晶圓代工先進(jìn)工藝的戰(zhàn)場(chǎng)，沒(méi)錢(qián)燒請(qǐng)“退場(chǎng)”

　　在過(guò)去，半導(dǎo)體市場(chǎng)的重點(diǎn)一直圍繞著傳統(tǒng)的芯片微縮，在器件中加入更多功能，然后在每個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)上縮小器件。然而到了最近幾年，芯片在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的微縮都變得更加昂貴和復(fù)雜。如今，只有少數(shù)人能夠負(fù)擔(dān)得起在先進(jìn)節(jié)點(diǎn)上設(shè)計(jì)芯片的費(fèi)用

　　在2018年上半年，臺(tái)積電全球市場(chǎng)占有率已經(jīng)達(dá)到56%，也就是說(shuō)，全球有一半以上的半導(dǎo)體、芯片都來(lái)自于臺(tái)積電。

　　芯片行業(yè)對(duì)于數(shù)字的高度敏感，越來(lái)越成為晶圓代工廠商以及芯片廠商的“緊箍咒”。對(duì)于處于金字塔尖的巨頭們來(lái)說(shuō)，不無(wú)例外。

　　近日供應(yīng)鏈傳出消息，稱臺(tái)積電巨頭臺(tái)積電已經(jīng)贏得了2019年蘋(píng)果A13芯片的獨(dú)家訂單，加上此前的高通、華為、英偉達(dá)等廠商的訂單，明年臺(tái)積電在全球?qū)I(yè)晶圓代工市場(chǎng)份額有望升至60%。而在2018年上半年，臺(tái)積電全球市場(chǎng)占有率已經(jīng)達(dá)到56%，也就是說(shuō)，全球有一半以上的半導(dǎo)體、芯片都來(lái)自于臺(tái)積電。

　　對(duì)于先進(jìn)制程的熱情投資來(lái)自于芯片市場(chǎng)的需求爆發(fā)。比如華為明年推出的麒麟990以及高通驍龍的855(8510)都需要更先進(jìn)的制程來(lái)提高市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。集邦拓墣產(chǎn)業(yè)研究院分析師姚嘉洋對(duì)第一記者表示，制程越先進(jìn)，面積越小，性能提升的同時(shí)功耗也會(huì)降低，一般來(lái)說(shuō)，10nm對(duì)16nm，功耗大約會(huì)下降20%到30%。數(shù)字越小則代表了越先進(jìn)的技術(shù)水準(zhǔn)。

　　但從分析機(jī)構(gòu)提供的數(shù)據(jù)來(lái)看，無(wú)論是芯片廠商還是晶圓代工廠商，越往“金字塔”走，承擔(dān)的壓力就越大。國(guó)際半導(dǎo)體市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)ICInsights最新的報(bào)告指出，預(yù)計(jì)2018年全球四大純晶圓代工廠中，除了臺(tái)積電，GlobalFoundries、聯(lián)華電子和中芯國(guó)際每晶圓平均收入都在下降。

　　ICInsights預(yù)測(cè)，未來(lái)5年能有能力投入先進(jìn)制程的晶圓代工廠，只有臺(tái)積電、三星以及英特爾，激烈競(jìng)爭(zhēng)之下，一定會(huì)讓定價(jià)壓力一路延燒到2022年為止。

　　選手“退賽”

　　在過(guò)去，半導(dǎo)體市場(chǎng)的重點(diǎn)一直圍繞著傳統(tǒng)的芯片微縮，在器件中加入更多功能，然后在每個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)上縮小器件。

　　然而到了最近幾年，芯片在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的微縮都變得更加昂貴和復(fù)雜。如今，只有少數(shù)人能夠負(fù)擔(dān)得起在先進(jìn)節(jié)點(diǎn)上設(shè)計(jì)芯片的費(fèi)用。根據(jù)IBS的數(shù)據(jù)，僅IC設(shè)計(jì)成本就從28nm平面器件的5130萬(wàn)美元躍升至7nm芯片的2.978億美元。

