(2023.10.7)半導體周要聞－莫大康

1. 英特爾決戰2nm，4年追趕5代制程，與臺積電維持競合關(guān)系

明年底，英特爾將推進(jìn)至18Ａ制程，挑戰臺積電2nm制程，并將用于2025年推出的服務(wù)器處理器產(chǎn)品上。英特爾認為，屆時(shí)將用比超微更佳的制程奪回市場(chǎng)。臺積電則預計于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)設計的新型電晶體「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，由于臺積電也將改采GAA技術(shù)設計電晶體，明年底，兩家公司將決戰2nm制程。

根據報導，業(yè)界人士透露，今年英特爾推出的最新型處理器，最核心的計算單元仍是用英特爾最新制程打造，但圖形單元則由臺積電制造，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、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(guò)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(lái)的影響值得觀(guān)察。

2 . Chiplet推動(dòng)SiP封裝大爆發(fā)

據Yole統計顯示，SiP市場(chǎng)總收入在 2022 年達到212億美元。預計到 2028 年將達到 338億美元，復合年增長(cháng)率為 8.1%，這主要是受到異構集成、小芯片、封裝占用空間以及5G、人工智能、高性能計算、自動(dòng)駕駛和物聯(lián)網(wǎng)等細分市場(chǎng)的成本優(yōu)化趨勢的推動(dòng)。

SiP 市場(chǎng)主要由移動(dòng)和消費領(lǐng)域主導，該領(lǐng)域占 2022 年總收入的 89%，并將在未來(lái)繼續主導市場(chǎng)，其未來(lái)幾年的復合年增長(cháng)率為 6.5%。這是由手機、高端 PC 和游戲領(lǐng)域越來(lái)越多地采用 2.5D/3D 技術(shù)推動(dòng)的；高端手機設備中的 HD FO；以及手機和可穿戴設備中更多 FC/WB SiP，包括 RF 和其他連接模塊。

未來(lái)幾年，電信和基礎設施市場(chǎng)預計將增長(cháng) 20.2%，主要受到人工智能、高性能計算和網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域及其不斷增長(cháng)的性能要求的推動(dòng)。

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

3. 前臺積電廠(chǎng)長(cháng)加前爾必達社長(cháng)！昇維旭擬建12吋DRAM廠(chǎng)，計劃2024年1季度試產(chǎn)

近期在深圳新成立的DRAM廠(chǎng)商昇維旭技術(shù)公司（SwaySure），在宣布前爾必達社長(cháng)、紫光集團高級副總裁坂本幸雄出任首席戰略官之前，就挖來(lái)了前臺積電廠(chǎng)長(cháng)劉曉強擔任CEO。而最新的消息顯示，昇維旭將自建12吋DRAM廠(chǎng)，計劃2024年第1季度試產(chǎn)。

根據芯智訊最新了解到的信息顯示，昇維旭預計將投資3000億人民幣建造12吋DRAM廠(chǎng)，將會(huì )從28nm制程切入DRAM制造，規劃總產(chǎn)能14萬(wàn)片/月，第1期已在建造中，規劃明年第3季引進(jìn)機臺設備，2024年第一季度試產(chǎn)。

根據TrendForce預測，2021年底全球內存產(chǎn)能將達到150萬(wàn)晶圓/月，三星產(chǎn)能超過(guò)55.5萬(wàn)晶圓/月，SK海力士是36萬(wàn)片晶圓/月，美光也有35.5萬(wàn)晶圓/月。

目前產(chǎn)能最大國產(chǎn)DRAM廠(chǎng)商是長(cháng)鑫存儲，此前在2020年、2021年分別實(shí)現了4.5萬(wàn)片晶圓/月、6萬(wàn)片晶圓/月的產(chǎn)能目標。2022年的產(chǎn)能目標是12萬(wàn)片晶圓/月。即便是加上昇維旭規劃的14萬(wàn)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(kāi)局更早的福建晉華，由于美國的制裁，發(fā)展緩慢，不過(guò)去年有消息稱(chēng)，其已小批量試產(chǎn)25nm產(chǎn)品。最新的招標信息也顯示，晉華預5月采購了1臺CVD設備，2臺前道檢測設備，3臺前道計量設備，兩臺退火設備和1臺離子注入設備。

