(2023.10.7)半導(dǎo)體周要聞－莫大康

1. 英特爾決戰(zhàn)2nm，4年追趕5代制程，與臺(tái)積電維持競合關(guān)系

明年底，英特爾將推進(jìn)至18Ａ制程，挑戰(zhàn)臺(tái)積電2nm制程，并將用于2025年推出的服務(wù)器處理器產(chǎn)品上。英特爾認(rèn)為，屆時(shí)將用比超微更佳的制程奪回市場。臺(tái)積電則預(yù)計(jì)于2025年量產(chǎn)2nm制程芯片。

基辛格宣告英特爾下一代制程20Ａ將在明年上半年推出。A代表埃米，一埃米是10分之1nm，20Ａ代表的即是2nm制程。由于電晶體的體積極小，因此，英特爾將改采用GAA（閘極全環(huán)電晶體）技術(shù)設(shè)計(jì)的新型電晶體「RibbonFET」，以及從背面供電的PowerVia技術(shù)。他表示英特爾明年底將推出18A制程，由于臺(tái)積電也將改采GAA技術(shù)設(shè)計(jì)電晶體，明年底，兩家公司將決戰(zhàn)2nm制程。

根據(jù)報(bào)導(dǎo)，業(yè)界人士透露，今年英特爾推出的最新型處理器，最核心的計(jì)算單元仍是用英特爾最新制程打造，但圖形單元?jiǎng)t由臺(tái)積電制造，再利用先進(jìn)封裝整合成一顆芯片。這一次，英特爾首次加入NPU單元，打造AI處理器和英偉達(dá)、AMD競爭。

今年推出的METEOR LAKE處理器采用英特爾四制程，2024年下一代處理器ARROW LAKE推出時(shí)，卻將采用英特爾20A制程，2024年之后推出的LUNAR LAKE處理器又將改采英特爾18A制程，和過去一代制程用在好幾代產(chǎn)品上的做法大為不同，改變帶來的影響值得觀察。

2 . Chiplet推動(dòng)SiP封裝大爆發(fā)

據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)顯示，SiP市場總收入在 2022 年達(dá)到212億美元。預(yù)計(jì)到 2028 年將達(dá)到 338億美元，復(fù)合年增長率為 8.1%，這主要是受到異構(gòu)集成、小芯片、封裝占用空間以及5G、人工智能、高性能計(jì)算、自動(dòng)駕駛和物聯(lián)網(wǎng)等細(xì)分市場的成本優(yōu)化趨勢的推動(dòng)。

SiP 市場主要由移動(dòng)和消費(fèi)領(lǐng)域主導(dǎo)，該領(lǐng)域占 2022 年總收入的 89%，并將在未來繼續(xù)主導(dǎo)市場，其未來幾年的復(fù)合年增長率為 6.5%。這是由手機(jī)、高端 PC 和游戲領(lǐng)域越來越多地采用 2.5D/3D 技術(shù)推動(dòng)的；高端手機(jī)設(shè)備中的 HD FO；以及手機(jī)和可穿戴設(shè)備中更多 FC/WB SiP，包括 RF 和其他連接模塊。

未來幾年，電信和基礎(chǔ)設(shè)施市場預(yù)計(jì)將增長 20.2%，主要受到人工智能、高性能計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域及其不斷增長的性能要求的推動(dòng)。

汽車市場正在以 15.3% 的復(fù)合年增長率增長。它將受到車輛電氣化和自動(dòng)駕駛趨勢的推動(dòng)，包括 ADAS 和 LiDAR 等應(yīng)用，其中需要更多的傳感器和攝像頭。 

3. 前臺(tái)積電廠長加前爾必達(dá)社長！昇維旭擬建12吋DRAM廠，計(jì)劃2024年1季度試產(chǎn)

近期在深圳新成立的DRAM廠商昇維旭技術(shù)公司（SwaySure），在宣布前爾必達(dá)社長、紫光集團(tuán)高級(jí)副總裁坂本幸雄出任首席戰(zhàn)略官之前，就挖來了前臺(tái)積電廠長劉曉強(qiáng)擔(dān)任CEO。而最新的消息顯示，昇維旭將自建12吋DRAM廠，計(jì)劃2024年第1季度試產(chǎn)。

根據(jù)芯智訊最新了解到的信息顯示，昇維旭預(yù)計(jì)將投資3000億人民幣建造12吋DRAM廠，將會(huì)從28nm制程切入DRAM制造，規(guī)劃總產(chǎn)能14萬片/月，第1期已在建造中，規(guī)劃明年第3季引進(jìn)機(jī)臺(tái)設(shè)備，2024年第一季度試產(chǎn)。

