后在晶圓代工上的成功,也成了聯(lián)電的借鑒。1995年聯(lián)電放棄經(jīng)營自有品牌,轉(zhuǎn)型為純專業(yè)晶圓代工廠。曹興誠的想法比張忠謀更為刁鉆──他想,若能與無廠IC設(shè)計公司合資開設(shè)晶圓代工廠,一來不愁沒有資金蓋造價昂貴的晶圓廠,二來了掌握客戶穩(wěn)定的需求、能直接承接這幾家IC設(shè)計公司的單。故曹興誠發(fā)展出所謂的「聯(lián)電模式」,與美國、加拿大等地的11家IC設(shè)計公司合資成立聯(lián)誠、聯(lián)瑞、聯(lián)嘉晶圓代工公司。

然而此舉伴隨而來的技術(shù)外流風(fēng)險,大型IC設(shè)計廠開始不愿意將芯片設(shè)計圖給予聯(lián)電代工,使得聯(lián)電的客戶群以大量的中小型IC設(shè)計廠為主。1996年,因為受到客戶質(zhì)疑在晶圓代工廠內(nèi)設(shè)立IC設(shè)計部門,會有懷疑盜用客戶設(shè)計的疑慮,聯(lián)電又將旗下的IC設(shè)計部門分出去成立公司,包括現(xiàn)在的聯(lián)發(fā)科技、聯(lián)詠科技、聯(lián)陽半導(dǎo)體、智原科技等公司。再來是設(shè)備未統(tǒng)一化的問題──和不同公司合資的工廠設(shè)備必有些許差異,當(dāng)一家工廠訂單爆量時,卻也難以轉(zhuǎn)單到其他工廠、浪費多余產(chǎn)能。


相較之下,臺積電用自己的資金自行建造工廠,不但讓國際大廠愿意將先進制程交由臺積電代工而不用擔(dān)心其商業(yè)機密被盜取、更能充分發(fā)揮產(chǎn)線產(chǎn)能。

不過真正讓曹興誠砸掉整個宏圖霸業(yè)、從此聯(lián)電再也追趕不上臺積電的分水嶺,還在于1997年的一場大火,與2000年聯(lián)電與IBM的合作失敗。

我們在前述中提到,聯(lián)電的每個晶圓廠都是獨立的公司,「聯(lián)瑞」就是當(dāng)時聯(lián)電的另一個新的八吋廠。在建廠完后的兩年多后,1997年的八月開始試產(chǎn),第二個月產(chǎn)就沖到了三萬多片。該年10月,聯(lián)電總經(jīng)理方以充滿企圖心的口吻表示:「聯(lián)電在兩年內(nèi)一定干掉臺積電!」不料兩日后,一把人為疏失的大火燒掉了聯(lián)瑞廠房。火災(zāi)不僅毀掉了百億廠房,也讓聯(lián)瑞原本可以為聯(lián)電賺到的二十億元營收泡湯,更錯失半導(dǎo)體景氣高峰期、訂單與客戶大幅流失,是歷史上臺灣企業(yè)火災(zāi)損失最嚴(yán)重的一次,也重創(chuàng)了產(chǎn)險業(yè)者、賠了100多億,才讓臺灣科技廠房與產(chǎn)險業(yè)者興起風(fēng)險控制與預(yù)防的意識,此為后話不提。

在求新求快的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),只要晚別人一步將技術(shù)研發(fā)出來、就是晚一步量產(chǎn)將價格壓低,可以說時間就是競爭力。在聯(lián)瑞被燒掉的那時刻,幾乎了確定聯(lián)電再也無法追上臺積電。