4. 3nm臺積電的一道小坎

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

意外偏偏發(fā)生了，這顆本應強大的A17 Pro芯片提升幅度并沒(méi)有大家想象中那么大，反而iPhone 15 Pro的發(fā)熱問(wèn)題，讓蘋(píng)果變成了“火龍果”。

郭明錤稱(chēng)，iPhone 15 Pro 系列的過(guò)熱問(wèn)題，與臺積電的 3nm 制程無(wú)關(guān)，主要很可能是為了讓重量更輕，因此對散熱系統設計作出了妥協(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，但晶體管數量來(lái)到了新高，為190億，對比上代的160億晶體管，增加了近20%，能夠完成如此大的升級，臺積電3nm工藝功不可沒(méi)。

但根據蘋(píng)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%，提升幅度達到20%的GPU又有很大程度上是因為5核變6核，只有NPU提升幅度最大，算力從17TOPS升級到35TOPS，不難猜測它的實(shí)際規模變大了不少，外加新的USB 3控制器的加入，這些就是A17 Pro的主要升級點(diǎn)了，并未完成很多人預期里的大幅度跨越。

當A17 Pro褪去了神話(huà)光環(huán)之際，臺積電的3nm也備受質(zhì)疑。

更要命的當然還是良率問(wèn)題，根據 Hi Investment & Securities 的數據，三星的 3 nm良率估計超過(guò) 60%，相比之下，臺積電的 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(píng)果與臺積電之間的“甜心交易”：蘋(píng)果向臺積電下巨額 3nm 芯片訂單，但是要求不合格芯片成本均由臺積電自己承擔，蘋(píng)果只需要為良品芯片付費，有媒體表示，這樣下來(lái)，蘋(píng)果每年可節省數十億美元。

目前，臺積電為蘋(píng)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)現的190億晶體管，而明年登場(chǎng)的N3E，在晶體管密度上表現會(huì )稍遜一籌，但功耗控制方面更加理想，包括蘋(píng)果在內的的多家廠(chǎng)商都有意采用這項工藝，如果屆時(shí)臺積電能大幅提升良率，相信上門(mén)的Fabless廠(chǎng)商依舊會(huì )絡(luò )繹不絕。

但三星早已拿著(zhù)GAA的3nm虎視眈眈，一旦臺積電犯下錯誤，原本屬于它的訂單就有可能流向老對手，而這樣的局面早在16nm和7nm時(shí)就上演過(guò)，如今3nm懸而未決，未嘗沒(méi)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型，全面采用自家新麒麟處理器

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

然而，華為預計從2024年開(kāi)始，將停止采購高通芯片，新機型全面采用自家設計的新麒麟處理器。如此一來(lái)，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市占率提升而出貨衰退的風(fēng)險。

預計高通2024年對中國手機品牌的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(wàn)顆，而且預期持續逐年減少。

6. 美國大意了，臺積電公布1nm芯片廠(chǎng)選址，張忠謀留了一張王炸

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

盡管部分技術(shù)和生產(chǎn)線(xiàn)已遷至美國，但其最前沿的技術(shù)仍然掌握在臺積電手中。在臺積電的長(cháng)遠規劃中，2025年是2nm制程的量產(chǎn)節點(diǎn)，而1nm工藝則計劃在2028年量產(chǎn)。這也意味著(zhù)，臺積電并不完全依賴(lài)美國，它有其獨特的業(yè)務(wù)規劃和發(fā)展策略。

對于中國來(lái)說(shuō)，這無(wú)疑是一個(gè)難得的機遇。近年來(lái)，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，臺積電的策略為中國的芯片業(yè)創(chuàng )造了更大的機會(huì )。

臺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(méi)有完全依賴(lài)美國。這樣的策略或許源于一個(gè)簡(jiǎn)單的邏輯：放所有的雞蛋在一個(gè)籃子里是有風(fēng)險的。而在目前全球政治與經(jīng)濟形勢的不確定性下，這種風(fēng)險是不容忽視的。

7. 格科微3200萬(wàn)像素產(chǎn)品已獲得多個(gè)品牌訂單，5000萬(wàn)像素產(chǎn)品計劃Q4向品牌送樣

近日，格科微在接受機構調研時(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(lèi)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(wàn)像素產(chǎn)品已經(jīng)獲得多個(gè)品牌訂單，樂(lè )觀(guān)估計今年將迎來(lái)量產(chǎn)；5000萬(wàn)像素產(chǎn)品計劃 Q4 向品牌送樣，樂(lè )觀(guān)估計明年獲得量產(chǎn)訂單。公司認為上述技術(shù)創(chuàng )新將引領(lǐng)中高端智能機前后主攝芯片技術(shù)方向。