根據(jù)TrendForce預(yù)測，2021年底全球內(nèi)存產(chǎn)能將達(dá)到150萬晶圓/月，三星產(chǎn)能超過55.5萬晶圓/月，SK海力士是36萬片晶圓/月，美光也有35.5萬晶圓/月。

目前產(chǎn)能最大國產(chǎn)DRAM廠商是長鑫存儲(chǔ)，此前在2020年、2021年分別實(shí)現(xiàn)了4.5萬片晶圓/月、6萬片晶圓/月的產(chǎn)能目標(biāo)。2022年的產(chǎn)能目標(biāo)是12萬片晶圓/月。即便是加上昇維旭規(guī)劃的14萬片晶圓/月的產(chǎn)能，與排名第三的美光相比，也仍有不小的差距。

開局更早的福建晉華，由于美國的制裁，發(fā)展緩慢，不過去年有消息稱，其已小批量試產(chǎn)25nm產(chǎn)品。最新的招標(biāo)信息也顯示，晉華預(yù)5月采購了1臺(tái)CVD設(shè)備，2臺(tái)前道檢測設(shè)備，3臺(tái)前道計(jì)量設(shè)備，兩臺(tái)退火設(shè)備和1臺(tái)離子注入設(shè)備。

4. 3nm臺(tái)積電的一道小坎

2023年9月13日，蘋果的秋季新品發(fā)布會(huì)上，與iPhone 15 Pro系列一同登場的，還有全球首款3nm芯片A17 Pro，其依舊出自蘋果的老朋友臺(tái)積電之手。

意外偏偏發(fā)生了，這顆本應(yīng)強(qiáng)大的A17 Pro芯片提升幅度并沒有大家想象中那么大，反而iPhone 15 Pro的發(fā)熱問題，讓蘋果變成了“火龍果”。

郭明錤稱，iPhone 15 Pro 系列的過熱問題，與臺(tái)積電的 3nm 制程無關(guān)，主要很可能是為了讓重量更輕，因此對(duì)散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)作出了妥協(xié)，像是散熱面積較小、采用鈦合金影響散熱效果等。

根據(jù)Techinsights的芯片拆解，與A16相比，A17 Pro 每顆性能核心和效率核心的面積減少了 20%，每個(gè) GPU 核心的面積增加了 5%，整體 GPU 核心增加了 20%，且由于工藝制程的進(jìn)步，A17 Pro芯片的整體面積略有縮小，但晶體管數(shù)量來到了新高，為190億，對(duì)比上代的160億晶體管，增加了近20%，能夠完成如此大的升級(jí)，臺(tái)積電3nm工藝功不可沒。

但根據(jù)蘋果官方的公告，A17 Pro的CPU整體性能只是比上一代提升了約10%，提升幅度達(dá)到20%的GPU又有很大程度上是因?yàn)?核變6核，只有NPU提升幅度最大，算力從17TOPS升級(jí)到35TOPS，不難猜測它的實(shí)際規(guī)模變大了不少，外加新的USB 3控制器的加入，這些就是A17 Pro的主要升級(jí)點(diǎn)了，并未完成很多人預(yù)期里的大幅度跨越。

當(dāng)A17 Pro褪去了神話光環(huán)之際，臺(tái)積電的3nm也備受質(zhì)疑。

更要命的當(dāng)然還是良率問題，根據(jù) Hi Investment & Securities 的數(shù)據(jù)，三星的 3 nm良率估計(jì)超過 60%，相比之下，臺(tái)積電的 3 nm良率約為 55%，新技術(shù)的良率幾乎與舊技術(shù)良率持平，讓人不由想起了幾個(gè)月前曝光的蘋果與臺(tái)積電之間的“甜心交易”：蘋果向臺(tái)積電下巨額 3nm 芯片訂單，但是要求不合格芯片成本均由臺(tái)積電自己承擔(dān)，蘋果只需要為良品芯片付費(fèi)，有媒體表示，這樣下來，蘋果每年可節(jié)省數(shù)十億美元。

目前，臺(tái)積電為蘋果代工的依舊是N3B即第一代3nm工藝，該工藝的好處是晶體管密度大幅增加，即A17 Pro實(shí)現(xiàn)的190億晶體管，而明年登場的N3E，在晶體管密度上表現(xiàn)會(huì)稍遜一籌，但功耗控制方面更加理想，包括蘋果在內(nèi)的的多家廠商都有意采用這項(xiàng)工藝，如果屆時(shí)臺(tái)積電能大幅提升良率，相信上門的Fabless廠商依舊會(huì)絡(luò)繹不絕。

但三星早已拿著GAA的3nm虎視眈眈，一旦臺(tái)積電犯下錯(cuò)誤，原本屬于它的訂單就有可能流向老對(duì)手，而這樣的局面早在16nm和7nm時(shí)就上演過，如今3nm懸而未決，未嘗沒有再發(fā)生一次的可能性。