2000 年與IBM的合作,對聯(lián)電來說又是一次重擊,卻是臺積電翻身的關(guān)鍵。

隨著半導(dǎo)體元件越來越小、導(dǎo)線層數(shù)急遽增加,使金屬連線線寬縮小,導(dǎo)體連線系統(tǒng)中的電阻及電容所造成的電阻/電容時間延遲(RC Time Delay),嚴(yán)重的影響了整體電路的操作速度。要解決這個問題有二種方法──一是采用低電阻的銅當(dāng)導(dǎo)線材料;從前的半導(dǎo)體制程采用鋁,銅的電阻比鋁還低三倍。二是選用Low-K Dielectric (低介電質(zhì)絕緣)作為介電層之材料。在制程上,電容與電阻決定了技術(shù)。

當(dāng)時的IBM發(fā)表了銅制程與Low-K材料的0.13微米新技術(shù),找上臺積電和聯(lián)電兜售。該時臺灣半導(dǎo)體還沒有用銅制程的經(jīng)驗,臺積電回去考量后,決定回絕IBM、自行研發(fā)銅制程技術(shù);聯(lián)電則選擇向IBM買下技術(shù)合作開發(fā)。然而IBM的技術(shù)強項只限于實驗室,在制造上良率過低、達不到量產(chǎn)。到了2003 年,臺積電0.13 微米自主制程技術(shù)驚艷亮相,客戶訂單營業(yè)額將近55億元,聯(lián)電則約為15億元。再一次,兩者先進制程差異拉大,臺積電一路躍升為晶圓代工的霸主,一家獨秀。

Nvidia 執(zhí)行長兼總裁黃仁勛說:「0.13微米改造了臺積電?!?/p>

現(xiàn)在的聯(lián)電在最高端制程并未領(lǐng)先,策略上專注于12 吋晶圓的40以下納米、尤其28納米,和8吋晶圓成熟制程。除了電腦和手機外,如通訊和車用電子芯片,幾乎都采用成熟制程以控制良率、及提供完善的IC給予客戶。聯(lián)電積極利用策略性投資布局多樣芯片應(yīng)用,例如網(wǎng)路通訊、影像顯示、PC等領(lǐng)域,針對較小型IC設(shè)計業(yè)者提供多元化的解決方案,可是說是做臺積電不想做的利基市場。


臺積電的28納米制程早在2011年第4季即導(dǎo)入量產(chǎn)。反觀聯(lián)電28納米制程遲至2014年第2季才量產(chǎn),足足落后臺積電長達2年半時間。在28納米的基礎(chǔ)上聯(lián)電仍得和臺積電競爭客戶,故在28納米需求疲軟時臺積電仍能受惠于先進制程、而聯(lián)電將面臨不景氣的困境。近來競爭趨烈,中芯也已在2015 年下半量產(chǎn)28 納米,故聯(lián)電計畫跳過20納米,原因在于20納米制程在半導(dǎo)體上有其物理局限,可說是下一個節(jié)點的過渡制程,效果在于降低功耗,效能上突破不大,因此下一個決勝節(jié)點會是16/14納米制程。

聯(lián)電預(yù)計在2017年上半年開始商用生產(chǎn)14納米FinFET芯片,以趕上臺積電與三星,然而在隨著制程越趨先進,所需投入的資本及研發(fā)難度越大,聯(lián)電無法累積足夠的自有資本,形成研發(fā)的正向循環(huán),未來將以共同技術(shù)開發(fā)、授權(quán)及策略聯(lián)盟的方式來彌補技術(shù)上的缺口。

二、最大的威脅者——三星


由李秉喆創(chuàng)立的韓國三星集團是世界上最大的一家由家族控制的商業(yè)帝國,早期出口干魚、蔬菜、水果到中國東北去。1970年代生產(chǎn)洗衣機、冰箱、電視機等家電, 1980年代開始引進美國先進技術(shù)并和韓國半導(dǎo)體公司完成合并,家電、電信與半導(dǎo)體成為三星電子的核心業(yè)務(wù)。

