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對(duì)芯片代工業(yè)紅火的思考

b8oT_TruthSemiG ? 來(lái)源:求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟 ? 作者:求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟 ? 2021-03-31 17:52 ? 次閱讀
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英特爾新上任的CEO提出IDM2.0,其中除了強(qiáng)調(diào)與全球代工業(yè)之間加強(qiáng)合作之外,英特尓要重操代工業(yè),成立獨(dú)立的芯片代工事業(yè)部,引起業(yè)界極大反響。

據(jù)分析引起震驚的原因可能有以下三個(gè)主要方面:1),英特爾是全球芯片制造業(yè)老大,典型的IDM,年銷售額達(dá)740億美元;2),它之前曾做過(guò)代工,后無(wú)聲無(wú)息,此次能“東山再起”?;3),對(duì)于全球代工業(yè)帶來(lái)的影響。

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中企業(yè)自主決策,自負(fù)盈虧是主線,因此至少在現(xiàn)階段不能過(guò)多的去評(píng)論它,今后會(huì)怎么樣?更何況英特爾是個(gè)龐然大物,它有足夠的實(shí)力地位。

什么是芯片代工?

上世紀(jì)90年代初,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈在fabless推動(dòng)下,由IDM為主導(dǎo)轉(zhuǎn)變成四業(yè)分離,包括設(shè)計(jì)、制造、封裝及代工。由于它迎合市場(chǎng)需求,產(chǎn)業(yè)鏈迅速壯大,并成型。

剛開(kāi)始的芯片代工,由于技術(shù)落后等,只能作為IDM廠商的拾遣補(bǔ)缺,顯然隨著fabless業(yè)的壯大,把代工業(yè)推向高潮。如今來(lái)看,全球代工業(yè)是受人青睞,呈現(xiàn)另一番繁榮景象。

芯片代工是一種服務(wù)體系。按臺(tái)積電的企業(yè)“宗旨”英文為Integrity/Commitment/Innovation/Partnership,中文為誠(chéng)信/承諾/創(chuàng)新/合作。

芯片代工是服務(wù)業(yè),要想做好就必須降低客戶學(xué)習(xí)成本與工藝遷移成本。臺(tái)積電能夠占據(jù)晶圓代工的半壁江山,技術(shù)領(lǐng)先固然是一個(gè)原因,但是根本的原因是服務(wù)到位。

據(jù)臺(tái)積電2019年報(bào):它為499個(gè)客戶,共生產(chǎn)10761種芯片。

2019年臺(tái)積電晶圓出貨量達(dá)1,010萬(wàn)片(12寸計(jì)),而2018年為1,080萬(wàn)片。

臺(tái)積電2019年的銷售額362億美元,市場(chǎng)占有率達(dá)52%。

先進(jìn)制程技術(shù)(16nm及以下更先進(jìn)制程)的銷售金額占整體晶圓銷售金額的50%,高于上一年的41%。能為客戶提供272種不同的制程技術(shù)。

眾所周知臺(tái)積電的代工價(jià)格要比對(duì)手高出20%-30%,顯然它有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),包括如下:

客戶的學(xué)習(xí)成本與工藝遷移成本低,技術(shù)安全性高,技術(shù)有延續(xù)性因此做芯片代工的首要條件要有技術(shù)支撐,顯然技術(shù)有不同的種類,各有所需,但是必須能滿足客戶的需求,并占領(lǐng)市場(chǎng)。

臺(tái)積電的轉(zhuǎn)折點(diǎn)可能發(fā)生在2009年金融危機(jī)時(shí),原本退休的張忠謀第二次復(fù)出。它的第一個(gè)最重大的決策就是將2010年的資本支出,上調(diào)一倍追加到59億美元,一舉奠定臺(tái)積電在28納米的成功,也是日后奪下蘋果iPhone手機(jī)處理器芯片訂單的關(guān)鍵。

芯片代工業(yè)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)并不受業(yè)界的青睞,除臺(tái)積電,聯(lián)電之外,具強(qiáng)大實(shí)力的美國(guó),歐洲及日本半導(dǎo)體業(yè)中似乎很少見(jiàn)到代工廠商的身影。但是此次疫情加上貿(mào)易戰(zhàn)后,由于地域政治等因素,美國(guó),歐洲及日本都紛紛邀請(qǐng)臺(tái)積電去當(dāng)?shù)亟◤S。

全球芯片代工業(yè)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)十分喜人,據(jù)Trendforce數(shù)據(jù),2020年芯片代工總值851億美元(包括IDM代工在內(nèi)),增長(zhǎng)23%,預(yù)測(cè)2021年可能達(dá)945億美元,再增長(zhǎng)11%,顯然相比半導(dǎo)體業(yè)的增長(zhǎng)率高出許多。

