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晶圆代工竞争,得制程者得天下?

时间:2019-06-25 11:54:26 栏目:科技

近日有新闻称,英伟达下一代安培架构GPU及高通下一代处理器将采用三星7nm EUV工艺,三星或将打破台积电在7nm节点一家独大的局势。在更高端制程节点上,三星在2019三星代工论坛发布了新一代3nm GAA(闸极全环),台积电则公布正式启动2nm工艺的研发,估计2024年投入生产。英伟达、高通为何考虑转向三星?除了制程数字,还有哪些要素将影响芯片巨头对代工场商的抉择?


不把鸡蛋放在一个篮子里


三星一向对EUV手艺“时刻不忘”,现在,这份执念似乎有了“回响”。在2018年,三星因为EUV手艺研起事度大,无法马上量产,眼睁睁看着台积电凭借7nm DUV手艺“包圆”7nm 代工市场。而近期财富链新闻称,英伟达综合代工报价和生产序列,将采用三星7nm EUV工艺生产安培架构GPU,估计2020年投产。高通下一代旗舰SoC骁龙865也将转向三星的7nm EUV。加上此前IBM公布采用三星7nm EUV加工Power处理器,以及估计采用自家工艺的三星Exynos 9825,三星在7nm市场显现强势姿态。


在7nm EUV节点,台积电已经传出量产新闻,高通、英伟达为何考虑从台积电转向三星?多位专家向记者透露,对第二供货商和降低成本的需求,是各大芯片巨头考虑三星的首要身分。


赛迪垂问副总裁李珂向《中国电子报》记者指出,对任何产物、手艺来说,若是只有单一的供给商,对于买方客户是晦气的,不光会压缩买方的议价空间,也晦气于供给链平安。在这种情形下,买佃农户往往会基于成本、价钱、手艺、竞争关系等身分,选择第二家供给商,促进良性竞争。今朝来看,三星7nm EUV能知足英伟达、高通的要求。


集邦咨询(TrendForce)剖析师陈彦尹也向《中国电子报》记者透露,“一家独大”的手艺,轻易演酿成价钱过高的卖方市场。近期浩瀚客户从新评估和三星将来的合作,进步制程代工获将由一家独有成长为双雄分食。


制程数字不是独一诉求


三星与台积电的制程之争由来已久,但从客户选择来看,制程数字从不是独一的考虑身分。例如,苹果A9处理器采用三星14nm和台积电16nm双供给。从制程数字来看,三星领先于台积电,但用户遍及反映台积电16nm效能更好,之后苹果也选择完全采用台积电工艺生产。Gartner半导体和电子研究副总裁盛陵海向《中国电子报》记者透露,除了制程数字,路线图、办事、产能、质量都邑影响客户对代工场商的选择。


机能、功耗,正在成为芯片尤其是移动芯片制造的重中之重。英伟达CEO黄仁勋曾在演讲中透露,英伟达更注重芯片的机能、能效,而不光仅是面积巨细。李珂也向记者指出,跟着4K/8K的普及,手机越做越大,比拟缩小芯单方面积,机能的提拔与功耗的降低更为主要。


代工场商的手艺储蓄与生态构建,也直接影响“夺单”能力。以台积电、三星为例,李珂向记者透露,台积电在财富生态具有先发优势,手艺、工艺、IP储蓄相对足够,与7nm设备、材料等上粗俗厂商竖立了合作关系。三星在7nm节点是后来者,但近几年借DRAM涨价的势头营收猛涨,可以支撑进步工艺的历久大规模投入,已经有了与台积电开展竞争的势头。


封装手艺是代工场商的另一条护城河,顶尖的代工场商往往具备顶尖的封装手艺。陈彦尹向记者透露,进步封装对客户来说是很主要的评估项目,台积电的CoWoS和后续的InFO、SOW等进步封装手艺都是吸引客户的抓手。Digitimes研究显露,台积电2.5D CoWoS工艺手艺,经由采用硅中介层手艺,大幅提拔I/O引脚数,从而提拔封装IC的机能,AI芯片的要害封装手艺。英伟达GP100、谷歌TPU 2.0等标记性AI芯片产物都采用了CoWoS封装手艺。而台积电的InFO晶圆级封装,提拔了7nm FinFET手艺的竞争力,是夺得苹果A10处理器订单的要害身分。


3nm以下仍有刚需


在本年4月三星、台积电一连公布最新制程规划时,说起的数字照样7、6、5nm,在三星发布3nm手艺路线后,台积电直接下探到2nm,切近摩尔定律极限。若是说在7、6、5nm还有苹果、高通等大厂可以跟进,在3、2、1nm节点,可以追随代工场商持续微缩制程的客户企业将十分有限。


三星规划2021年量产3nm GAA工艺,与7nmFinFET比拟,3nm芯单方面积能削减45%摆布,同时削减耗电量50%,并将机能提高35%。三星方面称,已经将3nm工程设计套件发送给半导体设计企业,共享人工智能、5G移动通信、无人驾驶、物联网等立异应用的焦点半导体手艺。台积电的3nm和2nm估计于2022年和2024年投产,台积电副总司理陈平指出,无论是智妙手机、高机能较量机、主动驾驶汽车和物联网产物,都需要各类各样且越来越进步的工艺手艺加持。


高端、专业化范畴,仍然对较量能力提拔有着持续的需求,但消费级产物可否持续下探制程,以规模化生产摊薄成本,则变得难以展望。对代工场商来说,谁能率先与客户斥地出具备经济效益的量产模式,就有机会在“极限”制程站稳脚跟。李珂向记者指出,从应用角度来说,3、2nm的产物类别有存储器、大规模超算CPU、高端FPGA,消费类产物很难大规模应用2、3nm器件。陈彦尹则认为,包含手机、高速电脑等高效能应用,是进步制程的刚性需求,进步制程必然持续演进。


晶圆代工从不是简洁的数字游戏。在台积电、三星的争夺汗青上,台积电曾凭借效能和封装优势,从三星手里“夺得”苹果;而产能列队问题,也曾让高通从台积电转向三星。效能、成本、配套手艺、生产序列、生态储蓄、竞争关系等各种身分,都邑摆布芯片巨头的选择。能同时占有手艺制高点和市场制高点,才是最后的赢家。



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