三星的晶圓代工事業(yè)的發(fā)展之所以能成功,蘋果可以說是一股最主要的助力。三星是動態(tài)隨機存取記憶體(DRAM)和快閃記憶體(NAND)的領(lǐng)導(dǎo)廠商,全球市占率達15.5%。故其始終掌握著iPhone的記憶體關(guān)鍵零組件,比如iPhone 4使用的快閃記憶體芯片來自三星、iPad顯示器也是由三星生產(chǎn)。

再加上三星的電子產(chǎn)品,使用的是自家生產(chǎn)的處理器、如Exynos獵戶座;為了獲得蘋果的資源發(fā)展晶圓產(chǎn)業(yè)、同時不讓自己的產(chǎn)能過剩(若處理器僅用在三星自身產(chǎn)品上會有多余產(chǎn)能),其晶圓代工幾乎是用成本價吃掉蘋果單、記憶體打包一起折扣賣,來幫自己的晶圓代工練兵。


從iPhone的第一代芯片開始,蘋果一直向三星采購ARM架構(gòu)的芯片。2010年蘋果自主研發(fā)的A4芯片被搭載在iPad上正式發(fā)表、隨后又搭載在iPhone 4中。A4處理器雖出自蘋果,三星自家發(fā)表的S5PC100處理器和A4芯片上采用的內(nèi)核一模一樣,兩款芯片的電路設(shè)計上可以說是同一批人馬。后續(xù)的A5、A6、A7也都是三星生產(chǎn)。

不過蘋果和三星在代工處理上的關(guān)系,直到三星在Android智慧型手機與蘋果的iOS開始起了摩擦。2011年蘋果正式起訴三星GALAXY系列產(chǎn)品抄襲iPhone和iPad、三星又反起訴蘋果侵犯其10項技術(shù)專利,蘋果與三星的專利訴訟戰(zhàn)幾乎遍及全世界。

臺積電之所以一直沒辦法獲得蘋果訂單,是由于臺積電報價強硬,而蘋果迫使臺積電接受與三星同樣的成本價、另一方面是當(dāng)時臺積電廠房產(chǎn)能已經(jīng)滿載,無法接下蘋果如此大量的訂單。后來蘋果因與三星爭訟、力行「去三星化」政策,且三星在20納米制程的良率無法突破,最后只用來生產(chǎn)自家Exynos 5430(用在GALAXY A8)與Exynos 5433(用在GALAXY Note 4);臺積電20納米制程領(lǐng)先三星,同時臺積電已經(jīng)將產(chǎn)能擴張完畢,最后才由臺積電首度拿下iPhone 6的A8處理器全部訂單。從另一方面而言,此舉也是蘋果試著掌握議價權(quán)的策略──蘋果樂于見到兩家代工廠的競爭,讓價格成了比拼芯片效能外的最佳籌碼。

三星原先還在苦惱20納米制程的良率問題,忽然間竟直接殺到14納米制程了。造成這個驚人轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵因素,在于臺積電內(nèi)部所發(fā)生的泄密問題。

梁孟松是加州大學(xué)柏克萊分校電機博士,畢業(yè)后曾在美商超微(AMD)工作幾年,在1992年返臺加入臺積電。臺積電在2003年擊敗IBM、一舉揚名全球的0.13微米銅制程一役,其中便有他的功績。

2009年,梁孟松因研發(fā)副總升遷不上的問題、憤而離開研發(fā)部門,帶走了自己的一組人馬投奔南韓。接下來的幾年,三星的制程突然研發(fā)快速進步,從48、32、28納米的間隔時間急遽縮短,且三星的電晶體制程與臺積電的差異快速減少。合理來說,三星的技術(shù)源自于IBM,其電晶體應(yīng)是圓盤U狀,而非臺積電所獨有的棱形結(jié)構(gòu)特征,但到了14納米制程,在結(jié)構(gòu)上幾乎已經(jīng)與臺積電無異,據(jù)臺積電委托外部專家所制作的對比分析報告指出,若單從結(jié)構(gòu)上來看,已經(jīng)無法分辨兩種晶圓是來自于臺積電或是三星所制造,幾乎可以斷定是擅長FinFET技術(shù)的梁孟松將營業(yè)秘密泄露給了三星。

