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超越臺積電 三星晶圓代工“芯”想能否事成

2017-07-14
關(guān)鍵詞: DRAM NAND Flash 半導(dǎo)體

憑借在DRAMNAND Flash的領(lǐng)先,三星在過去的一年里籍著存儲漲價和缺貨掙得盤滿缽滿,營收和利潤也累創(chuàng)新高。再加上OLED屏幕的近乎獨(dú)占市場,全權(quán)負(fù)責(zé)高通驍龍835的代工,三星的前景被無限看好。也將在今年將坐了20多年半導(dǎo)體龍頭位置的Intel拉下馬。但是這似乎滿足不了三星的野心。

日前在南韓首爾舉辦的三星晶圓代工論壇上,三星相關(guān)負(fù)責(zé)人表示:“今年的目標(biāo)是到年底,將晶圓代工的市占率從第四名提升到第二名,超越聯(lián)電和格芯。未來則打算超越臺積電”。擁有遠(yuǎn)大理想的三星能如愿以償嗎?

三星的底氣

晶圓代工產(chǎn)業(yè)是一個對技術(shù)和穩(wěn)定性要求非常高的產(chǎn)業(yè),同時是一個投入很高的產(chǎn)業(yè)。如果沒有利潤率不低,且數(shù)量龐大的產(chǎn)品支撐,運(yùn)營一個晶圓廠是一個很艱難的任務(wù)。但三星發(fā)展的模式,讓他們解決了這些問題。

從涉足半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直到21世紀(jì)前幾年,三星和Intel都是IDM,自己家的晶圓廠只是生產(chǎn)自家的DRAM和Flash產(chǎn)品。但到了2004年中,看到市場的前景和發(fā)展需求的三星在器興12寸晶圓廠導(dǎo)入了VLSI生產(chǎn)線,踏出了擴(kuò)展非記憶體版圖的第一步。再后來三星獲得了高通CDMA芯片訂單,這些90nm的產(chǎn)品對三星的代工業(yè)務(wù)是一個新的突破,也是三星積累高端技術(shù)的一個好開端。雙方也一直保持著緊密的合作關(guān)系,高通新一代的旗艦芯片驍龍835還是由三星獨(dú)家生產(chǎn)的。

緊接著,與蘋果的合作,將三星晶圓業(yè)務(wù)進(jìn)一步突飛猛進(jìn)。

一開始,蘋果iPhone是使用的三星芯片,但在2010年切入自研手機(jī)芯片以后,蘋果又將芯片的代工業(yè)務(wù)交由三星生產(chǎn)。兩者一起和解決了很多問題,這樣又讓三星的晶圓代工技術(shù)上了一臺階。

根據(jù)公開資料顯示,現(xiàn)在的三星晶圓代工共有三個廠區(qū),在南韓器興(Giheung)的S1廠、在美國德州奧斯汀的S2廠、在南韓華城(Hwaseong)的S3廠。當(dāng)中S3預(yù)定今年底啟用,將生產(chǎn)7、8、10納米制程晶圓。

明年導(dǎo)入全版極紫外光(EUV)微影技術(shù)后,晶圓良率與價格將會優(yōu)于臺積電,營收表現(xiàn)也會超越競爭對手。他們計劃在2018 下半年先行量產(chǎn)7 納米制程,6 納米與5 納米制程隨后也將于2019 年上陣,如此將可提供三星客戶更多選擇。

再者,根據(jù)研調(diào)機(jī)構(gòu)IC Insights的最新統(tǒng)計,2016年全球12吋晶圓廠產(chǎn)能,三星以22%市占率位居第一名,臺積電與海力士并列第三,市占率13%。這是三星能力的另一個體現(xiàn)。

還有一點(diǎn)就是,三星本身有很多終端的產(chǎn)品,這些都可以作為芯片的吸納渠道,也可以成為三星吸引客戶的籌碼。

再加上,三星認(rèn)為中國大陸市場在電子錢包、無人機(jī)、電動車、自動駕駛汽車等供應(yīng)鏈有很好的創(chuàng)新,這也將給他們帶來新的機(jī)會。所以他們成為除了格芯以外,另一個既支持先進(jìn)制程,還提供物聯(lián)網(wǎng)及汽車電子的28納米FD-SOI制程的企業(yè)。

