三雄決戰(zhàn)2納米
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時(shí)間：2023-08-07 10:57:42
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導(dǎo)讀本文由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫（ID：ICVIEWS）轉(zhuǎn)載自數(shù)位時(shí)代為何說(shuō)臺(tái)積電該“降價(jià)”了？目前臺(tái)積電居于領(lǐng)先地位，最先進(jìn)的制程是采FinFet（鰭式場(chǎng)效電晶體）架構(gòu)的3納米制程，已開始量產(chǎn)。蘋果是最先采用臺(tái)積電3納米制程的公司，預(yù)計(jì)今年9月推
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azn28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com目前臺(tái)積電居于領(lǐng)先地位，最先進(jìn)的制程是采FinFet（鰭式場(chǎng)效電晶體）架構(gòu)的3納米制程，已開始量產(chǎn)。蘋果是最先采用臺(tái)積電3納米制程的公司，預(yù)計(jì)今年9月推出的iPhone 15 Pro Max的應(yīng)用處理器（AP），將采用臺(tái)積電3納米制程生產(chǎn)。臺(tái)積電于2022年年底宣布3納米制程量產(chǎn)，這與原來(lái)預(yù)計(jì)的量產(chǎn)時(shí)程相較拖延不少時(shí)日，主要原因是3納米制程有不少工程障礙待克服，無(wú)法依原來(lái)設(shè)定的進(jìn)度推進(jìn)。![]()
三星3納米開局，但低良率也難搶大客戶三星電子于2022年6月底，正式宣布成功量產(chǎn)3納米制程。令人注意的是三星電子的3納米制程，采用GAA (Gate All Around，閘極全環(huán)繞）架構(gòu)，這是比FinFet更先進(jìn)的半導(dǎo)體架構(gòu)，臺(tái)積電預(yù)計(jì)在2納米制程，才會(huì)使用GAA架構(gòu)。從表面上看，三星電子在3納米制程超越了臺(tái)積電，不僅量產(chǎn)時(shí)程領(lǐng)先，而且技術(shù)上，直接跳躍到次一世代的半導(dǎo)體架構(gòu)。但實(shí)際的狀況是似乎沒有大客戶（如高通、英偉達(dá)等）采用三星電子的3納米制程，主要是良率不佳，大客戶不敢貿(mào)然使用。前些日子傳出三星電子在3納米制程的良率大幅提升到60%，勝過(guò)臺(tái)積電的55%，不過(guò)實(shí)際情況還有待驗(yàn)證。![]()
FinFet、GAA差在哪？首先，半導(dǎo)體的運(yùn)作原理是，電子會(huì)從源極進(jìn)入并往汲極移動(dòng)，最上方的閘極就像水龍頭。施加電壓時(shí)水龍頭就會(huì)打開，讓電子通過(guò)，代表1；沒電壓時(shí)水龍頭就會(huì)關(guān)閉，電子無(wú)法通過(guò)，代表0。![]()
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臺(tái)積電FinFET架構(gòu)是什么？16納米后因?yàn)轶w積縮小，電子們?nèi)菀淄蹬茉斐陕╇姡虼薋inFET（鰭式場(chǎng)效電晶體）把原本2D構(gòu)造改為3D，讓身為水龍頭的（閘極）能更好地從3個(gè)方向控制電子流通。三星去年6月宣布成功量產(chǎn)3納米制程。三星的3納米制程是采用GAA (Gate All Around，閘極全環(huán)繞）架構(gòu)。GAA與FinFET兩者為相似架構(gòu)，都是從4面控制電子防止偷跑。倘若消息屬實(shí)，臺(tái)積電將面臨巨大壓力。目前三星電子在先進(jìn)制程的良率改善很多，4納米的良率、性能皆提升不少，吸引一些客戶到三星電子投片生產(chǎn)。3納米制程方面，三星電子的良率確實(shí)有大幅改善，不過(guò)尚需以更多的證據(jù)，方能說(shuō)服大客戶下單。這已經(jīng)對(duì)臺(tái)積電構(gòu)成潛在的競(jìng)爭(zhēng)威脅。![]()