2014年5月,法院判定梁孟松直至2015年12月31日前不得進入南韓三星工作。臺灣法院從未限制企業(yè)高階主管在競業(yè)禁止期限結(jié)束之后,還不能到競爭對手公司工作,可以說是個歷史性的判決。

然而損害已經(jīng)造成,臺積電投入好幾年、幾千億的研發(fā)資金在一夕之間被同業(yè)超過,蘋果A9的大部分訂單更轉(zhuǎn)到了三星,對臺積電所造成的損失高達好十幾億美元,原因即是三星的14納米已超越臺積電的16納米。此外張忠謀在2014年的法說會上,坦承16納米技術(shù)被三星超前,使臺積電一度股價大跌、投資評等遭降。

這個局勢在iPhone 6s A9芯片忽然扭轉(zhuǎn),使的臺積電在蘋果A9處理器一戰(zhàn)成名。同時采用三星及臺積電制程的A9處理器在功耗上發(fā)生的顯著的差異:臺積電的芯片明顯較三星地省電,適才爆發(fā)知名的iPhone 6s芯片門爭議。這顯示著三星雖然在制程上獲得巨大的進步,但在良率及功耗的控制下仍輸給臺積電,使得蘋果A9后續(xù)的追加訂單全到了臺積電手里;到了A10處理器,其代工訂單由臺積電全部吃下。三星雖然挖走了臺積電的技術(shù)戰(zhàn)將,但防漏電及提高良率的苦功則還是要仰賴基層生產(chǎn)時的Know-h(huán)ow,這也是臺積電的得意絕活。

為什么三星的14納米會不如臺積電的16納米制程的另一個原因,在于FinFET(鰭式場效應(yīng)電晶體)先進制程上的命名慣例被三星打破。當(dāng)初臺積電剛采用立體設(shè)計的FinFET工藝時,原本計畫按照與Intel一致的測量方法、稱為20納米FinFET,因為該代制程的線寬與前一代傳統(tǒng)半導(dǎo)體2D平面工藝20納米的線寬差不多。但三星搶先命名為「14納米」,為了不在宣傳上吃虧,臺積電改稱為「16納米」。事實上,三星與臺積電皆可稱為「20納米FinFET」。

臺積電于2015年第4季末開始首批10納米送樣認證,當(dāng)時僅蘋果、聯(lián)發(fā)科及海思等少數(shù)一線客戶,高通并未參與。上個月14號(2016/11),高通正式宣布下世代處理器驍龍(Snapdragon)830將采用三星的10納米制程技術(shù),原因在于:一是驍龍810上的發(fā)熱門事件即是采用臺積電制程(雖然是高通自己的芯片設(shè)計問題);二是有韓國媒體傳出, 高通以晶圓代工訂單做為交換條件,要求2017年三星旗艦機Galaxy S8須采用驍龍830 芯片。但若臺積電能在制程上再度取得優(yōu)勢,則可預(yù)期高通7納米制程將重回臺積電懷抱。

三、巨人的沖擊,Intel


全球第一大半導(dǎo)體公司Intel近幾年來,由于在個人電腦市場持續(xù)衰退、又在行動通訊市場表現(xiàn)不佳,勢必要尋找其他成長動能,以intel的定位來說,本身x86平臺已經(jīng)有完善的垂直整合生態(tài),然而ARM市場對intel可說是未開辟的市場,特別是ARM的授權(quán)模式讓intel可以直接從代工服務(wù)切入,開辟新的營收動能。

為了重整態(tài)勢,4月時intel在公布2016年第一季財報后、宣布全球?qū)⒉脝T12000人,并宣布退出行動通訊系統(tǒng)芯片市場。此舉放棄了Atom芯片(包括Sofia處理器和預(yù)計今年上市的Broxton處理器)而用于平板的Atom X5也將逐漸淡出市場,但市場上大多人忽略的是intel早在2014年時就入股展訊,間接持有20%的股權(quán),為未來行動處理器業(yè)務(wù)鋪路意味甚深。

