(2021.5.24)半導體一周要聞-莫大康
半導體一周要聞
2021.5.17- 2021.5.21
1. 月投片4萬(wàn)片,華虹無(wú)錫12英寸晶圓產(chǎn)線(xiàn)提前達產(chǎn)
華虹無(wú)錫集成電路研發(fā)和制造基地項目是華虹集團走出上海、布局全國的第一個(gè)制造業(yè)項目。一期項目從簽約、建設到竣工投產(chǎn),各時(shí)間節點(diǎn)均比原計劃提前完成,僅用17個(gè)月就建成投片,36個(gè)月就實(shí)現月投片4萬(wàn)片目標。此前資料顯示,華虹無(wú)錫集成電路研發(fā)和制造基地總投資100億美元,一期項目(華虹七廠(chǎng))投資25億美元,規劃建設一條工藝等級90~65/55納米、月產(chǎn)能4萬(wàn)片的12英寸集成電路生產(chǎn)線(xiàn),該項目于2018年3月正式開(kāi)工建設,2019年9月建成投產(chǎn)。
2. 應用材料公司發(fā)布2021財年第二季度財務(wù)報告
第二季度(2021-2 至2021-4)應用材料公司實(shí)現營(yíng)收55.8億美元?;贕AAP(一般公認會(huì )計原則),公司毛利率為47.5%,營(yíng)業(yè)利潤為15.8億美元,占凈銷(xiāo)售額的28.3%,每股盈余(EPS)為1.43美元。在調整后的非GAAP基礎上,公司毛利率為47.7%,營(yíng)業(yè)利潤17.7億美元,占凈銷(xiāo)售額的31.7%,每股盈余為1.63美元。公司實(shí)現經(jīng)營(yíng)活動(dòng)現金流11.9億美元,通過(guò)2.02億美元的股息派發(fā)和7.5億美元的股****回購向股東返還9.52億美元。
3. 紹興長(cháng)電先進(jìn)封裝項目預計8月設備搬入年底量產(chǎn)
據新華社報道,長(cháng)電科技項目總經(jīng)理梁新夫表示,計劃今年8月完成凈化廠(chǎng)房裝修并開(kāi)始搬入設備,今年年底要實(shí)現量產(chǎn)?!表椖慨a(chǎn)品應用主要面向5G通信、人工智能、高性能計算以及自動(dòng)駕駛等,2025年預計銷(xiāo)售收入近40億元。2020年6月,長(cháng)電集成電路(紹興)有限公司300mm集成電路中道先進(jìn)封裝生產(chǎn)線(xiàn)項目一期廠(chǎng)房開(kāi)工建設。
4. 芯和半導體凌峰系統級封裝SiP趨勢給EDA帶來(lái)巨大挑戰
2021年5月21日,中國系統級封裝大會(huì )在上海正式舉行。大會(huì )主席、芯和半導體創(chuàng )始人兼CEO凌峰發(fā)表主題演講表示,系統級封裝(SiP)是后摩爾時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù),在5G、數據中心、高性能計算和AI等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。但多芯片引發(fā)的互連問(wèn)題、系統問(wèn)題以及EDA工具等問(wèn)題都是行業(yè)正在面臨的挑戰。
SiP技術(shù)給EDA帶來(lái)了巨大挑戰。一方面,國內EDA行業(yè)仍處于早期階段,如何實(shí)現突破是現在及未來(lái)的任務(wù)之一;另一方面,從SoC發(fā)展到SiP,讓EDA分析、驗證過(guò)程變得越來(lái)越復雜,如系統級別的分析和多物理場(chǎng)已經(jīng)必不可少。
