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臺積電7nm芯片2018年量產(chǎn) 三星加快6nm的制程

2017-07-19
關(guān)鍵詞: 臺積電 三星 7nm制程 6nm

  臺積電目前已經(jīng)流片了13張7nm樣品芯片,2018年即可開始批量生產(chǎn)。作為最大競爭對手的三星,也開始加快6nm的制程。

  從目前已公布的7nm路線圖中,GF和臺積電的速度最快,三星事實落后。據(jù)韓媒報道,三星決定加快6nm的步伐,其中試產(chǎn)2019年初開啟,量產(chǎn)在2019年下半年開工。此舉旨在和臺積電搶奪2019年高通和蘋果的手機芯片代工合同。

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  荷蘭艾斯摩表示,EUV(極紫外)光刻機可用于7/6/5nm工藝,Intel、臺積電、三星等都采購了相關(guān)設(shè)備。只是,目前唯一沒有披露10nm以下明確規(guī)劃的就是Intel了。

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  臺積電7nm工藝神速

  之前,臺積電宣稱自己4月份已經(jīng)開始試產(chǎn)7nm工藝,并且效果相當(dāng)不錯,接下來的5nm將會在2019年上半年開始試產(chǎn),節(jié)奏相當(dāng)快。

  對于已經(jīng)開始試產(chǎn)的7nm工藝,臺積電表示,與自家的10nm工藝相比,nm工藝性能提升25%,功耗降低35%。臺積電7nm工藝進(jìn)展之所以這么快,主要是它與10nm有95%的設(shè)備通用,所以進(jìn)展神速。

  按照臺積電給出的規(guī)劃,2018年將開始大規(guī)模鋪開7nm工藝,不過第一代不會用上EUV工藝,而2019年的第二代增強型7nm節(jié)點才會用上EUV工藝,而蘋果是后者的潛在大客戶。

  現(xiàn)在臺灣產(chǎn)業(yè)鏈給出的消息顯示,高通將在下一代旗艦移動處理器上重選臺積電,也就是說驍龍845將會交給臺積電代工,而蘋果的A12也會使用這個工藝。不過今年所有處理器還都集中在10nm上,已經(jīng)到來的驍龍835、還有A11、麒麟970以及聯(lián)發(fā)科的Helio X30等。按照華為的節(jié)奏,基于10nm工藝的麒麟970要等到下半年臺積電一切就緒才會提上議程,當(dāng)然那個時候Mate 10將會毫無懸念的首發(fā)(麒麟970)。

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  三星6nm謀求彎道超車

  根據(jù)國外媒體報道,日前有內(nèi)部人士表示,三星已經(jīng)開始計劃在2019年使用6nm工藝制造移動芯片,而并且將逐漸大幅減少7nm工藝生產(chǎn)線的投資。據(jù)悉,三星計劃在今年安裝兩款全新的光刻機,并且計劃在2018年繼續(xù)追加投資7臺,這樣就將為未來制造工藝的提升提供了支持,同時還能大幅提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

  高通剛剛決定放棄將三星作為自己7nm工藝處理器的生產(chǎn)合作伙伴,目前兩家公司已經(jīng)開始在10nm工藝的驍龍825處理器進(jìn)行合作生產(chǎn)。而高通未來在放棄三星之后,將開始與臺積電合作,因此在7nm工藝的訂單上,三星目前暫時處于劣勢。

  不過這一決定的最終結(jié)果就是,三星明年的大部分訂單都將以8nm的工藝完成,而這一技術(shù)基本上是對目前10nm工藝的升級版。盡管三星將減少投資,但是未來7nm工藝還是非常有可能使用在三星自家Exynos處理器的生產(chǎn)上。

  三星的這一舉措具有相當(dāng)?shù)膽?zhàn)略性,盡管明年的7nm工藝生產(chǎn)會受到影響,不過從2019年開始,三星將會在與臺積電的競爭中擁有明顯的優(yōu)勢。畢竟6nm的制造工藝要比7nm更先進(jìn)一些。通常來說,半導(dǎo)體的制造工藝越小,最終產(chǎn)品的功耗和性能上就越優(yōu)秀。而這就意味著在2019年,三星將憑借6nm的制造工藝,成為市面上最領(lǐng)先的芯片制造商。

  亞洲半導(dǎo)體雙雄競爭激烈

  亞洲半導(dǎo)體雙雄臺灣積體電路制造(TSMC)和三星電子圍繞先進(jìn)技術(shù)展開了激烈競爭。在大規(guī)模積體電路(LSI)領(lǐng)域,臺積電將提前投入新技術(shù),而三星電子則決定設(shè)立專門的晶圓代工生產(chǎn)部門并在美國實施1000億日元投資。作為電子設(shè)備的「大腦」,大規(guī)模積體電路還出現(xiàn)了來自人工智慧(AI)等領(lǐng)域的新需求。預(yù)計2家企業(yè)將在相互競爭的同時引領(lǐng)市場發(fā)展。