同時,據(jù)相關(guān)消息顯示,三星也將開放8英寸廠產(chǎn)能,配合本身的優(yōu)勢提供65納米嵌入式快閃(eFlash)制程,以及70納米高壓制程,爭取大陸市場模擬IC、CMOS圖像感測器、LCD驅(qū)動IC等代工訂單。這些都是將會大爆發(fā)的市場。

所以即使三星現(xiàn)在的市占率只有7.9%,離臺積電的50.6%還有一段差距,但他成長快速。據(jù)IHS Market 數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,2016 年三星晶圓代工營收為45.18 億美元,較2015 年大增78.6%。

三星還為了避免客戶的可能擔(dān)憂,將晶圓代工廠業(yè)務(wù)獨(dú)立運(yùn)營,這讓他們有了更強(qiáng)的追趕潛力。

臺積電的實(shí)力

三星雖然發(fā)展不錯,但臺積電的實(shí)力也不容小覷。這個由張忠謀創(chuàng)建的晶圓代工廠多年來能夠雄霸純晶圓廠龍頭的位置,是有其原因的。

首先,臺積電的專利實(shí)力領(lǐng)先。

2015年IEEE Spectrum雜志發(fā)布的全球?qū)@麑?shí)力評鑒顯示,臺積電穩(wěn)居制造類組第一名。這代表著他們在技術(shù)創(chuàng)新、專利布局和藍(lán)圖規(guī)劃方面領(lǐng)先同行。這一切都來源于其高額的研發(fā)投入。據(jù)臺灣電子時報網(wǎng)站的報道,2015年,全世界最大的半導(dǎo)體代工廠商臺積電的研發(fā)投入排名第一,投入資金為655億元新臺幣,相當(dāng)于20億美元。臺積電研發(fā)開支占到了當(dāng)年收入的7.8%。

從早幾年發(fā)生的額一件事,可以看出臺積電的領(lǐng)先。當(dāng)時三星在20nm工藝上良率欠佳,但轉(zhuǎn)眼卻能在14nm上進(jìn)步神速,并獲得客戶的認(rèn)可,這主要是因?yàn)樗麄兺诹伺_積電的大將梁孟松。業(yè)界認(rèn)為后者涉嫌將臺積電的技術(shù)機(jī)密泄露給三星,才使其發(fā)展大躍進(jìn)。當(dāng)時張忠謀也承認(rèn)16nm被競爭對手反超。

但是對手的不擇手段,反而更能體現(xiàn)出臺積電的實(shí)力。憑借在防漏電和良率方面的經(jīng)驗(yàn),臺積電在16nm上面征服了大客戶蘋果,將蘋果“流失”到三星的A系芯片代工業(yè)務(wù)重新全部攬到旗下??蛻舻恼J(rèn)可是臺積電技術(shù)的另一個重要印證。

眾所周知,Intel能夠稱霸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),與他們工廠的工藝實(shí)力密不可分的。他們在技術(shù)上面的領(lǐng)先也是公認(rèn)的,在過去兩年,由于業(yè)務(wù)的調(diào)整,Intel也加入了代工“混戰(zhàn)”。但即使如此,臺積電還是能夠硬扛Intel的潛在沖擊。

據(jù)分析人士透露:“臺積電在7納米下的工夫非常深,這是由WJ(羅唯仁)帶的團(tuán)隊做出來的”。他表示,晶圓代工制程相當(dāng)復(fù)雜,臺積電的策略是,不像英特爾一次把微縮制程推到極限,而是在能維持高良率的條件下逐步推進(jìn),“從10nm到7nm,開發(fā)時程已經(jīng)壓縮到1年多就推出一個世代”,他強(qiáng)調(diào)。

很多分析師認(rèn)為,7nm會是繼28nm之后的又一個持續(xù)很久的甜蜜節(jié)點(diǎn)。這也是為何格芯直接跳過10nm,直接加大7nm研發(fā)的愿意。

而按照產(chǎn)業(yè)人士的說法,臺積電的10nm客戶不是很多,但是在7nm上已經(jīng)了20多個客戶在投入了。他們將會在7nm上拉近和Intel的差距,重演28nm成功的經(jīng)驗(yàn)。

至于三星方面,產(chǎn)業(yè)人士表示,三星在7nm的良率遠(yuǎn)不如臺積電。據(jù)去年的數(shù)據(jù)透露,三星的7nm良率只有六七成,但臺積電已經(jīng)高達(dá)9成。按照分析人士的說法,三星的7nm似乎已經(jīng)出局了。因?yàn)檫@個原因,據(jù)業(yè)界傳言,三星還把驍龍845的訂單拱手相讓臺積電。再加上蘋果A11的加持,臺積電進(jìn)展順利。