設計也面臨不小挑戰。他舉例稱(chēng),一些公司的產(chǎn)品陣容有時(shí)存在內部交互不通暢的問(wèn)題。比如:數字芯片和Custom芯片之間,芯片與封裝之間存在一道“墻”,而EDA工具通常在設計layout與分析上也有一道“墻”,信號、電、熱力、應力等效應被獨立分析,互操作性較差,缺乏協(xié)同設計。因此,EDA工具必須打破這道“墻”實(shí)現協(xié)同設計。
凌峰直言,EDA在設計上面臨非常大的挑戰,分析領(lǐng)域的挑戰更是巨大的。業(yè)內廠(chǎng)商專(zhuān)注于自己的業(yè)務(wù)范疇,產(chǎn)品延伸較為困難。他指出,針對SiP的市場(chǎng)需求,行業(yè)亟需一個(gè)統一的EDA分析平臺,能夠同時(shí)滿(mǎn)足晶圓廠(chǎng)和封測廠(chǎng)的需求。
在現階段,針對SiP的新的EDA設計、仿真平臺正在形成。包括Synopsys、Mentor在內都已推出自己的解決方案。目前,芯和也推出了Xpeedic SiP聯(lián)合仿真平臺,可以支持多種芯片-封裝layout格式,還支持系統仿真,以及Chip-Package-System-aware HBM通道分析平臺。未來(lái),芯和也將繼續立足國內市場(chǎng) ,致力于為產(chǎn)業(yè)推出獨到的解決方案和設計平臺。
5. 氮化鎵和碳化硅功率半導體市場(chǎng)有望在2027年達45億美元
新型材料半導體的特點(diǎn)是尺寸小且功率密度高,GlobalMarketInsights預計,到2027年,GaN和SiC功率半導體市場(chǎng)將超過(guò)45億美元。去年GaN和SiC功率半導體器件在光伏逆變器的市場(chǎng)份額超過(guò)25%,并有望在五年內以30%的復合年增長(cháng)率增長(cháng)。歐洲GaN和SiC功率半導體市場(chǎng)營(yíng)收在2020年超過(guò)1億美元,歐盟將采取越來(lái)越多的積極舉措來(lái)加速電動(dòng)汽車(chē)的普及,GaN和SiC功率半導體市場(chǎng)中的主要參與者包括富士電機、三菱電機、英飛凌和Diodes等等。
6. 日月光董事長(cháng)臺灣半導體面臨三大挑戰
封測廠(chǎng)日月光投控董事長(cháng)張虔生表示,臺灣半導體產(chǎn)業(yè)未來(lái)面臨三大挑戰,后疫情時(shí)代遠端連結將成新常態(tài)生活;他預期打線(xiàn)封裝需求強勁,產(chǎn)能缺口將延續一整年。展望半導體應用市況,張虔生在致股東營(yíng)運報告書(shū)指出,COVID-19疫情帶動(dòng)遠距商機、高效能運算、以及醫療應用等,當人類(lèi)生命與電子產(chǎn)品連接在一起,半導體市場(chǎng)就變成不一樣的規模。觀(guān)察臺灣半導體產(chǎn)業(yè),張虔生表示,臺灣半導體業(yè)未來(lái)面臨保護主義、平行世界(個(gè)人理解它指的是未來(lái)美與中實(shí)行兩套系統)與遠端連結等三大挑戰,未來(lái)在保護主義形成后,投控必須思考在共生循環(huán)的價(jià)值思維中做出對應。張虔生預期,在中美貿易戰和后疫情時(shí)代,中國和歐美將走向各自營(yíng)運的市場(chǎng),投控也必須因應不同市場(chǎng)研擬策略;在后疫情時(shí)代,遠端連結將成為新常態(tài)生活。
7. 美中爭霸韓國半導體必須站隊?