英特爾奪回龍頭的關(guān)鍵，要看20A、18A能否如期量產(chǎn)英特爾本來(lái)是半導(dǎo)體制程技術(shù)的領(lǐng)頭羊，然而英特爾在14納米邁向10納米（現(xiàn)Intel 7）的過(guò)程中蹉跎許久，讓臺(tái)積電能夠在7納米制程脫穎而出，成為全球半導(dǎo)體制程最先進(jìn)的公司。英特爾新CEO上任后，肩負(fù)英特爾復(fù)興大計(jì)，除了提出IDM 2.0策略外，還在歐洲、美國(guó)大舉投資興建晶圓廠，同時(shí)在先進(jìn)制程的開發(fā)更是非常積極。Intel 7目前已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)，Intel 4將于今年下半年開始量產(chǎn)。![]()
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根據(jù)英特爾的技術(shù)藍(lán)圖，英特爾將從2022年起到2025年，4年間將推出5個(gè)世代制程(Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A、Intel 18A)。Intel 7目前已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)，Intel 4將于今年下半年開始量產(chǎn)。相當(dāng)于臺(tái)積電3納米制程的Intel 3，預(yù)計(jì)在今年底開始量產(chǎn)，與臺(tái)積電相同，英特爾的Intel 3也是采用FinFet架構(gòu)。Intel 20A預(yù)計(jì)于2024年上半年準(zhǔn)備量產(chǎn)，Intel 18A預(yù)計(jì)于2024年下半年量產(chǎn)，這兩個(gè)制程相當(dāng)于2納米、1.8納米。倘若英特爾能如期量產(chǎn)Intel 20A、Intel 18A，則將超越臺(tái)積電、三星電子（這兩家公司皆預(yù)定2025年量產(chǎn)2納米制程），重新奪回全球制程技術(shù)的龍頭地位。7月25日，英特爾宣布瑞典電信設(shè)備供應(yīng)商愛立信，將使用Intel 18A制程生產(chǎn)愛立信新的芯片。不過(guò)英特爾及愛立信沒有提供進(jìn)一步細(xì)節(jié)，也未提供芯片產(chǎn)出的日期。![]()
頻發(fā)量產(chǎn)與合作消息不代表?yè)屜率袌?chǎng)，從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)仍有長(zhǎng)路要走2納米技術(shù)進(jìn)入門檻應(yīng)該很高，臺(tái)積電、英特爾將在2納米，導(dǎo)入GAA架構(gòu)以及背面供電等新技術(shù)，這將面臨不少工程的挑戰(zhàn)。英特爾在實(shí)驗(yàn)室可能已經(jīng)完成2納米、1.8納米的試作，愛立信應(yīng)該已經(jīng)在英特爾實(shí)驗(yàn)室投片試作新的芯片，也可能有實(shí)驗(yàn)室的芯片產(chǎn)出，因此英特爾才發(fā)表愛立信將使用Intel 18A的消息。從實(shí)驗(yàn)室到工廠量產(chǎn)，有一段很長(zhǎng)的路要走，有很多障礙必須克服，英特爾4年5制程是否能順利達(dá)陣，還有待觀察。英特爾、三星電子積極搶進(jìn)最先進(jìn)制程，對(duì)臺(tái)積電將造成不小的壓力。目前臺(tái)積電在7/6、5/4、3納米制程取得領(lǐng)先，蘋果、AMD、高通、聯(lián)發(fā)科、英偉達(dá)等大部分皆采用臺(tái)積電的先進(jìn)制程。三星之前在4納米制程，性能、良率皆不符客戶要求，使高通、英偉達(dá)等，不得不將需要最先進(jìn)制程的產(chǎn)品，轉(zhuǎn)向臺(tái)積電投單。如今三星電子良率顯著改善，頻頻對(duì)高通、英偉達(dá)、AMD等揮手，相信三星電子會(huì)提出最好的條件，希望能搶到臺(tái)積電先進(jìn)制程的訂單。號(hào)稱“中國(guó)臺(tái)灣貝爾實(shí)驗(yàn)室”的臺(tái)積電全球研發(fā)中心于7月28日正式啟用，將有7,000名研發(fā)人員進(jìn)駐，將專注于2納米制程及更先進(jìn)制程技術(shù)的開發(fā)。![]()