8月,Intel在年度開發(fā)者大會(Intel Developer Forum, IDF)宣布開始處理器架構(gòu)供應(yīng)商ARM的IP授權(quán),并首度直接表態(tài)「英特爾專業(yè)晶圓代工正協(xié)助全球各地的客戶」,未來將開始擴大搶食ARM架構(gòu)的代工市場。

Intel選擇ARM Artisan平臺,說明未來ARM架構(gòu)的芯片廠都可以選擇Intel的代工服務(wù)。據(jù)Intel的官方訊息指出: Intel專業(yè)晶圓代工(Intel Custom Foundry) 將作為提供代工服務(wù)的基地,并宣布第一批產(chǎn)品將用于LG和展訊上:LG將使用Intel的10納米平臺以制造自家的64-bit ARMv8 mobile SoCs;而原先就是Intel控股的展訊則采用intel的14納米制程晶圓代工服務(wù)。

值得一提的是,若展訊選擇Intel 14納米制程代工服務(wù),則該芯片將可能吸引三星的手機訂單──事實上三星在新興市場、比如印度,早已推出好幾款采用展訊芯片的低階智慧型手機;未來14納米制程芯片可能上到中階手機采取。從一家身為IDM(Integrated Device Manufacturer, 整合元件制造)公司轉(zhuǎn)型到先進制程晶圓代工,Intel的每一步都意欲在行動通訊市場上力挽狂瀾。

在制程技術(shù)上,Intel確實有世界頂尖的技術(shù)工藝。國際半導(dǎo)體評測機構(gòu)Chipworks指出其14納米制程將芯片的電晶體鰭片間距做得最為緊密,真正達到了14納米,而非臺積電與三星的宣稱的16納米/14納米,事實上僅有Intel 20納米的程度;Chipworks的測驗結(jié)果也證實了其電晶體效能均領(lǐng)先其他競爭對手。

但晶圓代工著重的不只是制程──產(chǎn)量、良率與背后的一連串支援服務(wù),才是晶圓代工真正的關(guān)鍵價值鏈,對此張忠謀也指出英特爾并不是專業(yè)晶圓代工,只是把腳伸到池里試水溫,并道:「相信英特爾會發(fā)現(xiàn)水是很冰冷的」。但亦可得知2017年晶圓代工產(chǎn)業(yè)的競爭將會更為激烈。

2017年各家晶圓代工廠的決勝點將是7納米先進制程。10納米制程因物理局限,僅是針對降低功耗做改善,效能上難以突破。到了7納米、才會是突破10納米效能極限的先進制程,因此被各家廠商視為決勝點。目前市場上的三大陣營臺積電、三星與格羅方德都已經(jīng)積極投入資源研發(fā)該制程,至于結(jié)果會如何,只能靜靜等待市場結(jié)果了。

四、遙遙落后的競爭者,格羅方德


格羅方德(GlobalFoundries)成立于2009年3月,是從美商超微(AMD)公司虧損連連后拆分出來的晶圓廠,加上阿布達比創(chuàng)投基金(ATIC)合資成立;AMD僅持有8.8%股份,余下大部分由ATIC持有。借助背后石油金主ATIC的資金優(yōu)勢, 四個月后收購了新加坡特許半導(dǎo)體,成為僅次于臺積電和聯(lián)電的世界第三大晶圓代工廠。

畢竟是由AMD拆分出來的公司,格羅方德原先主要承接AMD處理器和繪圖芯片的生產(chǎn)訂單。然而2011年,AMD Bulldozer架構(gòu)的微處理器由格羅方德代工32納米制程時,因良率過低,造成原訂2011年第1季出貨的進度,一路延誤到2011年第4季,使得后來AMD將部分訂單轉(zhuǎn)交給臺積電。