南韓總統文在寅即將在本月21日訪(fǎng)問(wèn)美國,參加韓美首腦會(huì )談。有專(zhuān)家預測半導體等四大核心領(lǐng)域的供應鏈將成為主要議題。對此,記者專(zhuān)門(mén)采訪(fǎng)了南韓明知大學(xué)經(jīng)濟系名譽(yù)教授趙東根。根據國際半導體協(xié)會(huì )(SEMI)發(fā)布的報告顯示,在世界半導體制造領(lǐng)域上,美國從美國從1990年的37%下降到現在的12%。最近因為半導體供應不足,美國汽車(chē)工廠(chǎng)的生產(chǎn)出現短缺,因此美國強調半導體技術(shù)同盟。而在半導體存儲器領(lǐng)域居世界第一的南韓,與代工半導體生產(chǎn)市場(chǎng)占首位的中國臺灣,已成為兩大半導體生產(chǎn)基地。
美國在擴大本國半導體生產(chǎn)的同時(shí),也將重點(diǎn)放在了阻止中國大陸半導體霸權挑戰上,趙教授認為,中美半導體霸權競爭上是「預見(jiàn)的戰爭」同時(shí)也是宿命的戰爭。他說(shuō),「修昔底德陷阱大家都知道,當大國的霸主地位受到新興強國的威脅時(shí),兩個(gè)國家之間就有爆發(fā)沖突的可能性?!沟c此同時(shí),在半導體行業(yè),中國的致命弱點(diǎn)是尖端技術(shù)薄弱。這是美國目前還不是太擔心,且能牽扯住中國的原因。
8. IC Insights:內存銷(xiāo)量反彈預計2022年將創(chuàng )歷史新高
IC Insights最新的預測顯示,在2019年急劇下降之后,2020年新冠疫情期間,內存芯片銷(xiāo)量反彈15%。在此之后,DRAM定價(jià)的提高預計將使今年內存總收入提高23%,達到1552億美元。今年第一季度DRAM的平均售價(jià)環(huán)比增長(cháng)了8%,幾乎所有主要的內存供應商在最近的季度財務(wù)報告中都表示,預計21年第二季度會(huì )有更強勁的需求。
9. 1nm攻堅戰打響
臺積電和三星都已經(jīng)實(shí)現了7nm和5nm制程的量產(chǎn),相應的晶體管仍然采用FinFET架構,隨著(zhù)向3nm和2nm的演進(jìn),FinFET已經(jīng)難以滿(mǎn)足需求,gate-all-around(GAA)架構應運而生,其也被稱(chēng)為nanosheet,而1nm制程對晶體管架構提出了更高的要求。為了將nanosheet器件的可微縮性延伸到1nm節點(diǎn)處,歐洲研究機構IMEC提出了一種被稱(chēng)為forksheet的架構。在這種架構中,sheet由叉形柵極結構控制,在柵極圖案化之前,通過(guò)在pMOS和nMOS器件之間引入介電層來(lái)實(shí)現。這個(gè)介電層從物理上隔離了p柵溝槽和n柵溝槽,使得n-to-p間距比FinFET或nanosheet器件更緊密。通過(guò)仿真,IMEC預計forksheet具有理想的面積和性能微縮性,以及更低的寄生電容。
最近,臺積電取得了一項成果,其與臺灣大學(xué)和美國麻省理工學(xué)院(MIT)合作,發(fā)現二維材料結合半金屬鉍(Bi)能達到極低的電阻,接近量子極限,可以滿(mǎn)足1nm制程的需求。過(guò)去,半導體使用三維材料,這次改用二維材料,厚度可小于1nm(1~3層原子的厚度),更逼近固態(tài)半導體材料厚度的極限。而半金屬鉍的材料特性,能消除與二維半導體接面的能量障礙,且半金屬鉍沉積時(shí),也不會(huì )破壞二維材料的原子結構。
1nm制程透過(guò)僅1 ~3層原子厚度的二維材料,電子從源極(source)走以二硫化鉬為材料的電子通道層,上方有柵極(gate)加壓電壓來(lái)控制,再從漏極(drain)流出,用鉍作為接觸電極的材料,可以大幅降低電阻并提高傳輸電流,讓二維材料成為可取代硅的新型半導體材料。
在2020年底,與ASML有著(zhù)密切合作關(guān)系的IMEC表示,ASML已經(jīng)完成了作為NXE:5000系列的高NA EUV曝光系統的基本設計,但計劃于2022年實(shí)現商業(yè)化。
ASML一直與IMEC合作開(kāi)發(fā)光刻技術(shù),為了使用高NA EUV光刻工具開(kāi)發(fā)光刻工藝,在IMEC校園內建立了一個(gè)新的“ IMEC-ASML高NA EUV實(shí)驗室”。
10. 半導體競爭白熱化,美國520億美元韓國4500億美元
最近半年時(shí)間,全球半導體格局出現了一些明顯變化,主要半導體大國都在砸錢(qián),想要實(shí)現本國半導體或者本地區的獨立自主能力。先是去年歐盟17國投資1450億歐元想要沖擊2nm,前幾天韓國也宣布投資510兆韓元壯大本國半導體產(chǎn)業(yè),美國與日本最近兩天也在跟上,半導體大國競爭已經(jīng)進(jìn)入白熱化階段。本周二,美國參議院正式批準撥款520億美元,在今后5年內大力促進(jìn)美國半導體芯片的生產(chǎn)和研究。在具體目標方面,日本計劃到2030年在電動(dòng)汽車(chē),和下一代功率半導體領(lǐng)域的份額占到全球的40%。為實(shí)現這一目標,日本將側重于促進(jìn)資本支出,例如邀請美國制造商在日本投資,以加強兩國的芯片供應鏈。本月13日,在三星平澤工廠(chǎng)舉行的“K-半導體戰略大會(huì )”上,文在寅正式公布一項未來(lái)10年投資510兆韓元(約4500億美元,2.9萬(wàn)億元人民幣)的“K半導體戰略”。
11. 晶合月產(chǎn)能將擴產(chǎn)10萬(wàn)片驅動(dòng)芯片短缺Q4能否緩解?