半導(dǎo)體三雄決戰(zhàn)點(diǎn)：2納米制程所達(dá)成的性能、良率與客戶接受情況臺(tái)積電每年研發(fā)預(yù)算約占營(yíng)收8%左右，2022年研發(fā)預(yù)算高達(dá)54.72億美元（約占營(yíng)業(yè)額的7.2%），與2021年的44.65億美元（約占營(yíng)業(yè)額的7.9%）比較，成長(zhǎng)22.6 %。主要的原因是臺(tái)積電2022年?duì)I收758.81億美元，較2021年的568.2億美元成長(zhǎng)33.5%，因此2022年研發(fā)費(fèi)用與營(yíng)收比率下降，不過(guò)金額仍有兩位數(shù)的成長(zhǎng)。在半導(dǎo)體先進(jìn)制程的賽道上，除了研發(fā)必須投入龐大的資金、資源外，建立生產(chǎn)線更是需要龐大的資金。臺(tái)積電近幾年，每年資本支出都在300億美元以上，由此可見欲發(fā)展先進(jìn)制程，必須有足夠的資金投入。三星電子與英特爾皆是資本雄厚的公司，因此它們有足夠的資源投入先進(jìn)制程的開發(fā)。臺(tái)積電、三星電子及英特爾，目前皆積極發(fā)展3納米、2納米先進(jìn)制程。三星電子雖然最先發(fā)表3納米GAA制程量產(chǎn)，不過(guò)截至現(xiàn)在，似乎還沒有大客戶采用三星電子的3納米制程。臺(tái)積電雖然較三星電子晚宣布3納米制程量產(chǎn)，然而蘋果已開始采用，尚有不少客戶準(zhǔn)備在臺(tái)積電3納米制程投片。英特爾的3納米量產(chǎn)預(yù)訂在今年下半年，因此目前臺(tái)積電在先進(jìn)制程處于領(lǐng)先地位。2納米制程將會(huì)是這三大公司的決戰(zhàn)點(diǎn)，量產(chǎn)時(shí)程只要不要相差過(guò)多，就不會(huì)是勝負(fù)的重點(diǎn)。2納米制程的性能、良率、客戶接受情形，才是勝負(fù)的關(guān)鍵點(diǎn)。能夠推出性能最佳，良率最好，以及價(jià)格合宜的2納米制程的公司，就成為在2納米制程爭(zhēng)霸賽的贏家。![]()
半導(dǎo)體景氣反轉(zhuǎn)，定價(jià)策略將成臺(tái)積電掌握客戶的關(guān)鍵最近荷蘭恩智浦半導(dǎo)體CEO KurtSievers表示，過(guò)去2年，受到頗負(fù)盛名的一線晶圓代工廠（委婉指臺(tái)積電）持續(xù)漲價(jià)的影響，墊高成本，影響該公司的獲利。恩智浦執(zhí)行長(zhǎng)說(shuō)，目前二線晶圓代工廠已顯著調(diào)降晶圓代工價(jià)格，但仍對(duì)恩智浦幫助不大，主要原因是恩智浦的一線客戶以及車用、工業(yè)用等芯片，皆由臺(tái)積電代工。這突顯臺(tái)積電的品質(zhì)深獲客戶信任，然而從2022年下半年起，半導(dǎo)體市場(chǎng)開始反轉(zhuǎn)，景氣直轉(zhuǎn)急下。2023年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在庫(kù)存調(diào)整，終端需求疲弱，市場(chǎng)陷入衰退泥沼。晶圓代工廠產(chǎn)能利用率下滑到60%～70%左右，連臺(tái)積電也不能幸免。二線晶圓代工廠開始以各種方式迂回降價(jià)（如投100片晶圓，額外送20片免費(fèi)），后來(lái)甚至直接降價(jià)。不過(guò)臺(tái)積電價(jià)格仍然不動(dòng)，難怪恩智浦CEO會(huì)抱怨。臺(tái)積電應(yīng)積極看待客戶對(duì)價(jià)格的看法，以避免競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手趁機(jī)而入。最高明的策略是在敵人未發(fā)動(dòng)攻勢(shì)前，就封堵敵人可能進(jìn)攻的缺口。臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)力的三大優(yōu)勢(shì)為技術(shù)領(lǐng)先、卓越制造以及客戶信任，其中客戶信任除了臺(tái)積電保證絕不會(huì)成為客戶的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手外，與客戶共體時(shí)艱，適度地調(diào)整價(jià)格的策略，也會(huì)是重要的一環(huán)。*聲明：本文系原作者創(chuàng)作。文章內(nèi)容系其個(gè)人觀點(diǎn)，我方轉(zhuǎn)載僅為分享與討論，不代表我方贊成或認(rèn)同，如有異議，請(qǐng)聯(lián)系后臺(tái)。
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