競(jìng)逐蘋果供應(yīng)商 臺(tái)積電三星都拿到了啥？

　　在全球半導(dǎo)體代工行業(yè)，韓國(guó)三星電子半導(dǎo)體事業(yè)部和中國(guó)臺(tái)灣臺(tái)積電一直處于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，兩家公司每年為了爭(zhēng)搶蘋果的A系列處理器鬧得不可開交。之前一直傳言，兩家企業(yè)為了能夠拿到蘋果處理器訂單，正在就半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝進(jìn)行激烈競(jìng)爭(zhēng)。

　　定了 臺(tái)積電為蘋果生產(chǎn) A11 芯片?

　　根據(jù)外電報(bào)導(dǎo)，分析機(jī)構(gòu) BlueFinResearc Partners 的分析師表示，蘋果 (Apple) 芯片供應(yīng)商臺(tái)積電將會(huì)在 2017 年 4 月時(shí)開始生產(chǎn)蘋果的 A11 芯片，而且消息指出，該款芯片將采用臺(tái)積電的 10 納米先進(jìn)制程進(jìn)行生產(chǎn)。

　　報(bào)導(dǎo)指出，其實(shí)早在 2016 年 9 月份，臺(tái)積電已經(jīng)就未來(lái)發(fā)展藍(lán)圖表示，將會(huì)在 2016 年底之前開始投產(chǎn) 10 納米制程的芯片。

　　不過(guò)，BlueFin 指出，2017 年采用臺(tái)積電 10 納米先進(jìn)制程的芯片，將不僅僅是蘋果的 A11 芯片而已，另外包括蘋果新一代 iPad 中采用地的 A10X 芯片，以及聯(lián)發(fā)科 (MediaTek) 的 Helio X30 高端芯片，都將會(huì)采用臺(tái)積電的 10 納米制程，而且這兩款芯片的生產(chǎn)時(shí)間都會(huì)比蘋果的 A11 芯片的時(shí)間早。

　　與 A11 芯片相比，蘋果的 A10X 和聯(lián)發(fā)科的 Helio X30 芯片的出貨量相對(duì)比較小。也就是說(shuō)，在 A11 芯片正式出貨前，10 納米制程的芯片出貨量就臺(tái)積電的總出貨量中比較，其所占有的比例將不會(huì)很大。

　　不過(guò)，但是等到 A11 芯片正式開始量產(chǎn)之際，為了應(yīng)付新款 iPhone 的準(zhǔn)備上市，蘋果將需要大量 10 納米制程的 A11 芯片，臺(tái)積電屆時(shí)就需要確保芯片的產(chǎn)能不缺乏。因?yàn)?，如果臺(tái)積電無(wú)法保證產(chǎn)量以滿足蘋果的需求，那么最終臺(tái)積電的收益等會(huì)受到影響，而蘋果也可能選擇在供應(yīng)鏈中多加一家芯片供應(yīng)商，以確保足夠的貨源。這對(duì)虎視眈眈的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手——韓國(guó)三星來(lái)說(shuō)，將會(huì)是個(gè)好的消息。

　　錯(cuò)失A11訂單

　　三星將為新一代iPhone大量供應(yīng)零部件!

　　據(jù)福布斯報(bào)道，隨著蘋果和三星的法律糾紛最終塵埃落定，美國(guó)最高法院作出有利于三星的判決后，三星將在明年再次成為iPhone的主要零部件供應(yīng)商。三星或與蘋果A11無(wú)緣，不過(guò)能夠?yàn)樾乱淮鷌Phone大量供應(yīng)零部件，對(duì)于三星來(lái)說(shuō)，也會(huì)是不錯(cuò)的成績(jī)。

　　三星最初曾是蘋果的主要零部件供應(yīng)商，供應(yīng)NAND閃存和DRAM存儲(chǔ)芯片。但是，從2011年起，三星開始減少對(duì)蘋果的零部件供應(yīng)。因?yàn)榫驮谀且荒?，蘋果以侵犯專利為由，將三星告上法庭。蘋果手機(jī)拆解報(bào)告顯示，三星如今只向iPhone 7供應(yīng)DRAM芯片。

　　顯示面板和存儲(chǔ)芯片(NAND閃存和DRAM存儲(chǔ)芯片)向來(lái)是蘋果iPhone上面最貴的一些零部件。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IHS Markit的報(bào)告，以32GB版本的iPhone 7為例，這些零部件的成本加起來(lái)占到物料總成本(219.80美元)的四分之一以上。有報(bào)道稱，三星將再次為下一代iPhone供應(yīng)OLED顯示屏和NAND閃存芯片。而提供DRAM芯片將讓三星從數(shù)百家供應(yīng)商中脫穎而出，成為下一代iPhone的主要供應(yīng)商。

