（ChinaIT.com讯）2020年，晶圆代工龙头台积电宣布在亚利桑那州兴建5纳米晶圆厂Fab21，该计划也在2022年12月6日迎来了机台移机的重要里程碑。
不外，关于台积电的扩厂，竞争对手三星与英特尔也不甘示弱，纷繁宣布扩产计划，除了取得客户的喜欢之外，也进一步能与台积电竞赛。因而，当前全球晶圆代工先进制程的三巨头，在大范围投资之后，谁能在未来的市场竞争中脱颖而出，成为全世界半导体产业展开关注的焦点。 壹 英特尔转型的漫漫长路 从原本晶圆制造只为自己的产品效劳，到后来提出IDM 2.0之后展开出IFS业务，2020年接任英特尔执行长的Pat Gelsinger为英特尔的转型下了庞大的赌注。由于英特尔之前不时是IDM方式，完好的涵括了芯片从设计到消费再到销售的一切过程，产品绝大部分也都是在内部工厂制造。 往常，在IDM 2.0方式下，英特尔不只需委托外部芯片代工厂消费自己的芯片，好比预定了台积电3纳米的产能。在此同时，英特尔也要展开自己的芯片代工业务，成立英特尔代工效劳IFS业务，重返芯片代工行业。 对此，英特尔的逻辑是，IFS将在效劳芯片客户的过程中变得更强大更好，而随着IFS在芯片制造上越来越先进，消费的芯片产品也会更有竞争力，包含自己内部制造的芯片，反过来又保障IFS不会受限于外部代工产能，以此构成正向循环。用Pat Gelsinger在采访中的说法来说，就是“IDM使IFS更好，IFS使IDM更好”。 只是，矛盾之处也很明显，英特尔既要为自己消费芯片，又要寻求其他芯片范畴的竞争对手，例如AMD和英伟达提供芯片代工效劳。同样的，英特尔想在芯片代工业务上追逐台积电和三星，但又要将自己的最好的芯片产品交由对手来消费，意味着在降低自身芯片制造范围的同时，还将一部分利润让给了台积电等竞争对手。 不外，英特尔也的确找到了启动IDM 2.0计划的支点，即台积电和三星无法满足一切客户的需求。或者说，在当前市场环境下，多元化的代工战略成为很多芯片设计厂商的选择。 2022年3月，英伟达执行长黄仁勋谈到，英特尔有意让我们运用他们的代工制造业务，而我们对研讨这种可能性也十分感兴味。到了7月份，还没等到英伟达的行动，英特尔率先宣布将为联发科代工芯片。联发科表示，公司不时采用多源战略，除了与台积电在先进制程节点上坚持密切协作外，此次协作将增强其对成熟制程节点的供给。 因而，固然台积电是芯片代工范畴的绝对指导者，控制着更大的发言权，但英特尔的参与实真实在为芯片企业带来了新的选择。2021年7月，英特尔就宣布将为高通消费芯片，亚马逊在此前也成为了其代工业务的客户。同时，美国补贴将推进建厂的步伐，而这关于英特尔的代工业务而言将是一个积极的信号，逐步凭藉先进制程与台积电、三星展开正面竞争。 在2022年9月举行的英特尔On技术创新论坛上，Pat Gelsinger表示，英特尔代工效劳将开创“系统级代工的时期”。而其不同于仅向客户供给晶圆的传统代工方式，英特尔提供晶圆制造、封装、软件和芯片。其中：
从以上的宣示能够看出，英特尔晶圆代工目的是提供从系统级芯片到系统级封装的方式转移，也是英特尔为了愈加开放自身代工效劳的一个展示。而且，除了以“系统级代工”来稳定自己的代工市场之外，英特尔还计划在其芯片设计和制造之间树立更大的决策分别，目的在让消费线像Fab业务一样运作，并未来自英特尔内部和外部芯片公司的订单厚此薄彼。这个决议被称为英特尔IDM 2.0战略的新阶段，这背地的逻辑在于英特尔想将自身芯片设计与制造中止拆分的目的。 战略转型之外，英特尔在展开道路和产能方面也取得了停顿，英特尔制定了加速制程展开的计划，推翻了传统的芯片命名方式，制定了到2025年的细致展开道路，将推进Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A、Intel 18A五个制程节点。 