近日供应链传出,称晶圆代工巨子台积电已经赢得了2019年苹果A13芯片的独家订单,加上此前的高通、华为、英伟达等厂商的订单,明年台积电在环球专业晶圆代工市场份额有望升至60%。而在2018年上半年,台积电环球市场霸占率已经达到56%,也便是说,环球有一半以上的半导体、芯片都来自于台积电。
对付前辈制程的激情亲切投资来自于芯片市场的需求爆发。比如华为明年推出的麒麟990以及高通骁龙的855(8510)都须要更前辈的制程来提高市场的竞争力。集邦拓墣家当研究院剖析师姚嘉洋对第一表示,制程越前辈,面积越小,性能提升的同时功耗也会降落,一样平常来说,10nm对16nm,功耗大约会低落20%到30%。数字越小则代表了越前辈的技能水准。
但从剖析机构供应的数据来看,无论是芯片厂商还是晶圆代工厂商,越往“金字塔”走,承担的压力就越大。国际半导体市场研究机构ICInsights最新的报告指出,估量2018年环球四大纯晶圆代工厂中,除了台积电,GlobalFoundries、联华电子和中芯国际每晶圆均匀收入都不才降。

ICInsights预测,未来5年能有能力投入前辈制程的晶圆代工厂,只有台积电、三星以及英特尔,激烈竞争之下,一定会让定价压力一起延烧到2022年为止。
选手“退赛”
在过去,半导体市场的重点一贯环绕着传统的芯片微缩,在器件中加入更多功能,然后在每个工艺节点上缩鄙吝件。
然而到了最近几年,芯片在每个节点处的微缩都变得更加昂贵和繁芜。如今,只有少数人能够包袱得起在前辈节点上设计芯片的用度。根据IBS的数据,仅IC设计本钱就从28nm平面器件的5130万美元跃升至7nm芯片的2.978亿美元。
ICInsights表示,台积电能保持一枝独秀的地位,紧张缘故原由便是其险些垄断了最前辈制程工艺节点的市场。
事实上,环球四大晶圆代工厂每片晶圆的均匀营收在2014年已经触顶,达到1149美元,之后一起缓跌至2017年。ICInsights指出,制程技能的前辈与否,影响了每片晶圆营收的高低,0.5µ8英寸矽晶圆每片均匀营收只有370美元,20nm以下12英寸晶圆每片均匀营收却达6050美元。若以平方英寸均匀营收来看,0.5µ制程技能与20nm以下制程技能,前者的均匀营收7.41美元,远远不如后者的53.86美元。
出于市场的压力,部分晶圆代工巨子开始选择“停下脚步”,反省不断“烧钱”投入前辈工艺后带来的后果。
在今年8月,格芯(GLOBALFOUNDRIES,原名格罗方德)正式对外宣告搁置7nmFinFET项目,并调度相应研发团队来支持强化的产品组合方案。在第一财经得到的一份资料中,格芯表示,在裁减干系职员的同时,一大部分顶尖技能职员将被支配到14/12nmFinFET衍生产品和其他差异化产品的事情上。
“客户对半导体的需求从未如此飞腾,并哀求我们在实现未来技能创新方面发挥越来越大的浸染。”格芯首席实行官汤姆·嘉菲尔德(TomCaulfield)表示,“本日,绝大多数无晶圆厂客户都希望从每一代技能中得到更多代价,以充分利用设计每个技能节点所需的大量投资。从实质上讲,这些节点正在向为多个运用领域供应做事的设计平台过渡,从而为每个节点供应更长的利用寿命。这一行业动态导致设计范围到达摩尔定律外部界线的无晶圆厂客户越来越少。我们正重组我们的资源来转变业务重心,更加投资全体产品组合中的差异化技能,有针对性地做事不断增长的细分市场中的客户。”
而在前不久,也有称英特尔将会把旗下的技能和制造业务拆分为三个不同部门,这被外界理解为10nm工艺迟迟无法大规模量产所导致的结果。
不管若何,联电与格芯先退却撤退出前辈制程武备竞赛,加上英特尔的10纳米制程处理器量产出货时程再度递延到2019年底,均显示前辈制程的技能进展已面临瓶颈。
金字塔尖的竞争
三星彷佛是目前台积电在前辈制程“数字游戏”中的唯一对手。
在近几年来,三星在前辈制程工艺方面几次再三取得对台积电的领先上风,14/16nmFinFET、10nm工艺均先于台积电投产,而在台积电剖析师会议举行的同一天,三星宣告利用极紫外光刻技能(EUV)的7nmLPP工艺开始生产,叫板意味十足。
对付三星的动作,台积电高调反击表示,手上已有100个7nm的流片客户,运用在AI领域的高速运算芯片占多数,更主要的是,2019年第二代采取EUV技能的7nm将贡献10亿美元营收。
个中一位客户便是华为,有称海思麒麟990目前正用台积电7nmPlusEUV的工艺设计,估量在2019年一季度正式流片,而一次流片就至少花费3000万美元,但华为并没有对此作出回答。
而在高通的4G/5G峰会上,华为也是被提及最多的竞争对手。而为了“反制”对手,高通也在加快芯片模组的出货节奏。现场的一名高通事情职员对表示,目前高通正在把AI的能力,覆盖到更多的芯片组合中,包括骁龙675的AI性能提升了50%。
过去,三星电子与高通的互助可谓紧密,但由于三星7nm工艺迟迟未上,剖析师称高通最新的顶级移动芯片骁龙8150有可能转由台积电代工,不过,在三星第二代采取EUV工艺的7nm芯片量产后,又迎来了变数。
“纯晶圆代工厂每片晶圆的均匀收入在很大程度上取决于工艺技能的最小特色尺寸。”ICinsights最新的统计显示,2018年,0.5μm/200mm每片晶圆的均匀营收(370美元)和小于20nm/300mm每片晶圆创造的营收(6050美元)之间的差异超过16倍。
正是由于台积电小于45nm的工艺产品占其营收的大多数,这就使得该公司每片晶圆的营收在2013年到2018年之间保持2%的年均匀复合增长率。但GlobalFoundries、UMC和中芯国际在这个周期内的年均匀复合增长率则下滑了2%。而这也是三星为什么在猖獗投资前辈制程的缘故原由。
但对付大多数这一领域的游戏玩家来说,并不是说成熟的制程市场没有机会。
“减轻前沿技能领域的投资包袱将使格芯能够对物联网、IoT、5G行业和汽车等快速增长市场中对大多数芯片设计职员真正主要的技能进行更有针对性的投资,”Gartner研发副总裁SamuelWang表示,“虽然最前辈技能每每会霸占大多数的热搜头条位置,但鲜少有客户能够承担为实现7nm及更高精度所需的本钱和代价。14nm及以上技能将在未来许多年连续成为芯片代工业务的主要需求及驱出发分。这些领域将有极大的创新空间,可以助力下一轮科技发展狂潮。”
姚嘉洋认为,更多的代工厂商该当重点关注为高增长市场中的客户供应真正差异化的产品,比如自动驾驶、物联网和环球过渡至5G等新领域的强劲需求。