莫大康:为什么台积电的Q1业绩亮丽?

莫大康:为什么台积电的Q1业绩亮丽?

新冠疫情加上贸易战对于全球半导体业产生巨大的影响,众多市场分析公司已经下调今年的增长预测。但是台积电于4月16日公布2020年第一季度业绩,却反而亮丽。其一季度营收、净利润均超市场预期。台积电公告显示,其本季度营收为3106亿新台币,同比增长42%,环比下滑2.1%。

值得注意的是在本季度中台积电净利润达到1169.9亿新台币,均同比增长90.6%,并创下季度获利历史新高,每股净利4.51元优于预期。毛利率则为51.8%,此前给出的指引为48.5%-50.5%。

根据财报显示,在2020年第一季度,其7纳米晶圆的销售占晶圆总销售额的35%,10纳米晶圆占0.5%,以及16纳米晶圆占19%。先进晶圆(即16纳米和以下的晶圆)占总晶圆收入的55%。

尽管新冠疫情带来了众多的不确定性影响,全球半导体业的下降态势可能无法避免,但是由于5G和HPC等相关应用的大趋势仍将在未来几年中继续推动先进技术的强劲需求。

据分析,能持续坚挺它的Q1业绩可能有如下因素:

1)7纳米等先进技术处于全球的垄断地位,订单无明显缩减

2)电子产业与旅游,餐饮等不同,虽有所影响,但并没有那么严重

3)手机芯片等价值在产业链中价值占比不高,如苹果的A11应用处理器芯片,釆用7纳米,每片成本64美元(之前的14纳米芯片是26美元),而Apple 11 Pro Max的BOM是490.5美元

当路透社报道称,面对美国可能祭出的更多限制,华为正在逐步将芯片的代工从台积电转移到中芯国际。

按惯例台积电是不会直接评论竞争对手的,而此次台积电CEO魏哲家称,不认为中芯会因此而扩大市占率,且台积电并未失去市场份额。

由此有可能透出如下含义:

1)台积电非常自信,有能力保持华为订单的占9.6%份额;

2)可能低估中芯国际的实力;

3)美方可能不会过度的改变现在的规则。

企业的实力决定一切,台积电几乎已达到登峰造极地步,它的3纳米生产线仍可能按计划挺进,预计今年的资本投入高达150-160亿美元,及研发费用占营收的8%,近28亿美元。因此表明企业要有远大目标是十分必要。

苹果A14处理器未延期 台积电仍将于下月量产

苹果A14处理器未延期 台积电仍将于下月量产

据产业链最新消息称,iPhone 12的准备工作依然正在进行,苹果不会轻易推迟它的发布,因为这个新品对它们至关重要。

据悉,台积电仍将于下个月为苹果公司量产A14处理,虽然近日有消息称A14处理器的量产日期将推迟1~2个季度。

在当前环境下,台积电5nm芯片生产线仍排满了订单,将按计划于4月份为苹果量产A14处理器。A系列芯片的生产通常在4月至5月份开始,因此,这意味着台积电此次量产A14处理器是如期进行,并未受到其他因素的影响。

自2016年以来,台积电一直都是苹果“A系列”处理器的独家供应商。其中,A10处理器采用16纳米制造工艺,A11采用10纳米工艺,A12采用7纳米工艺,去年的A13采用7纳米工艺+极紫外光刻工艺。而今年,台积电将使用5纳米技术来生产A14处理器。

之前有消息称,今年只有两款高端iPhone,也就是iPhone 12 Pro 和iPhone 12 Pro Max会采用ToF传感器。ToF传感器会为iPhone带来全新 AR 体验。苹果还会推出专门的AR应用,增强可玩性。

今年苹果将会推出4款5G手机,其都会使用台积电的5nm A14处理器,相比上一代A13来说,更先进的架构下,新的A14表现出的性能也必然更强大。从之前曝光的A14处理器的跑分(苹果A14有可能成为首个正式超过3GHz的ARM手机处理器)看,其频率堆到了3.1GHz,GK5单核1658分,多核4612分。

A14的提升到底有多大?A13的单核、多核是1329、3468分,对比一下的话,A14的单核性能提升了25%,多核提升了33%,很显然今年A14又是默秒全安卓阵营了。

英特尔预计2023年推出5纳米GAA制程 拼台积电3纳米制程

英特尔预计2023年推出5纳米GAA制程 拼台积电3纳米制程

此前处理器龙头厂商英特尔(Intel)的财务长George Davis在公开场合表示,目前除了10纳米产能正在加速之外,英特尔还将恢复制程技术领先的关键部分寄望在未来更先进制程的发展上,包括英特尔将在2021年推出7纳米制程技术,并且将在7纳米制程的基础上发展出5纳米制程。对于英特尔5纳米制程的发展,现在有外媒表示,在这个节点上英特尔将会放弃FinFET电晶体,转向GAA电晶体。