5. 麒麟9000S誕生后，華為將停止采購高通芯片新機(jī)型，全面采用自家新麒麟處理器

根據(jù)此前天風(fēng)國際證券分析師郭明錤 (Ming-Chi Kuo)調(diào)查，華為在2022年、2023年分別向高通采購2300-2500萬、4000-4200萬顆手機(jī)SoC芯片。

然而，華為預(yù)計(jì)從2024年開始，將停止采購高通芯片，新機(jī)型全面采用自家設(shè)計(jì)的新麒麟處理器。如此一來，高通不僅將完全失去華為訂單，還要面臨非華為中國品牌因華為手機(jī)市占率提升而出貨衰退的風(fēng)險(xiǎn)。

預(yù)計(jì)高通2024年對(duì)中國手機(jī)品牌的SoC出貨，將因華為采用新麒麟處理器較2023年至少減少5000-6000萬顆，而且預(yù)期持續(xù)逐年減少。

6. 美國大意了，臺(tái)積電公布1nm芯片廠選址，張忠謀留了一張王炸

臺(tái)積電帶到美國的不僅僅是5nm和3nm的生產(chǎn)線，更重要的是其豐富的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)秘密以及一流的工程師團(tuán)隊(duì)。這種合作似乎讓美國在芯片領(lǐng)域更加堅(jiān)不可摧。

盡管部分技術(shù)和生產(chǎn)線已遷至美國，但其最前沿的技術(shù)仍然掌握在臺(tái)積電手中。在臺(tái)積電的長遠(yuǎn)規(guī)劃中，2025年是2nm制程的量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)，而1nm工藝則計(jì)劃在2028年量產(chǎn)。這也意味著，臺(tái)積電并不完全依賴美國，它有其獨(dú)特的業(yè)務(wù)規(guī)劃和發(fā)展策略。

對(duì)于中國來說，這無疑是一個(gè)難得的機(jī)遇。近年來，中國在芯片技術(shù)上的發(fā)展迅速，但與美國等先進(jìn)國家相比仍然存在一定的差距。目前，臺(tái)積電的策略為中國的芯片業(yè)創(chuàng)造了更大的機(jī)會(huì)。

臺(tái)積電最近的決策顯示，雖然其與美國的合作關(guān)系日益緊密，但其在全球布局上并沒有完全依賴美國。這樣的策略或許源于一個(gè)簡單的邏輯：放所有的雞蛋在一個(gè)籃子里是有風(fēng)險(xiǎn)的。而在目前全球政治與經(jīng)濟(jì)形勢的不確定性下，這種風(fēng)險(xiǎn)是不容忽視的。

7. 格科微3200萬像素產(chǎn)品已獲得多個(gè)品牌訂單，5000萬像素產(chǎn)品計(jì)劃Q4向品牌送樣

近日，格科微在接受機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)表示，公司已經(jīng)成功研發(fā)出單芯片高像素產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品在成像效果不輸同類產(chǎn)品的同時(shí)，成本優(yōu)勢明顯，且具有良好的模組兼容性。目前 3200 萬像素產(chǎn)品已經(jīng)獲得多個(gè)品牌訂單，樂觀估計(jì)今年將迎來量產(chǎn)；5000萬像素產(chǎn)品計(jì)劃 Q4 向品牌送樣，樂觀估計(jì)明年獲得量產(chǎn)訂單。公司認(rèn)為上述技術(shù)創(chuàng)新將引領(lǐng)中高端智能機(jī)前后主攝芯片技術(shù)方向。

對(duì)于安防、數(shù)碼等非手機(jī)業(yè)務(wù)，格科微稱，上半年，在非手機(jī) CMOS 圖像傳感器領(lǐng)域，公司進(jìn)一步提升產(chǎn)品規(guī)格，繼 400 萬像素產(chǎn)品導(dǎo)入品牌客戶并量產(chǎn)后，公司正式發(fā)布一款寬動(dòng)態(tài)、低功耗 4K 圖像傳感器 GC8613，采用格科微特色的DAG 電路架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了無偽影單幀寬動(dòng)態(tài)圖像輸出，并應(yīng)用于智慧城市、智慧家居、會(huì)議系統(tǒng)等場景。

在汽車電子領(lǐng)域，憑借成熟的像素工藝和先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)，公司產(chǎn)品在低光下成像效果清晰度以及高溫下圖像質(zhì)量穩(wěn)定程度均有突破；公司產(chǎn)品主要用于行車記錄儀、倒車影像、360 環(huán)視、后視等方面，23 年上半年在后裝市場實(shí)現(xiàn)超過 1 億元銷售額。