理论上，Intel 20A是和台积电2纳米相抗衡的制程，一旦英特尔胜利突破Intel 20A量产，或有才干与台积电2纳米制程一较高低。更先进的Intel 18A就是2纳米以下的规划了。因而，从以上的展开不难觉得到，英特尔的目的十分明确，试图在芯片代工产业与台积电，三星构成三足鼎立格局，在先进制程芯片市场占领一席之地。而且，英特尔在2022年第三季财报中，透露其曾经签署了全球前十大半导体设计厂商中的七家订单。所以，上述种种，都是反映着英特尔有自信心喊出2030年成为全球第二大圆晶代工厂的理由所在。 但是，就在英特尔努力展开晶圆代工业务的同时，英特尔芯片代工效劳总裁Randhir Thakur就传出将在2023年第一季离职的音讯。做为IDM 2.0的重要关键，Pat Gelsinger自然对IFS以及Randhir Thakur寄予厚望。而事实上，在Randhir Thakur其下的IFS也的确相继拿下了包含亚马逊、高通、联发科等芯片客户。 Pat Gelsinger也称誉其树立了一个由台积电和三星等抢先代工厂资深员工组成、且阅历丰厚的指导团队，并在行动和汽车范畴赢得了主要客户。但转型才刚开端，Randhir Thakur的辞职或许裸露了英特尔的内部阻力可能超越外界想像，或许这会是Pat Gelsinger进一步拆分芯片设计和制造团队的关键。 贰 三星加紧逾越先进制程良率鸿沟 英特尔计划2030年超越三星代工业务，而三星也扬言2030年要超越台积电。其中，三星早在2019年就定下来未来10年内超越台积电的目的。为了完成这一目的，三星鼎力投资、招聘人才，除了先进制程持续加码之外，半导体设备和资料、IC载板、先进封装等一切与晶圆代工有关的范畴，都成为了其瞄准的焦点。 这段时间以来，三星同样动作频频，不只宣称将扩展部分非存储芯片如CIS、DDIC等委外代工业务，并将扩展传统和特殊制程产能，估量到2024年将传统和特殊制程的数量增加10倍以上。而且，到2027年，三星电子的传统和特殊制程产能将抵达2018年的2.3倍，2027年整体晶圆代工客户将增加到2019年的5倍。事实上，这一战略为其带来了重新配置资源和工厂产能的机遇，抵达更多的产能释放。在产能分配下，三星代工能够承接更多高利润的订单，特别成熟制程设备多已摊提终了，使得产品组合分配上能够更有弹性。而透过成熟与特殊制程所取得的利润，再投入先进制程的展开，这是三星的计划关键。 作为目前全球唯二能够消费5纳米以下制程的晶圆代工厂，三星在先进制程上的成就固然不容小觑，不外，相较台积电来说总是棋差一招。先前例子来说，三星7纳米量产之后，台积电宣布5纳米量产，三星5纳米量产之后，台积电又宣布4纳米试产。不外，现阶段三星在更先进的节点上看到了追逐的机遇。三星3纳米制程率先采用GAA技术，而且不只抢先台积电量产，成为全球首个量产3纳米制程的代工厂，三星乘胜追击，还计划2023年推出第二代3纳米制程，并更进一步计划到2025年展开抵达2纳米制程，到2027年抵达1.4纳米制程。关于这一展开的目的，有观念以为，三星的计划是有可能的，只是届时量产的范围跟良率好坏都需求持续关注。 同时还有观念以为，三星的三家美国大客户的业务在2021年增加了一倍以上。2022年虽有高通和英伟达转单台积电，但总体基本盘仍维持。三星代工部门副总裁Moon-sooKang在2022年第一季的投资人会议上证明，三星曾经有未来五年的订单。他指出，这些订单是三星去年代工销售额的8倍。另外，还值得关注的客户是高通，由于其宣称在未来3纳米、4纳米移动处置器将由台积电代工，但进入GAA技术制程后，将采取同步下单三星和台积电等多家代工厂的战略，这意味着台积电将不再独享高通的先进制程订单，三星或凭藉3纳米率先采用GAA技术的优势取得更多客户。 