  6月8日,在臺灣新竹舉行的股東大會上,臺積電董事長張忠謀強調(diào),對手非常強大,我們要團結(jié)應(yīng)對。

  在以大規(guī)模積體電路為中心的半導(dǎo)體代工生產(chǎn)領(lǐng)域,臺積電在全球的市占率超過50%,股票總市值達(dá)到20多萬億日元,超過了半導(dǎo)體銷售額全球居首的美國英特爾(總市值接近19萬億日元)。在臺積電創(chuàng)始人張忠謀眼里,三星是一個非常強大的對手。

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  決定半導(dǎo)體性能的關(guān)鍵是電路線寬的微細(xì)化。臺積電為了壓制三星,計劃分兩階段投入電路線寬為7納米(10億分之1米)的新一代產(chǎn)品。

  首先,臺積電將于2018年上半年開始量產(chǎn)7納米產(chǎn)品,隨后從2019年開始首次采用「極紫外光刻(EUV光刻)」技術(shù)進(jìn)行量產(chǎn)。極紫外光刻能大幅提高電路形成工序的效率,臺積電技術(shù)長孫元成介紹說,(通過極紫外光刻技術(shù))成本競爭力和性能都將超過原產(chǎn)品。

  另一方面,分析認(rèn)為三星計劃最早在2018年開始量產(chǎn)7納米產(chǎn)品時就導(dǎo)入極紫外光刻技術(shù)。臺積電為了在7納米產(chǎn)品上搶占先機,原定在下一代5納米產(chǎn)品上使用的極紫外光刻技術(shù)將被提前導(dǎo)入。臺積電意在以尖端技術(shù)繼續(xù)獨攬?zhí)O果「iPhone」的訂單。

  臺積電之所以將三星視為對手,是因為三星開始強化代工生產(chǎn)業(yè)務(wù)。從2016年秋季開始,三星向美國德克薩斯州工廠追加投資10億多美元,5月還從大規(guī)模積體電路事業(yè)部拆分出一個專門從事代工生產(chǎn)的「工廠事業(yè)部」。

  大規(guī)模積體電路事業(yè)部為自家的三星手機等終端產(chǎn)品服務(wù),從中獨立出來的工廠事業(yè)部將更容易承接來自終端產(chǎn)品競爭對手的訂單。如何從臺積電手里奪回iPhone的大規(guī)模積體電路訂單成為三星面臨的主要問題。如果能奪回iPhone訂單,將產(chǎn)生很大的規(guī)模效益。臺灣一家半導(dǎo)體供應(yīng)商指出,「為對抗臺積電,三星7納米產(chǎn)品的量產(chǎn)時間估計也會提前」。

  從企業(yè)的整體實力來看,三星占據(jù)上風(fēng)。三星在半導(dǎo)體記憶體領(lǐng)域的排名高居全球榜首,總市值為臺積電的1.5倍以上。記憶體市場正處于長期繁榮期,三星半導(dǎo)體部門在2017年1~3月實現(xiàn)了約6300億日元營業(yè)利潤。而在大規(guī)模積體電路方面,據(jù)悉三星的利潤約為300億日元。

  有韓國證券分析師指出,如果面向物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和人工智慧的需求擴大,「到2020年前后,大規(guī)模積體電路也將進(jìn)入長期繁榮期」。三星希望抓住這一新的需求,彌補有可能從2019年前后開始惡化的記憶體行情。

  據(jù)美國IT研究與顧問咨詢公司高德納(Gartner)預(yù)測,到2021年,以大規(guī)模積體電路為主的半導(dǎo)體代工市場規(guī)模將達(dá)到21億美元,較2015年增長近一半。

  5月底,美國大型圖像處理半導(dǎo)體(GPU)企業(yè)英偉達(dá)的首席執(zhí)行官(CEO)黃仁勛在臺北接受采訪時對自家的新產(chǎn)品興奮地表示,沒有臺積電的協(xié)助就造不出來。據(jù)悉,這種用于人工智慧的新產(chǎn)品能把學(xué)習(xí)處理速度提高至原來的10倍以上。

  臺積電擅長與沒有工廠、只專注于開發(fā)的新興企業(yè)合作??梢源_定的是,臺積電在人工智慧等新技術(shù)方面也具有這一優(yōu)勢。三星能否在這類「軟實力」方面積累經(jīng)驗將成為其代工業(yè)務(wù)擴大的關(guān)鍵。

  在半導(dǎo)體領(lǐng)域,日本企業(yè)沒能跟上將開發(fā)和生產(chǎn)分開的「水平分工」浪潮,存在感比較低。在目前最尖端的10納米產(chǎn)品方面,美國英特爾也晚于臺積電和三星這對亞洲雙雄。如果三星和臺積電圍繞性能和價格展開激烈競爭,或?qū)⑼苿覫T新時代的早日到來。


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