對于安防、數碼等非手機業(yè)務(wù)，格科微稱(chēng)，上半年，在非手機 CMOS 圖像傳感器領(lǐng)域，公司進(jìn)一步提升產(chǎn)品規格，繼 400 萬(wàn)像素產(chǎn)品導入品牌客戶(hù)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，實(shí)現了無(wú)偽影單幀寬動(dòng)態(tài)圖像輸出，并應用于智慧城市、智慧家居、會(huì )議系統等場(chǎng)景。

在汽車(chē)電子領(lǐng)域，憑借成熟的像素工藝和先進(jìn)的電路設計，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)量穩定程度均有突破；公司產(chǎn)品主要用于行車(chē)記錄儀、倒車(chē)影像、360 環(huán)視、后視等方面，23 年上半年在后裝市場(chǎng)實(shí)現超過(guò) 1 億元銷(xiāo)售額。

公司募投項目“12 英寸 CIS 集成電路特色工藝研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項目”進(jìn)展順利，已完成首批設備的安裝調試，順利產(chǎn)出了良率符合預期的合格產(chǎn)品，并通過(guò)了長(cháng)期信賴(lài)性測試驗收，達到大規模量產(chǎn)條件。后續該工廠(chǎng)將主要承接公司 32M 及以上產(chǎn)品生產(chǎn)，目標產(chǎn)能為 20,000 片/月后道產(chǎn)能。臨港工廠(chǎng)的建設，標志著(zhù)公司經(jīng)營(yíng)模式向 Fab-lite 成功轉型。

8. 首款商用800G硅光子數據中心芯片來(lái)了

本周在格拉斯哥舉行的歐洲光計算會(huì )議 (ECOC) 上展示的 800G PIC（光子集成電路）是首款針對 DR8 和 DR8+ 應用的商用單芯片樣品。它提供 8 個(gè)以 100Gb/s 獨立調制的光通道，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)標準 QSFP 和 OSFP 樣式外形尺寸，并支持超大規模數據中心以及人工智能和機器學(xué)習集群等應用中長(cháng)達 2 公里的互連。

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

9. 最先進(jìn)High NA EUV光刻機英特爾年底導入

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

英特爾強調，有了High-NA EUV微影曝光設備，理論上可實(shí)現“四年五節點(diǎn)制程”目標。Ann Kelleher 說(shuō)英特爾正按計劃進(jìn)行，已完成兩個(gè)節點(diǎn)制程，也就是Intel 7及Intel 4，第三個(gè)節點(diǎn)Intel 3很快就會(huì )開(kāi)始，最后Intel 20A及Intel 18A節點(diǎn)都有非常好進(jìn)展。

ASML CEO Peter Wennink 在9月接受媒體采訪(fǎng)時(shí)透露，盡管供應商有些問(wèn)題，但 ASML仍會(huì )照計劃，年底交貨High NA EUV微影曝光設備。一套High-NA EUV微影曝光設備體積和卡車(chē)相當，每臺超過(guò)3億歐元，滿(mǎn)足各類(lèi)半導體制造商需求，十年內可制造更小更先進(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(chēng)永久斷供先進(jìn)芯片

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

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

美國商務(wù)部更是宣布，將解除對中國芯片出口的部分限制措施。猛一聽(tīng)這是一個(gè)皆大歡喜的事對不對，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(shuō)，這一舉措從某種角度，也的確可以被業(yè)內視為中美在芯片領(lǐng)域實(shí)現“破冰”的關(guān)鍵一步。

當然，這一政策的放松對我國而言也是有巨大的好處的。

咱們國內的企業(yè)可以重新獲取先進(jìn)技術(shù)和設備，加速自主創(chuàng )新，彌補過(guò)去技術(shù)斷層問(wèn)題。

中國市場(chǎng)也將更大限度對外開(kāi)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(shuō)的那樣。核心技術(shù)，還掌握在對方手里。而這，也是其永遠不會(huì )與我們分享的存在，

中美博弈仍在繼續，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(shū)寫(xiě)科技強國的嶄新篇章。