只是，要赢得客户订单，三星的良率不时是要努力跨过的门槛。据了解，三星4纳米的良率从2022年初35%持续往上走，但目前提升到多少仍未知，而相较台积电4纳米的70%良率，三星仍存在一定差距。而且，目前三星的先进制程客户群多为中小客户，从产能角度如何竞争大客户的喜欢仍待努力。 叁 台积电先进制程优势将持续扩展 针对竞争对手，一方面是英特尔的转型，另一方面是三星努力提升良率，台积电则是努力扩产满足全球客户需求。目前台积电斥资120亿美圆在美国亚利桑那州树立的5纳米晶圆厂Fab21已于2022年12月6日举行首批机台设备移机仪式，且已有大批工程师曾经前往。另外，台积电开创人张忠谋也证明将在美国建3纳米工厂的音讯。不外，张忠谋并未透露台积电美国3纳米厂的投资范围以及启动的时间。 依据市场人士表示，估量未来3纳米厂的产能也将会是每月2万片范围，目前正开端布置人力规划，估量投资范围也将抵达120亿美圆，而这也将是台积电在美国的第三座晶圆厂。 而台积电在亚利桑那州兴建完5纳米厂之后，还计划兴建3纳米厂的缘由，主要是在当前市场趋向和贸易关系下，美国客户在台积电营收当中的总体占比正在持续提升，是促使台积电赴美建先进制程晶圆厂的一大要素。 依据统计，2021年美国是台积电最大的销售市场，较2020年长大24%，营收占比为64%。其中，苹果一家占领了台积电超越四分之一的营收。同时，日前市场音讯传出电动车大厂特斯拉估量将4纳米和5纳米制程技术的芯片委托给台积电。假如属实，特斯拉将进入台积电前7大客户公司，进一步提升美国客户的占比。 此外，台积电赴美建先进制程晶圆厂，也在一定水平上因应了美国客户的供给来源地分散化的供给链保险需求。彭博社报导指出，苹果计划未来将从美国亚利桑那州一座还在树立当中的晶圆厂采购芯片，以降低对亚洲供给链的依赖。而苹果所指的在建当中的晶圆厂，外界普遍以为就是台积电的亚利桑那州晶圆厂。因而，在这一系列要素带动下，使得台积电在美国再建先进制程晶圆厂。 另一方面，由于台积电在芯片制造范畴占领主导位置，随着其最新的3纳米制程技术制造成本的上升，台积电也将大幅进步3纳米晶圆的价钱。其中，过去台积电7纳米晶圆代工定价是10,000美圆，到5纳米曾经上升到了16,000美圆，涨幅高达60%。随着台积电3纳米制造成本的上升，市场估量晶圆代工定价将超越20,000美圆，相较5纳米制程上涨了25%，这意味着下一代3纳米的CPU和GPU将愈加昂贵。 但是，随着制程技术的提升，关于半导体设备和资料的请求也就越苛刻，直接招致了制造成本的上升。但相对来说，目前能够提供先进晶圆代工效劳的供给商也仅有台积电和三星两家厂商而已。其中，台积电一家独占大部分的市场比例。这种近乎垄断的局面，也构成了每一代先进制程晶圆代工价钱的毫无阻力上涨，而这也是当前IC设计企业希望多源代工战略的主要要素之一。 只是，相较竞争对手，台积电在先进制程范畴展开相对顺利。有音讯称，固然往常还未量产3纳米制程技术，台积电的良率已达80%，其最大的客户苹果，曾经提早预定其M3处置器采用台积电3纳米制程。以至有音讯称，台积电2纳米的风险试产良率也已超越了90%，苹果和英特尔等大企业也将作为台积电2纳米制程的的首批客户。 因而，面对英特尔和三星的追逐，有市场人士以为，台积电的优势曾经树立，且这一优势树立在先进制程上。台积电2021年的财报显现，5纳米芯片的出货量占领了其总营收的20%，7纳米则占领30%。这代表先进制程简直占了台积电一半的营收，也意味着台积电在先进制程上与对手的优势岂但很难减少，而且可能进一步扩展。 |
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