據(jù)Information Network的數(shù)據(jù)(僅供參考),臺(tái)積電的產(chǎn)能,分別為2019年的月產(chǎn)932,000片(12寸計(jì)),2020年的977,000片及2021年1,023,000片。而三星的代工產(chǎn)能,相應(yīng)為2019年的月產(chǎn)333,000片,2020年的376,000片及2021年的443,000片??梢?jiàn)臺(tái)積電與三星的代工產(chǎn)能比值約為2.5,近期有縮小的趨勢(shì),而兩者的產(chǎn)值比約為3.5。

臺(tái)積電銷售額中的客戶占比,依2019,2020及2021年預(yù)計(jì),分別是蘋果占24%,24.2%及25.4%;海信為15%,12.8%及0%;高通為6.1%,9.8%及7.6%;AMD為4.0%,7.3%及9.2%;以及intel為5.2%,6.0%及7.2%。

據(jù)IC Insight 與Gartner數(shù)據(jù),以2020年全球純代工產(chǎn)值759億美元計(jì),其中大於130納米的代工產(chǎn)值為19.3B美元,臺(tái)積電約占30%;而90-45納米段,15.8B,臺(tái)積電約占50%;32-12納米段,19.7B,臺(tái)積電約占70%及10-5納米段,21.1B中臺(tái)積電約占90%以上。

臺(tái)積電與三星在芯片代工業(yè)中互相角力,呈現(xiàn)不同的風(fēng)格及策略,三星是不甘心落后,總是試圖走新的路徑超車,如最早使用EUV設(shè)備,及在3納米時(shí)首先推進(jìn)環(huán)柵晶體管架構(gòu)(GAA)等。業(yè)界傳2021年三星有可能與臺(tái)積電同步試產(chǎn)3納米制程。

業(yè)界估計(jì)臺(tái)積電在下一代3納米節(jié)點(diǎn)中仍繼續(xù)使用FinFET架構(gòu),但是三星將選擇納米片晶體管、多橋溝道(MBC)FET和環(huán)柵晶體管(GAA)的器件。除了制造性能更好、體積更小的晶體管的動(dòng)力之外,納米片還為電路設(shè)計(jì)增加了FinFET所缺乏的自由度。

由此也反咉臺(tái)積電處處為客戶出發(fā)的理念,盡可能走穩(wěn)妥之路,減少風(fēng)險(xiǎn)與損失。

芯片代工要以客戶為中心

近期全球半導(dǎo)體業(yè)在5G,AI物聯(lián)網(wǎng)汽車電子等推動(dòng)下增長(zhǎng)加快,加上在芯片制造業(yè)中使用EUV設(shè)備已經(jīng)逐漸成熟,以及英特爾的優(yōu)勢(shì)地位缺失等,導(dǎo)致全球最先進(jìn)工藝制程技術(shù)的節(jié)奏掌握在臺(tái)積電等芯片代工廠商手中。

再加上產(chǎn)業(yè)的大環(huán)境劇變,Covid19與地域政治角力等,把芯片制造業(yè)推向風(fēng)口浪尖。一直以來(lái)傲慢的美國(guó)開(kāi)始脅迫臺(tái)積電等在美國(guó)建廠,反映芯片制程技術(shù)的優(yōu)勢(shì)已不在美國(guó)人手中。這一切表明芯片產(chǎn)能可能成為國(guó)家之間較量的重要武器之一。

顯然以客戶為中心,是個(gè)比較概念,客戶的感受才是主要的,關(guān)鍵可能還要關(guān)注客戶的產(chǎn)品在它的客戶中的地位及市場(chǎng)份額。

因?yàn)樾酒ぜ夹g(shù)包括能提供全方位的第三方IP及它的自有單元庫(kù)數(shù)量多,及質(zhì)量高等是要素。為了提供更好的服務(wù),芯片代工廠從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就與客戶在一起,實(shí)際上是共同推進(jìn)DFM,有制造能力的設(shè)計(jì)。甚至對(duì)于少數(shù)未來(lái)可能主流的工藝技術(shù),芯片代工廠要能比客戶更早些下手,并與EDA工具廠商及半導(dǎo)體設(shè)備廠商等聯(lián)手提早實(shí)現(xiàn)。從技術(shù)角度,只有相比客戶領(lǐng)先一步,才能保證更好的服務(wù)于客戶。所以任何時(shí)候芯片代工制造商要充分了解市場(chǎng)的需求,以及幫助客戶去實(shí)現(xiàn)是最要緊的。

芯片代工是種模式,與IDM,F(xiàn)abless等一樣,它們各有自身的適應(yīng)范圍,難分伯仲。但是做芯片代工不易,做真正優(yōu)秀的芯片代工更難。今日之臺(tái)積電非一日之功,而是這多年以來(lái)辛勤累積的結(jié)果。

責(zé)任編輯:lq6

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原文標(biāo)題:莫大康:芯片代工業(yè)紅火的思考| 求是緣半導(dǎo)體聯(lián)盟

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