　　ICInsights表示，臺(tái)積電能保持一枝獨(dú)秀的地位，主要原因就是其幾乎壟斷了最先進(jìn)制程工藝節(jié)點(diǎn)的市場(chǎng)。

　　事實(shí)上，全球四大晶圓代工廠每片晶圓的平均營(yíng)收在2014年已經(jīng)觸頂，達(dá)到1149美元，之后一路緩跌至2017年。ICInsights指出，制程技術(shù)的先進(jìn)與否，影響了每片晶圓營(yíng)收的高低，0.5μ8英寸矽晶圓每片平均營(yíng)收只有370美元，20nm以下12英寸晶圓每片平均營(yíng)收卻達(dá)6050美元。若以平方英寸平均營(yíng)收來(lái)看，0.5μ制程技術(shù)與20nm以下制程技術(shù)，前者的平均營(yíng)收7.41美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如后者的53.86美元。

　　出于市場(chǎng)的壓力，部分晶圓代工巨頭開(kāi)始選擇“停下腳步”，檢討不斷“燒錢(qián)”投入先進(jìn)工藝后帶來(lái)的后果。

　　在今年8月，格芯(GLOBALFOUNDRIES，原名格羅方德)正式對(duì)外宣布擱置7nmFinFET項(xiàng)目，并調(diào)整相應(yīng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)支持強(qiáng)化的產(chǎn)品組合方案。在第一財(cái)經(jīng)記者獲得的一份資料中，格芯表示，在裁減相關(guān)人員的同時(shí)，一大部分頂尖技術(shù)人員將被部署到14/12nmFinFET衍生產(chǎn)品和其他差異化產(chǎn)品的工作上。

　　“客戶對(duì)半導(dǎo)體的需求從未如此高漲，并要求我們?cè)趯?shí)現(xiàn)未來(lái)技術(shù)創(chuàng)新方面發(fā)揮越來(lái)越大的作用?！备裥臼紫瘓?zhí)行官湯姆·嘉菲爾德(TomCaulfield)表示，“今天，絕大多數(shù)無(wú)晶圓廠客戶都希望從每一代技術(shù)中獲得更多價(jià)值，以充分利用設(shè)計(jì)每個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)所需的大量投資。從本質(zhì)上講，這些節(jié)點(diǎn)正在向?yàn)槎鄠€(gè)應(yīng)用領(lǐng)域提供服務(wù)的設(shè)計(jì)平臺(tái)過(guò)渡，從而為每個(gè)節(jié)點(diǎn)提供更長(zhǎng)的使用壽命。這一行業(yè)動(dòng)態(tài)導(dǎo)致設(shè)計(jì)范圍到達(dá)摩爾定律外部界限的無(wú)晶圓廠客戶越來(lái)越少。我們正重組我們的資源來(lái)轉(zhuǎn)變業(yè)務(wù)重心，加倍投資整個(gè)產(chǎn)品組合中的差異化技術(shù)，有針對(duì)性地服務(wù)不斷增長(zhǎng)的細(xì)分市場(chǎng)中的客戶。”

　　而在前不久，也有消息稱英特爾將會(huì)把旗下的技術(shù)和制造業(yè)務(wù)拆分為三個(gè)不同部門(mén)，這被外界理解為10nm工藝遲遲無(wú)法大規(guī)模量產(chǎn)所導(dǎo)致的結(jié)果。

　　不管怎樣，聯(lián)電與格芯先后退出先進(jìn)制程軍備競(jìng)賽，加上英特爾的10納米制程處理器量產(chǎn)出貨時(shí)程再度遞延到2019年底，均顯示先進(jìn)制程的技術(shù)進(jìn)展已面臨瓶頸。

　　金字塔尖的競(jìng)爭(zhēng)

　　三星似乎是目前臺(tái)積電在先進(jìn)制程“數(shù)字游戲”中的唯一對(duì)手。

　　在近幾年來(lái)，三星在先進(jìn)制程工藝方面一再取得對(duì)臺(tái)積電的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，14/16nmFinFET、10nm工藝均先于臺(tái)積電投產(chǎn)，而在臺(tái)積電分析師會(huì)議舉行的同一天，三星宣布使用極紫外光刻技術(shù)(EUV)的7nmLPP工藝開(kāi)始生產(chǎn)，叫板意味十足。