根据外媒《Profesionalreview》的报导表示,随着制程技术的升级,芯片的电晶体制作也面临着瓶颈。英特尔最早在22纳米的节点上首先使用了FinFET电晶体技术,当时叫做3D电晶体,就是将原本平面的电晶体,变成立体的FinFET鳍式场效电晶体,不仅提高了芯片的性能,也降低了功耗。之后,FinFET电晶体也成为全球主要晶圆厂制程发展的选择,一直用到现在的7纳米及5纳米制程节点上。

作为之前先进制程的领导者,英特尔曾提到目前5纳米制程正在研发中。只是,对于制程的发展并没有公布详情。因此,根据《Profesionalreview》的报导,英特尔在5纳米节点上将会放弃FinFET电晶体,转向GAA环绕栅极电晶体。

报导强调,目前在GAA电晶体上也有多种技术发展路线。如之前三星提到自家的GAA电晶体相较于第一代的7纳米制程来说,能够提升芯片35%的性能,并且降低50%的功耗以及45%的芯片面积。对于三星而言,GAA电晶体就已经有这样的效能,而英特尔在技术实力上会比三星要更加强大,未来英特尔在GAA电晶体的发展上,期提升效能应该会更加明显。

报导进一步强调,如果能在5纳米制程节点上进一步采用GAA电晶体,则日前英特尔财务长所强调的“英特尔将在5纳米制程节点上重新夺回领导地位”的说法就可能比较容易实现。

至于,另一个市场上的强劲竞争对手台积电,目前在2020年首季准备量产5纳米制程上,依旧采用FinFET电晶体。但是,到了下一世代的3纳米节点,目前台积电还尚未公布预计的制程方式。根据台积电官方的说法,其3纳米相关细节将会在2020年的4月29日的的北美技术论坛上公布。

另外,英特尔5纳米制程的问世时间目前也还没明确的时间表。不过,英特尔之前提到7纳米之后制程技术发展周期将会回归以往的2年升级的节奏上,因此就是表示最快2023年就能见到英特尔的5纳米制程技术问世。

台积电下个月为iPhone 12量产5纳米A14处理器

台积电下个月为iPhone 12量产5纳米A14处理器

据台湾地区媒体报道,台积电将于今年4月为苹果新一代智能手机iPhone 12量产5纳米A14处理器。A系列芯片的生产通常在4月至5月份开始,因此,这意味着台积电此次量产A14处理器是如期进行,并未受到其他因素的影响。

自2016年以来,台积电一直都是苹果“A系列”处理器的独家供应商。其中,iPhone 7和iPhone 7 Plus配备的A10处理器,采用16纳米工艺。iPhone 8、iPhone 8 Plus和iPhone X配备的A11处理器,采用的是10纳米工艺。

2018年的A12处理器采用的是7纳米工艺,而去年的A13处理器采用7纳米工艺+极紫外光刻工艺。今年,台积电将使用5纳米技术来生产A14处理器。

去年,台积电曾宣布对5纳米制造技术投资250亿美元,以保持其“A系列”处理器的独家供应商地位。

据知名苹果分析师郭明琪预计,苹果今年秋季将给发布四款支持5G标准的iPhone 12机型,包括一款5.4英寸的iPhone,两款6.1英寸机型,以及一款6.7英寸机型。

此外,苹果今年上半年很可能发布新的低端机型iPhone SE2,但该产品很可能采用A13处理器。

各厂商摩拳擦掌研制AiP,台积电、日月光早已跃跃欲试

各厂商摩拳擦掌研制AiP,台积电、日月光早已跃跃欲试

针对5G通讯毫米波(mm-Wave)开发趋势,AiP(Antenna in Package)封装技术将成为实现手机终端装置的发展关键。随着高通(Qualcomm)于2018年7月推出的AiP模组(QTM052及525)陆续问世后,各家厂商对此无不摩拳擦掌,争相投入相关模组的技术研制上;其中半导体制造龙头台积电及封测大厂日月光投控,对此最为积极。

日月光投控对于AiP封装技术之演进,凭借日月光及矽品对于相关封装的长期研发,以及旗下环旭电子增设天线测试实验室的积极投入态度,为此将进一步扩充5G毫米波之发展进程。