驅動(dòng)芯片將不再短缺?近日,產(chǎn)業(yè)鏈消息人士向集微網(wǎng)記者透露,晶合原本計劃2021年月產(chǎn)能提高4.5萬(wàn)片~5萬(wàn)片,現在看來(lái)有可能進(jìn)一步增加到8萬(wàn)片~10萬(wàn)片,所以下半年TDDI(觸控與顯示驅動(dòng)器集成)緊缺的狀況可能會(huì )獲得稍微緩解。
中國大陸擁有全球最大的中游面板以及下游終端產(chǎn)業(yè),正在帶動(dòng)驅動(dòng)芯片設計廠(chǎng)商以及驅動(dòng)芯片晶圓代工廠(chǎng)商晶合、中芯國際、華力等的發(fā)展。特別在驅動(dòng)芯片短缺的當下,只有大陸大幅增加驅動(dòng)芯片晶圓代工產(chǎn)能,將加速全球驅動(dòng)芯片晶圓代工行業(yè)向大陸轉移。麥吉洛咨詢(xún)預計,2021年中國大陸驅動(dòng)芯片晶圓代工廠(chǎng)市場(chǎng)份額將首次突破20%。
12. TrendForce2021年LED市場(chǎng)產(chǎn)值達165.3億美元,車(chē)用及Mini LED貢獻最大
集邦咨詢(xún)全球LED產(chǎn)業(yè)數據庫報告顯示,2020年LED產(chǎn)業(yè)受到新冠肺炎疫情沖擊,產(chǎn)值不僅下滑,更出現歷年罕見(jiàn)的衰退幅度。2021年上半年隨著(zhù)疫苗問(wèn)世,長(cháng)時(shí)間受到壓抑的需求力道將觸底反彈,預估今年全球LED市場(chǎng)產(chǎn)值將受到拉升,達165.3億美元,年增8.1%,主要成長(cháng)動(dòng)能來(lái)自車(chē)用LED、Mini LED與Micro LED,以及商用相關(guān)顯示屏及不可見(jiàn)光四大領(lǐng)域。
13. 紫光聯(lián)席總裁陳南翔出任長(cháng)江存儲執行董事長(cháng)?回應來(lái)了!