但臺積電需要考慮的是,在獨(dú)家生產(chǎn)蘋果芯片后,蘋果的龐大產(chǎn)能和苛刻要求,是否會使得他們在海思、聯(lián)發(fā)科、AMD和英偉達(dá)的產(chǎn)能安排上有所欠缺,最后引致客戶丟失,投入競爭對手的名下,這也不是不可能的。

來自中國大陸的威脅

雖然中國大陸晶圓代工廠在技術(shù)實(shí)力無論是和三星比,還是臺積電比,在技術(shù)上面,都沒有優(yōu)勢,甚至說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后,但是龐大的市場,和政府支持的“自主可控”思維下,這相信會是三星需要重點(diǎn)考慮的問題。

這些年來,大陸最大的晶圓代工廠中芯國際發(fā)展迅速,業(yè)務(wù)飆升。再加上他們在全球不惜一切代價挖角,這讓他們在技術(shù)上面,能夠逐漸增強(qiáng),提升在全球的競爭力。

中芯國際CEO趙海軍在上個月舉辦的中國半導(dǎo)體封測年會上表示,中芯國際28納米HKMG正在量產(chǎn),他指出每一個節(jié)點(diǎn)需要再做細(xì)分小節(jié)點(diǎn),往下7納米、5納米都要進(jìn)行展開節(jié)點(diǎn)。他指出,目前中芯國際與客戶合作的超過35個平臺,光在28納米就要做7個細(xì)分的節(jié)點(diǎn),多方的合作是提升他們實(shí)力的最好方法,也能夠增強(qiáng)他們在晶圓代工市場的影響力。

他認(rèn)為,從客戶端,不希望出現(xiàn)代工壟斷局面。分散風(fēng)險、降低成本,尋找更多的代工供應(yīng)商,保持靈活性,使他們在終端競爭的另一個方面。同時在國內(nèi)代工廠生產(chǎn),中國設(shè)計公司取得成本優(yōu)勢與供應(yīng)保障??紤]到中國Fabless的龐大數(shù)量,這對三星的雄心壯志也勢必將會是一個打擊。

另外,在上文提到三星將要進(jìn)入的多個代工領(lǐng)域,CIS有來自淮安德科碼的潛在威脅,電源產(chǎn)品是成都格芯關(guān)注的一個重點(diǎn)。就連FD-SOI,格芯也有跟三星競爭。最主要的是格芯的成都工廠,是一個受到國內(nèi)備受關(guān)注的項目,這種合作成都,不是西安三星可比擬的。再考慮到近來國內(nèi)對三星存儲的出擊。那就不排除國內(nèi)的產(chǎn)品和企業(yè)將會傾向于借助格芯,打擊三星的晶圓代工業(yè)務(wù),進(jìn)一步提升中國半導(dǎo)體的影響力。

總結(jié)

根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)顯示,以三星為首的南韓今年將會首次成為最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場,規(guī)模將會預(yù)計會高達(dá)129.7億美元,明年也將會持續(xù)攀升,相信這也是三星發(fā)出這個豪言的另一個出發(fā)點(diǎn)。但是,考慮到這些增長很大一部分是來自存儲的利好,再回想存儲在過去幾年發(fā)展的波動性,筆者會對三星的晶圓代工愿景有所看輕的。

早前有消息稱三星在7nm和8nm上面的封測技術(shù)有所欠缺。據(jù)稱,因?yàn)?0 納米以下的芯片封裝不能采取傳統(tǒng)的加熱回焊(reflow),必須改用熱壓法(thermo compression),三星沒有熱壓法封裝的經(jīng)驗(yàn),也缺乏設(shè)備,外包廠則有相關(guān)技術(shù)。有鑒于10 納米以下芯片生產(chǎn)在即,迫于時間壓力,可能會選擇外包。相關(guān)人士表示,要是三星決定外包,會提高生產(chǎn)成本,不利三星。

再加上現(xiàn)在晶圓級封裝趨勢日盛,而臺積電早前在A10芯片上亮相的Fan-out技術(shù)讓他們備受關(guān)注,這方面或許也會成為三星的掣肘。

因此對三星來說,晶圓代工龍頭的位置,還有很長的路要走。


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