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

　　在過(guò)去，半導體市場(chǎng)的重點(diǎn)一直圍繞著(zhù)傳統的芯片微縮，在器件中加入更多功能，然后在每個(gè)工藝節點(diǎn)上縮小器件。然而到了最近幾年，芯片在每個(gè)節點(diǎn)處的微縮都變得更加昂貴和復雜。如今，只有少數人能夠負擔得起在先進(jìn)節點(diǎn)上設計芯片的費用

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

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

　　近日供應鏈傳出消息，稱(chēng)臺積電巨頭臺積電已經(jīng)贏(yíng)得了2019年蘋(píng)果A13芯片的獨家訂單，加上此前的高通、華為、英偉達等廠(chǎng)商的訂單，明年臺積電在全球專(zhuān)業(yè)晶圓代工市場(chǎng)份額有望升至60%。而在2018年上半年，臺積電全球市場(chǎng)占有率已經(jīng)達到56%，也就是說(shuō)，全球有一半以上的半導體、芯片都來(lái)自于臺積電。

　　對于先進(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)的競爭力。集邦拓墣產(chǎn)業(yè)研究院分析師姚嘉洋對第一記者表示，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16nm，功耗大約會(huì )下降20%到30%。數字越小則代表了越先進(jìn)的技術(shù)水準。

　　但從分析機構提供的數據來(lái)看，無(wú)論是芯片廠(chǎng)商還是晶圓代工廠(chǎng)商，越往“金字塔”走，承擔的壓力就越大。國際半導體市場(chǎng)研究機構ICInsights最新的報告指出，預計2018年全球四大純晶圓代工廠(chǎng)中，除了臺積電，GlobalFoundries、聯(lián)華電子和中芯國際每晶圓平均收入都在下降。

　　ICInsights預測，未來(lái)5年能有能力投入先進(jìn)制程的晶圓代工廠(chǎng)，只有臺積電、三星以及英特爾，激烈競爭之下，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，半導體市場(chǎng)的重點(diǎn)一直圍繞著(zhù)傳統的芯片微縮，在器件中加入更多功能，然后在每個(gè)工藝節點(diǎn)上縮小器件。

　　然而到了最近幾年，芯片在每個(gè)節點(diǎn)處的微縮都變得更加昂貴和復雜。如今，只有少數人能夠負擔得起在先進(jìn)節點(diǎn)上設計芯片的費用。根據IBS的數據，僅IC設計成本就從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，臺積電能保持一枝獨秀的地位，主要原因就是其幾乎壟斷了最先進(jìn)制程工藝節點(diǎn)的市場(chǎng)。

　　事實(shí)上，全球四大晶圓代工廠(chǎng)每片晶圓的平均營(yíng)收在2014年已經(jīng)觸頂，達到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，遠遠不如后者的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)正式對外宣布擱置7nmFinFET項目，并調整相應研發(fā)團隊來(lái)支持強化的產(chǎn)品組合方案。在第一財經(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(hù)對半導體的需求從未如此高漲，并要求我們在實(shí)現未來(lái)技術(shù)創(chuàng )新方面發(fā)揮越來(lái)越大的作用?！备裥臼紫瘓绦泄贉贰ぜ畏茽柕?TomCaulfield)表示，“今天，絕大多數無(wú)晶圓廠(chǎng)客戶(hù)都希望從每一代技術(shù)中獲得更多價(jià)值，以充分利用設計每個(gè)技術(shù)節點(diǎn)所需的大量投資。從本質(zhì)上講，這些節點(diǎn)正在向為多個(gè)應用領(lǐng)域提供服務(wù)的設計平臺過(guò)渡，從而為每個(gè)節點(diǎn)提供更長(cháng)的使用壽命。這一行業(yè)動(dòng)態(tài)導致設計范圍到達摩爾定律外部界限的無(wú)晶圓廠(chǎng)客戶(hù)越來(lái)越少。我們正重組我們的資源來(lái)轉變業(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)，有針對性地服務(wù)不斷增長(cháng)的細分市場(chǎng)中的客戶(hù)?！?/p>

　　而在前不久，也有消息稱(chēng)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)法大規模量產(chǎn)所導致的結果。

　　不管怎樣，聯(lián)電與格芯先后退出先進(jìn)制程軍備競賽，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。

　　金字塔尖的競爭

　　三星似乎是目前臺積電在先進(jìn)制程“數字游戲”中的唯一對手。

　　在近幾年來(lái)，三星在先進(jìn)制程工藝方面一再取得對臺積電的領(lǐng)先優(yōu)勢，14/16nmFinFET、10nm工藝均先于臺積電投產(chǎn)，而在臺積電分析師會(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。

　　對于三星的動(dòng)作，臺積電高調反擊表示，手上已有100個(gè)7nm的流片客戶(hù)，應用在A(yíng)I領(lǐng)域的高速運算芯片占多數，更重要的是，2019年第二代采用EUV技術(shù)的7nm將貢獻10億美元營(yíng)收。

　　其中一位客戶(hù)就是華為，有消息稱(chēng)海思麒麟990目前正用臺積電7nmPlusEUV的工藝設計，預計在2019年一季度正式流片，而一次流片就至少花費3000萬(wàn)美元，但華為并沒(méi)有對此作出回復。

　　而在高通的4G/5G峰會(huì )上，華為也是被提及最多的競爭對手。而為了“反制”對手，高通也在加快芯片模組的出貨節奏?，F場(chǎng)的一名高通工作人員對記者表示，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(chēng)高通最新的頂級移動(dòng)芯片驍龍8150有可能轉由臺積電代工，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。

　　“純晶圓代工廠(chǎng)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最新的統計顯示，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。

　　正是因為臺積電小于45nm的工藝產(chǎn)品占其營(yíng)收的大多數，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%的年平均復合增長(cháng)率。但GlobalFoundries、UMC和中芯國際在這個(gè)周期內的年平均復合增長(cháng)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。

　　但對于大多數這一領(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)有機會(huì )。

　　“減輕前沿技術(shù)領(lǐng)域的投資負擔將使格芯能夠對物聯(lián)網(wǎng)、IoT、5G行業(yè)和汽車(chē)等快速增長(cháng)市場(chǎng)中對大多數芯片設計人員真正重要的技術(shù)進(jìn)行更有針對性的投資，”Gartner研發(fā)副總裁SamuelWang表示，“雖然最先進(jìn)技術(shù)往往會(huì )占據大多數的熱搜頭條位置，但鮮少有客戶(hù)能夠承擔為實(shí)現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)許多年繼續成為芯片代工業(yè)務(wù)的重要需求及驅動(dòng)因素。這些領(lǐng)域將有極大的創(chuàng )新空間，可以助力下一輪科技發(fā)展狂潮?！?/p>

　　姚嘉洋認為，更多的代工廠(chǎng)商應該重點(diǎn)關(guān)注為高增長(cháng)市場(chǎng)中的客戶(hù)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)域的強勁需求。