近日原華潤微常務(wù)副董事長(cháng)、紫光集團聯(lián)席總裁陳南翔已經(jīng)出任長(cháng)江存儲執行董事長(cháng)。該知情人士稱(chēng),日前他曾到訪(fǎng)過(guò)紫光集團北京總部北航致真大廈,他從紫光集團工作人員處得知陳南翔已經(jīng)出任長(cháng)江存儲執行董事長(cháng)。
14. 三星電子或在第三季度開(kāi)始建造美國新芯片工廠(chǎng)
根據三星此前向得州政府提交的文件顯示,該公司考慮將奧斯丁作為其預計投資170億美元的芯片工廠(chǎng)的選址之一。三星稱(chēng),該工廠(chǎng)將創(chuàng )造1800個(gè)工作崗位。韓媒援引不愿透露姓名的業(yè)內人士話(huà)稱(chēng),三星正計劃在這座晶圓廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)上應用5納米EUV光刻工藝。目前,三星在得州奧斯汀運營(yíng)有一家芯片工廠(chǎng)。但在其競爭對手如臺積電和和英特爾等紛紛宣布擴產(chǎn),三星也開(kāi)始推進(jìn)海外投資。
15. 半導體硅片嚴重供不應求,中環(huán)股份8-12英寸大硅片項目產(chǎn)能爬坡順利
5月19日,中環(huán)股份在互動(dòng)平臺上表示,公司集成電路用8-12英寸大硅片項目已實(shí)現投產(chǎn),產(chǎn)能爬坡順利,公司半導體硅片產(chǎn)銷(xiāo)規模持續提升,但整體處于嚴重供不應求的狀態(tài)。一季度公司半導體硅片業(yè)務(wù)營(yíng)收同比增長(cháng)約80%,公司預計2021全年將保持快速增長(cháng)趨勢。
中環(huán)股份致力于半導體和新能源兩大產(chǎn)業(yè),在半導體區熔單晶-硅片綜合實(shí)力全國第一,國內市場(chǎng)占有率超過(guò)80%,國外市場(chǎng)占有率超過(guò)18%,位居全球第三,半導體直拉單晶-硅片市場(chǎng)份額全國第一;光伏晶體晶片的綜合實(shí)力、整體產(chǎn)銷(xiāo)規模位列全球前列,高效N型硅片市場(chǎng)占有率全球第一。公司兩大產(chǎn)業(yè)相互賦能、助力,推動(dòng)實(shí)現技術(shù)、成本、效率等行業(yè)領(lǐng)先。
16. SEMIQ1全球硅晶圓出貨面積創(chuàng )歷史新高
17. IBM推出2nm芯片背后
IBM現在的規模僅為2000年代中期的四分之一,但他們在2020年和當時(shí)差別不大,IBM多年前將其專(zhuān)屬代工業(yè)務(wù)出售給GlobalFoundries,并利用后者的代工廠(chǎng)生產(chǎn)公司的22nm和14nm芯片。IBM還和三星合作,協(xié)助后者開(kāi)發(fā)7nm和5nm工藝?,F在他們甚至還與英特爾和三星一起,推動(dòng)2nm的實(shí)現。對于Power Systems客戶(hù)而言,重要的是IBM正在與三星合作,并且已經(jīng)在其位于紐約奧爾巴尼的技術(shù)中心以標準300毫米硅晶圓交付了7納米,5納米和現在2納米的測試芯片。
18. 劉鶴主持科技體制改革會(huì )議討論后摩爾時(shí)代的潛在顛覆性技術(shù)
“后摩爾時(shí)代”是指集成電路產(chǎn)業(yè)的哪一階段?其對產(chǎn)業(yè)一直以來(lái)奉行的“摩爾定律”的顛覆,所帶來(lái)的新技術(shù)又有哪些?
近50年來(lái),“摩爾定律”一直被半導體行業(yè)奉為金科玉律。然而近年來(lái)隨著(zhù)芯片工藝不斷演進(jìn),硅的工藝發(fā)展趨近于其物理極限,晶體管數目增加逐步放緩。以臺積電為例,2018年4月,其實(shí)現了7納米工藝量產(chǎn),2020年三季度實(shí)現5納米工藝量產(chǎn),預計3納米工藝將在明年下半年實(shí)現量產(chǎn)。有報道稱(chēng),臺積電2納米工藝預計在2024年量產(chǎn),1納米工藝研發(fā)亦在推進(jìn)。中國工程院院士、浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng )中心領(lǐng)域首席科學(xué)家吳漢明此前就曾指出,“后摩爾時(shí)代”來(lái)臨,中國IC產(chǎn)業(yè)面臨重大機遇。