公司募投項(xiàng)目“12 英寸 CIS 集成電路特色工藝研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”進(jìn)展順利，已完成首批設(shè)備的安裝調(diào)試，順利產(chǎn)出了良率符合預(yù)期的合格產(chǎn)品，并通過了長期信賴性測試驗(yàn)收，達(dá)到大規(guī)模量產(chǎn)條件。后續(xù)該工廠將主要承接公司 32M 及以上產(chǎn)品生產(chǎn)，目標(biāo)產(chǎn)能為 20,000 片/月后道產(chǎn)能。臨港工廠的建設(shè)，標(biāo)志著公司經(jīng)營模式向 Fab-lite 成功轉(zhuǎn)型。

8. 首款商用800G硅光子數(shù)據(jù)中心芯片來了

本周在格拉斯哥舉行的歐洲光計(jì)算會(huì)議 (ECOC) 上展示的 800G PIC（光子集成電路）是首款針對(duì) DR8 和 DR8+ 應(yīng)用的商用單芯片樣品。它提供 8 個(gè)以 100Gb/s 獨(dú)立調(diào)制的光通道，總帶寬為 800Gb/s。

該芯片采用緊湊的 7.5mm x 7mm 封裝，可用于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QSFP 和 OSFP 樣式外形尺寸，并支持超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心以及人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)集群等應(yīng)用中長達(dá) 2 公里的互連。

PIC 包括片上激光器，采用了 DustPhotonics 的專利 L3C（低損耗激光耦合）技術(shù)，因此來自各種不同制造商的現(xiàn)成激光器可以與 PIC 集成。這使得產(chǎn)品性能、成本、功耗和供應(yīng)鏈可擴(kuò)展性方面具有優(yōu)勢。

9. 最先進(jìn)High NA EUV光刻機(jī)英特爾年底導(dǎo)入

英特爾 (Intel) 上周宣布，投資185億美元的愛爾蘭Fab 34晶圓廠以EUV微影曝光設(shè)備量產(chǎn)，是英特爾芯片制造的重要里程碑。

英特爾強(qiáng)調(diào)，有了High-NA EUV微影曝光設(shè)備，理論上可實(shí)現(xiàn)“四年五節(jié)點(diǎn)制程”目標(biāo)。Ann Kelleher 說英特爾正按計(jì)劃進(jìn)行，已完成兩個(gè)節(jié)點(diǎn)制程，也就是Intel 7及Intel 4，第三個(gè)節(jié)點(diǎn)Intel 3很快就會(huì)開始，最后Intel 20A及Intel 18A節(jié)點(diǎn)都有非常好進(jìn)展。

ASML CEO Peter Wennink 在9月接受媒體采訪時(shí)透露，盡管供應(yīng)商有些問題，但 ASML仍會(huì)照計(jì)劃，年底交貨High NA EUV微影曝光設(shè)備。一套High-NA EUV微影曝光設(shè)備體積和卡車相當(dāng)，每臺(tái)超過3億歐元，滿足各類半導(dǎo)體制造商需求，十年內(nèi)可制造更小更先進(jìn)的芯片。

10. 美商務(wù)部正式宣布中國芯片禁令解除，美媒稱永久斷供先進(jìn)芯片

不久前，美國商務(wù)部長雷蒙多訪華歸國后宣布，將暫時(shí)解除對(duì)我國芯片出口的部分限制。

長期以來，中美雙方在芯片戰(zhàn)爭上打得十分激烈，而美國為了遏制中國的芯片發(fā)展更是在早年時(shí)對(duì)我國多家圍堵。

美國商務(wù)部更是宣布，將解除對(duì)中國芯片出口的部分限制措施。猛一聽這是一個(gè)皆大歡喜的事對(duì)不對(duì)，可事實(shí)上人家留了個(gè)心思禁止高端芯片的進(jìn)入。

但你不得不說，這一舉措從某種角度，也的確可以被業(yè)內(nèi)視為中美在芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“破冰”的關(guān)鍵一步。

當(dāng)然，這一政策的放松對(duì)我國而言也是有巨大的好處的。

咱們國內(nèi)的企業(yè)可以重新獲取先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，加速自主創(chuàng)新，彌補(bǔ)過去技術(shù)斷層問題。

中國市場也將更大限度對(duì)外開放，有利于引入全球資源，提升產(chǎn)業(yè)國際競爭力。整個(gè)中國，將在公平競爭環(huán)境下提升實(shí)力，在全球舞臺(tái)上取得更大成就。

如今雖然美國緩解了某些芯片的限制條件，但正如咱們說的那樣。核心技術(shù)，還掌握在對(duì)方手里。而這，也是其永遠(yuǎn)不會(huì)與我們分享的存在，

中美博弈仍在繼續(xù)，成敗的天平尚未傾斜。讓我們以史為鑒，砥礪前行，以創(chuàng)新者的姿態(tài)書寫科技強(qiáng)國的嶄新篇章。