　　■ A系列芯片(與臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)激烈)

　　由于臺(tái)積電的存在，芯片代工是三星目前唯一面臨激烈競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域。此前三星和臺(tái)積電都為蘋果代工制造iPhone 6手機(jī)上使用的A9芯片，不過(guò)臺(tái)積電隨后贏得了為iPhone 7生產(chǎn)A10芯片的獨(dú)家合同?，F(xiàn)在，有分析師表示，臺(tái)積電將會(huì)繼續(xù)為蘋果生產(chǎn)A11 芯片，該款芯片將采用臺(tái)積電的 10 納米先進(jìn)制程進(jìn)行生產(chǎn)。

　　臺(tái)積電的優(yōu)勢(shì)在于它的一體化FoWLP封裝技術(shù)，該公司表示這種技術(shù)使得封裝速度和厚度都有所改善，而且晶圓熱性能也有所增強(qiáng)。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IHS Markit半導(dǎo)體制造部門高級(jí)主管萊恩·耶利內(nèi)克(Len Jelinek)表示，“封裝設(shè)計(jì)上的改進(jìn)，以及芯片設(shè)計(jì)的優(yōu)化，將給蘋果帶來(lái)SoC性能優(yōu)勢(shì)，以及電路板組裝的物理優(yōu)勢(shì)，這種技術(shù)改進(jìn)有助于臺(tái)積電獲得蘋果訂單。 ”

　　■ OLED顯示屏(獨(dú)占蘋果訂單)

　　此前有報(bào)道稱，蘋果將于明年推出配備曲面屏的下一代iPhone，新款iPhone采用OLED顯示屏，而三星將成為獨(dú)家OLED顯示屏供應(yīng)商。而在OLED顯示屏市場(chǎng)，蘋果的選擇并不多，畢竟三星主導(dǎo)著這一市場(chǎng)。韓國(guó)現(xiàn)代證券的兩位分析師杰夫·金(Jeff Kim)和凱文·金(Kevin Kim)表示：“目前，在柔性O(shè)LED顯示屏市場(chǎng)，三星是唯一一家實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的公司，而且在OLED智能手機(jī)和OLED顯示屏市場(chǎng)都雄居第一?！?/p>

　　■ 存儲(chǔ)芯片(占蘋果大量訂單)

　　三星是全球最大的NAND閃存芯片供應(yīng)商，在全球的市場(chǎng)份額超過(guò)三分之一。據(jù)韓國(guó)媒體ETNews報(bào)道，由于旗下?lián)碛斜姸鄻I(yè)務(wù)，三星過(guò)去幾年對(duì)蘋果NAND閃存的需求置之不理。不過(guò)如今三星卻需要像蘋果這樣更大的買家，才能充分挖掘其新建的半導(dǎo)體工廠的制造能力。2014年，三星曾投入156萬(wàn)億韓元(約合147億美元)在韓國(guó)本土新建了一家芯片工廠，這也是三星對(duì)其單個(gè)工廠所做的最大一筆投資。據(jù)ETNews報(bào)道，新工廠于明年開始投入生產(chǎn)后，三星也將再次向蘋果提供閃存芯片。

　　實(shí)際上，蘋果也無(wú)法徹底撇清與三星的關(guān)系。目前，蘋果從多家供應(yīng)商采購(gòu)NAND閃存，但不用最大NAND閃存芯片供應(yīng)商三星的產(chǎn)品，理由似乎站不住腳。此外，因?yàn)槿菗碛幸苿?dòng)DRAM市場(chǎng)大約60%的份額，蘋果還不可避免會(huì)用到三星DRAM存儲(chǔ)芯片。

　　■ 三星10納米芯片已經(jīng)開始量產(chǎn)?

　　說(shuō)起10納米工藝，三星在今年10月17日已經(jīng)宣布，其系統(tǒng)芯片業(yè)務(wù)已啟動(dòng)了10納米工藝芯片的量產(chǎn)。三星也成為了業(yè)內(nèi)采用10納米工藝的廠商。三星在公告中表示，明年初發(fā)布的一款產(chǎn)品將會(huì)采用10納米芯片。不過(guò)三星沒(méi)有透露具體是哪一款產(chǎn)品。

　　韓國(guó)媒體曾有報(bào)道稱，三星將是高通驍龍835芯片的獨(dú)家代工商，這款芯片將會(huì)采用10納米工藝制造。預(yù)計(jì)三星將于明年初推出下一代Galaxy S手機(jī)，而將有約一半的這款手機(jī)搭載驍龍835芯片。

　　臺(tái)積電和三星

　　在競(jìng)爭(zhēng)的10納米制程到底是什么呢?