吳漢明認為,當前中國IC產(chǎn)業(yè)面臨兩大壁壘。其一是政策壁壘,主要來(lái)自巴黎統籌委員會(huì )、瓦森納協(xié)議的困鎖,先進(jìn)工藝、裝備材料和設計、EDA(電子設計自動(dòng)化)軟件等產(chǎn)業(yè)鏈的三大環(huán)節被“卡脖子”。其二則是產(chǎn)業(yè)新壁壘。國際集成電路行業(yè)的龍頭企業(yè)提早布局,在發(fā)展中掌握了專(zhuān)利核心技術(shù),使得中國相關(guān)企業(yè)很難“闖”過(guò)去。而產(chǎn)業(yè)上的難點(diǎn)主要體現在技術(shù)上,中國半導體行業(yè)必須盡快做強核心專(zhuān)利,甚至要有一些“進(jìn)攻性”的專(zhuān)利與其抗衡。
材料、架構、制造封裝
北京半導體行業(yè)協(xié)會(huì )副秘書(shū)長(cháng)朱晶認為,顛覆性技術(shù)要沿著(zhù)計算、存儲、功率、感知、通信、AI、類(lèi)腦等這些方向去尋找。
特色工藝、異構集成
據Yole的數據,2019年全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)規模為290億美元,預計到2025年達到420億美元,年均復合增速約6.6%,高于整體封裝市場(chǎng)4%的增速和傳統封裝市場(chǎng)1.9%的增速。
19. 一季度中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額達1739.3億元,同比增長(cháng)18.1%
根據中國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )統計,2021年第一季度中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額1739.3億元,同比增長(cháng)18.1%,其中:設計業(yè)同比增長(cháng)24.9%,銷(xiāo)售額為717.7元;制造業(yè)同比增長(cháng)20.1%,銷(xiāo)售額為542.1億元;封測業(yè)同比增長(cháng)7.3%,銷(xiāo)售額479.5億元。
根據海關(guān)統計,2021年第一季度中國進(jìn)口集成電路1552.7億塊,同比增長(cháng)33.6%;進(jìn)口金額936億美元,同比增長(cháng)29.9%。出口集成電路737億塊,同比增長(cháng)42.7%;出口金額314.6億美元,同比增長(cháng)31.7%。
另外, 根據美國半導體協(xié)會(huì )(SIA)發(fā)布的數據,2021年第一季度,全球半導體產(chǎn)品銷(xiāo)售額1231億美元,同比增長(cháng)17.8%,環(huán)比增長(cháng)3.6%。超過(guò)了2018年三季度的1227億美元,創(chuàng )下了新高。
20. ASML赴韓建光刻機再制造廠(chǎng)帶來(lái)的啟示
韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部日前對外宣布,全球光刻機龍頭大廠(chǎng)ASML計劃赴韓國打造EUV光刻機再制造工廠(chǎng)及培訓中心。據介紹,ASML未來(lái)4年將在韓國投資2400億韓元(約2.1億美元),于京畿道華城市打造一座EUV光刻設備再制造廠(chǎng)以及一家培訓中心。所謂再制造,是指通過(guò)必要的拆卸、檢修和零部件更換等,將廢舊產(chǎn)品恢復如新的過(guò)程。對于7NM以下先進(jìn)制程所必須的EUV光刻機來(lái)說(shuō),ASML是全球唯一一家能夠生產(chǎn)EUV光刻機的半導體設備供應商。但目前ASML的EUV光刻機產(chǎn)能十分有限,一年只能生產(chǎn)30臺左右EUV光刻機,臺積電已取得了50臺EUV設備,而三星僅有10臺。此次ASML計劃在韓新建EUV再制造廠(chǎng),就是為韓國當地運行的EUV光刻機維護、升級提供助力,相關(guān)設施據稱(chēng)預計在2025年底前落成,未來(lái)將在韓國聘用超過(guò)300名專(zhuān)業(yè)人才。
21. 華為注冊麒麟處理器商標曝內部正研發(fā)3nm芯片
據企查查顯示,華為技術(shù)有限公司近日申請注冊“麒麟處理器”商標,該商標申請日期為2021年4月22日,國際分類(lèi)為“9類(lèi) 科學(xué)儀器”,當前狀態(tài)為“注冊申請中”。根據相關(guān)爆料顯示,華為正在開(kāi)發(fā)下一代手機芯片,命名為麒麟9010,該芯片有望采用3nm工藝打造,并且有望在今年完成設計。
22. 摩爾定律的續命丹來(lái)了?