　　對(duì)于三星的動(dòng)作，臺(tái)積電高調(diào)反擊表示，手上已有100個(gè)7nm的流片客戶，應(yīng)用在AI領(lǐng)域的高速運(yùn)算芯片占多數(shù)，更重要的是，2019年第二代采用EUV技術(shù)的7nm將貢獻(xiàn)10億美元營(yíng)收。

　　其中一位客戶就是華為，有消息稱海思麒麟990目前正用臺(tái)積電7nmPlusEUV的工藝設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)在2019年一季度正式流片，而一次流片就至少花費(fèi)3000萬(wàn)美元，但華為并沒(méi)有對(duì)此作出回復(fù)。

　　而在高通的4G/5G峰會(huì)上，華為也是被提及最多的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。而為了“反制”對(duì)手，高通也在加快芯片模組的出貨節(jié)奏?，F(xiàn)場(chǎng)的一名高通工作人員對(duì)記者表示，目前高通正在把AI的能力，覆蓋到更多的芯片組合中，包括驍龍675的AI性能提升了50%。

　　過(guò)去，三星電子與高通的合作可謂緊密，但由于三星7nm工藝遲遲未上，分析師稱高通最新的頂級(jí)移動(dòng)芯片驍龍8150有可能轉(zhuǎn)由臺(tái)積電代工，不過(guò)，在三星第二代采用EUV工藝的7nm芯片量產(chǎn)后，又迎來(lái)了變數(shù)。

　　“純晶圓代工廠每片晶圓的平均收入在很大程度上取決于工藝技術(shù)的最小特征尺寸?！盜Cinsights最新的統(tǒng)計(jì)顯示，2018年，0.5μm/200mm每片晶圓的平均營(yíng)收(370美元)和小于20nm/300mm每片晶圓創(chuàng)造的營(yíng)收(6050美元)之間的差異超過(guò)16倍。

　　正是因?yàn)榕_(tái)積電小于45nm的工藝產(chǎn)品占其營(yíng)收的大多數(shù)，這就使得該公司每片晶圓的營(yíng)收在2013年到2018年之間保持2%的年平均復(fù)合增長(zhǎng)率。但GlobalFoundries、UMC和中芯國(guó)際在這個(gè)周期內(nèi)的年平均復(fù)合增長(zhǎng)率則下滑了2%。而這也是三星為什么在瘋狂投資先進(jìn)制程的原因。

　　但對(duì)于大多數(shù)這一領(lǐng)域的游戲玩家來(lái)說(shuō)，并不是說(shuō)成熟的制程市場(chǎng)沒(méi)有機(jī)會(huì)。

　　“減輕前沿技術(shù)領(lǐng)域的投資負(fù)擔(dān)將使格芯能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)、IoT、5G行業(yè)和汽車等快速增長(zhǎng)市場(chǎng)中對(duì)大多數(shù)芯片設(shè)計(jì)人員真正重要的技術(shù)進(jìn)行更有針對(duì)性的投資，”Gartner研發(fā)副總裁SamuelWang表示，“雖然最先進(jìn)技術(shù)往往會(huì)占據(jù)大多數(shù)的熱搜頭條位置，但鮮少有客戶能夠承擔(dān)為實(shí)現(xiàn)7nm及更高精度所需的成本和代價(jià)。14nm及以上技術(shù)將在未來(lái)許多年繼續(xù)成為芯片代工業(yè)務(wù)的重要需求及驅(qū)動(dòng)因素。這些領(lǐng)域?qū)⒂袠O大的創(chuàng)新空間，可以助力下一輪科技發(fā)展狂潮?！?/p>

　　姚嘉洋認(rèn)為，更多的代工廠商應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注為高增長(zhǎng)市場(chǎng)中的客戶提供真正差異化的產(chǎn)品，比如自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)和全球過(guò)渡至5G等新領(lǐng)域的強(qiáng)勁需求。