ATIC 作為金主,持續(xù)投入高額資本在先進制程的研發(fā)上;然而這條路走得始終不順?biāo)?。臺積電在2011年即量產(chǎn)28納米制程,格羅方德卻遲至2012下半年才正式量產(chǎn)。在14納米FinFET工藝上,格羅方德于2014年獲得三星的技術(shù)授權(quán)專利,但自主研發(fā)能力也因此遭人詬病。

從2009年創(chuàng)立至今,格羅方德的營利始終是負數(shù),2014年的凈虧損高達15億美元。連續(xù)的巨額虧損讓石油金主也難以負擔(dān),2015年甚至傳出阿布達比因油價腰斬手頭緊、打算脫手格羅方德變現(xiàn)的傳言。

2014年10月,IBM請格羅方德收下其虧損的芯片制造工廠、以避免支付更高額的關(guān)閉工廠遣散費與后續(xù)爭訟,并承諾在未來3年支付格羅方德現(xiàn)金15億美元。近來傳格羅方德將跳過10 納米制程,直接跳級進軍7 納米制程,外界推測是藉由買下IBM 半導(dǎo)體事業(yè),連同取得重要技術(shù)人才與專利。

從格羅方德取得的三星14納米制程技術(shù)、到IBM 7納米制程技術(shù),不像臺積電自主研發(fā)、以自有資金建廠,聯(lián)電與格羅方德的部分制程技術(shù)透過合作聯(lián)盟或授權(quán)而來,在出問題時很難及時調(diào)整、或找到人來收爛攤子。成立以來一路走得跌跌撞撞的格羅方德,前景尚且一片茫茫。

五、新興競爭者——中芯國際


中芯國際成立于2000年, 2014年底獲得中國政府300億人民幣產(chǎn)業(yè)基金支持。中芯試圖擠入臺積電,Intel這幾家所把持的半導(dǎo)體市場,然后由于財力和制程技術(shù)的不足,技術(shù)落后臺積電至少2代以上,使其始終難以承擔(dān)大型的IC設(shè)計客戶(如高通)的重要訂單。

為了縮短技術(shù)差距,中芯找上了高通尋求技術(shù)升級協(xié)助。高通該時方被中國官方反壟斷調(diào)查、遭重罰9.75億美元,為了向中國政府示好便答應(yīng)了和中芯的合作。2015年,中芯與高通、華為成立合資企業(yè),研發(fā)自有的14納米制程技術(shù),并提出2020年前在中芯廠房投入量產(chǎn)的目標(biāo)。其中高通的投資金額達2.8 億美元,簽約時習(xí)近平還出席觀禮。

中芯目前已于2015下半年開始量產(chǎn)28納米制程,這也是中芯的首款產(chǎn)品。該產(chǎn)線也不意外地拿到了高通驍龍410處理器的訂單。

關(guān)于晶圓代工戰(zhàn)爭的故事就到這邊暫且告一個段落。看完了各家大廠間的競合策略,你認為哪一家最有可能成為下一代的領(lǐng)導(dǎo)廠商呢?

總結(jié)


由于摩爾定律逼近極限,讓過去臺積電能仰賴在制程上甩脫對手一個世代、降低成本綁住訂單,借以維持高毛利的作法將日益困難。

加上芯片越做越小、漏電流發(fā)生的可能越大,良率也勢必跟著下跌;因此未來朝向能管控成本的規(guī)模化,以及因應(yīng)少量客制化需求的生產(chǎn)管理Know-h(huán)ow,將成為未來晶圓代工廠豎立競爭力的方向。

今年七月,臺積電陸續(xù)出貨整合型扇形封裝(InFO)、跨足終端封裝技術(shù),即是臺積電邁向規(guī)?;l(fā)展的其中一步。然而封裝的人力需求比晶圓制造來得高,后續(xù)的自動化進程將會如何,尚待未來分解。


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