繼IBM宣稱(chēng)試產(chǎn)2nm芯片還沒(méi)“上頭條”太久,臺積電便聯(lián)合臺大、麻省理工宣布研發(fā)出一種新型半導體材料——半金屬鉍,在1nm以下制程獲得重大突破。正如半導體行業(yè)人士陳穰所言,IBM的2nm試產(chǎn)是通過(guò)改進(jìn)結構實(shí)現,而臺積電的1nm更多是采用新材料改進(jìn)了互聯(lián)接觸點(diǎn)。工藝的進(jìn)階歷程也可看到這一趨勢:平面工藝晶體管的特征尺寸縮小過(guò)程持續了數十年,之后難以為繼;到了2013年下半年16/14nm節點(diǎn)正式引入FinFET,然而FinFET僅僅維持了10年不到,2020年左右的3nm節點(diǎn)就有可能已轉入GAA,三星已推出了改良版環(huán)繞型晶體管結構MBCFET。
仔細審視,摩爾定律的核心是物理極限、散熱和成本。陳穰進(jìn)一步介紹,發(fā)熱來(lái)自?xún)蓚€(gè)部分,一是晶體管本身工作時(shí)帶來(lái)的熱量,第二是金屬互聯(lián)層帶來(lái)的熱量。如今,金屬互聯(lián)層已從6英寸制程的鋁互聯(lián),進(jìn)階到8英寸的鎢,到12英寸工藝則大量使用銅互聯(lián),14nm以下英特爾則開(kāi)始嘗試用鈷。而臺積電宣布用“鉍”材料來(lái)解決金屬互聯(lián)問(wèn)題或在未來(lái)獲得成功。陳穰談及,新材料的實(shí)用化還需不斷探索,中間會(huì )有不小的難度,比如如何將鉍沉積等需著(zhù)力解決。但求新求變金屬互聯(lián)層,也不得不直面被顛覆的“命運”。陳穰著(zhù)重說(shuō),未來(lái)可能采用“光互聯(lián)層”即硅光技術(shù)代替金屬互聯(lián),以解決芯片內部互聯(lián)問(wèn)題。因為光子不攜帶能量,因此其功耗相對于金屬互聯(lián)材料的萬(wàn)分之一都不到,好處不言而喻。而且從更長(cháng)遠來(lái)看,光子計算或將替代硅晶體管,其算力將遠超目前的傳統芯片。
盡管業(yè)界對臺積電重啟28nm戰線(xiàn)眾說(shuō)紛紜,是大陸幫手還是美國幫兇的爭議不斷。但業(yè)界知名專(zhuān)家對此說(shuō),對于臺積電自己的商業(yè)決定,恐不能進(jìn)行太多干涉,畢竟臺積電既不是軍工企業(yè),也不是商務(wù)部黑名單企業(yè),更不是發(fā)改委限制的落后產(chǎn)業(yè),只要臺積電不搞限制行業(yè)競爭的壟斷手段,就不能隨意阻止臺積電投資,守住不提供超國民待遇就行了。但半導體代工業(yè)競爭直面全球化,而臺積電與中芯國際在歷史上已產(chǎn)生了諸多恩怨紛爭,競爭從一開(kāi)始就是硬碰硬,只是如今將更加殘酷??梢哉f(shuō),無(wú)論臺積電等境外公司是否來(lái)大陸投資,大陸代工業(yè)都應持續自主創(chuàng )新,加快提升競爭力才是王道。
23. 缺貨問(wèn)題將限制2021年全球半導體增長(cháng)趨勢
市場(chǎng)研究機構Semiconductor Intelligence表示,根據世界半導體貿易統計組織(WSTS)數據顯示,2021年第一季度全球半導體銷(xiāo)售達1231億美元,環(huán)比增長(cháng)3.6%,同比增長(cháng)17.8%,環(huán)比增幅達2010 Q1以來(lái)最高水平,但缺貨可能會(huì )限制2021年半導體增長(cháng)。下表顯示了2021年第一季度前14家半導體公司的收入變化,與2020年第4季度相比,以及2021年第2季度與第1季度相比的收入增長(cháng)指引(如果有的話(huà))。在2021年第一季度發(fā)布財報的12家公司中,英特爾、高通和意法半導體這三家公司的營(yíng)收較2020年第四季度有所下降。這三家公司都預計今年第二季度的收入將比第一季度下降約4%。英特爾和高通表示,他們受到供應限制。意法半導體公司將這種下降歸因于季節性趨勢。
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