　　所謂的“10納米”指的是半導(dǎo)體芯片的線寬，線寬越小，芯片的面積越小，單位面積整合的晶體管數(shù)量越多，性能可以更加強(qiáng)勁。

　　制程工藝是指IC內(nèi)電路與電路之間的距離。制程工藝的趨勢(shì)是向密集度愈高的方向發(fā)展。密度愈高的IC電路設(shè)計(jì)，意味著在同樣大小面積的IC中，可以擁有密度更高、功能更復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。微電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，主要是靠工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)，使得器件的特征尺寸不斷縮小，從而集成度不斷提高，功耗降低，器件性能得到提高。

　　芯片制造工藝在1995年以后，從0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、90納米、65納米、45納米、32納米、28納米、22納米，一直發(fā)展到現(xiàn)在的的16納米、14納米、10納米······

　　■ 縮小制程有什么好處?

　　納米很小，那么縮小制程的用意，縮小晶體管的最主要目的，就是可以在更小的芯片中塞入更多的晶體管，讓芯片不會(huì)因技術(shù)提升而變得更大;其次，可以增加處理器的運(yùn)算效率;再者，減少體積也可以降低耗電量;最后，芯片體積縮小后，更容易塞入移動(dòng)設(shè)備中(比如手機(jī))，滿足未來(lái)輕薄化的需求。

　　■ 尺寸縮小有物理限制

　　不過(guò)，制程并不能無(wú)限制的縮小，當(dāng)我們將晶體管縮小到20納米左右時(shí)，就會(huì)遇到量子物理中的問(wèn)題，晶體管的漏電現(xiàn)象，抵銷縮小L時(shí)獲得的效益。作為改善方式，就是導(dǎo)入FinFET(Tri-Gate)這個(gè)概念，如右上圖。在Intel以前所做的解釋中，可以知道借由導(dǎo)入這個(gè)技術(shù)，能減少因物理現(xiàn)象所導(dǎo)致的漏電現(xiàn)象。

　　更重要的是，借由這個(gè)方法可以增加Gate端和下層的接觸面積。在傳統(tǒng)的做法中(左上圖)，接觸面只有一個(gè)平面，但是采用 FinFET(Tri-Gate)這個(gè)技術(shù)后，接觸面將變成立體，可以輕易的增加接觸面積，這樣就可以在保持一樣的接觸面積下讓Source-Drain端變得更小，對(duì)縮小尺寸有相當(dāng)大的幫助。

　　■ 為什么10納米制程引起很大關(guān)注

　　邁入10nm很困難。各大廠進(jìn)入10納米制程面臨相當(dāng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，主因是1顆原子的大小大約為0.1納米，在10納米的情況下，一條線只有不到100顆原子，在制作上相當(dāng)困難，而且只要有一個(gè)原子的缺陷，像是在制作過(guò)程中有原子掉出或是有雜質(zhì)，就會(huì)產(chǎn)生不知名的現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的良率。

　　如果無(wú)法想象這個(gè)難度，可以做個(gè)小實(shí)驗(yàn)。在桌上用100個(gè)小珠子排成一個(gè)10×10的正方形，并且剪裁一張紙蓋在珠子上，接著用小刷子把旁邊的的珠子刷掉，最后使他形成一個(gè)10×5的長(zhǎng)方形。這樣就可以知道各大廠所面臨到的困境，以及達(dá)成這個(gè)目標(biāo)究竟是多么艱巨。

　　當(dāng)然，攀登科學(xué)高峰必然會(huì)遇到很多的困難。如今三星10納米芯片已經(jīng)宣布開始量產(chǎn)，臺(tái)積電也宣布將用10納米芯片生產(chǎn)新一代iPhone的處理器A11。三星和臺(tái)積電在10納米制程上一直處于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，雖然臺(tái)積電拿到蘋果A11訂單的可能性更大，但雙方的競(jìng)爭(zhēng)，更加促進(jìn)了10納米制程的投入，使得原本很難的技術(shù)得以克服，并取得一定的成績(jī)。這對(duì)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，都是很有意義的進(jìn)步。