高通推出AiP模组后,制造龙头台积电与封测大厂日月光等皆已跃跃欲试

面对5G通讯毫米波逐步发展之际,加上高通已推出的AiP模组产品,各家IDM厂、Fabless厂、制造及封测代工厂商,对此无不跃跃欲试,试图加速开发相关产品,从而应付为数庞大的射频前端市场及5G应用商机。

为了实现AiP封装制造技术,现行除了已开发出InFO-AiP封装技术的半导体制造龙头台积电外,其他封测厂商(如日月光、Amkor、江苏长电及矽品等)也有相应的布局动作,并采取默默耕耘的发展态势,以求提供后续5G通讯毫米波之市场需要。

其中,若以日月光及矽品发展动态为例,现阶段AiP封装技术主要采用RFIC于底层的设计架构,相较于台积电在内层及其他厂商于上层之结构,整体于制作成本上,相较其他产品将更具吸引力。

日月光与台积电于AiP封装技术差异,使产品特性及成本已成为选择难题

针对现行AiP封装技术,进一步比较于台积电内层式之InFO-AiP构造,以及日月光与矽品于底层式的AiP结构差异,可发现RFIC的摆放位置,将是决定模组产品之性能表现(天线讯号损耗、散热机制)及成本高低(制造良率及难易度)的重要指标。

图:RFIC于不同位置之AiP结构比较表(Source:拓墣产业研究院整理)

其中,以日月光与矽品开发之AiP封装架构为探讨主题时,当RFIC放置于底层结构中,此结构确实能有效降低封装成本,并且对于开发流程上也十分有利;由于封测厂商于相关制作流程中,可独立开发重分布层(RDL),并搭配上单独封装好的RFIC,最后再将二者结合于一体,以完成AiP所需的架构。

如此之设计理念,对于管控封装成本而言,已起到节省工序作用;然而却也衍生出另一个难题,“如何将底层的RFIC在运作时产生之热源有效导引出来”,这将是后续亟需克服的关键要务之一。

另一方面,台积电开发的InFO-AiP封装技术,由于运用本身擅长的线宽微缩技术,当RFIC于元件制造完成后,随之进行一系列的后段封装程序;也在此时延伸原有的通讯元件金属线路,将使重分布层得以连结RFIC并导引至天线端,从而达到降低天线端讯号衰弱之效果。

整体而言,虽然日月光及矽品的AiP结构可有效降低成本,但散热机制仍需额外考量,且台积电的InFO-AiP能成功增进产品效能,然而整体封测制造成本却依旧偏高。

由此可见,AiP封装技术于产品特性及成本表现之因素中,已成为一项选择难题,考验未来客户在产品设计及应用需求上应该如何取舍。

台积电2月营收同比大幅增长逾5成 先进制程表现亮眼

台积电2月营收同比大幅增长逾5成 先进制程表现亮眼

晶圆代工龙头台积电10日公布2月份营收,金额为933.94亿元(新台币,下同),较2020年1月减少9.9%,但是较2019年同期的608.89亿元增加53.4%。而2月份营收受到肺炎疫情扩大影响,自2019年8月份开始,月营收首次跌破千亿元。而月成长衰退约10%的情况,也大致符合市场相关的预期。累计,2020年前两个月营收为1,970.78亿元,较2019年同期的1,389.83亿元成长41.8%。

根据台积电上季法说会的营收财测表示,2020年第1季营收估达102至103亿美元,较2019年第4季减少约0.8%至1.8%。若以1美元兑换新台币29.9元的汇率计算,营收约为新台币3,049.8亿元至3,079.7亿元之间,而在1月份台积电营收能达到千亿元水准的情况下,2月份营收原本就预计可能较1月份有所下滑,而至3月份才有机会进一步反弹。因此,累计在2020年前两个月营收来到1,970.78亿元,依照预期,3月份营收金额至少要达到1,079.02亿元,才能达成低标财测数字,其挑战性仍不小。

不过,台积电在相关业务的表现上仍旧亮眼。根据外媒报导,虽然华为对台积电的下单有可能会有美国政府的相关干扰,但是在5纳米制程上,华为仍预计发表2款处理器,与苹果同时成为台积电5纳米制程的首批客户。另外,近期也传出处理器龙头英特尔旗下的自研Xe架构独立显示GPU将交由台积电6纳米代工生产的消息。

至于,在先进封装技术的扩展上,台积电日前宣布与博通(Broadcom)携手合作强化CoWoS平台,支援业界首创且最大的两倍光罩尺寸(2X reticle size)之中介层,面积约1,700平方毫米。此项新世代CoWoS中介层由两张全幅光罩拼接构成,能够大幅提升运算能力,藉由更多的系统单芯片来支援先进的高效能运算系统,并且也准备就绪以支援台积电下一世代的5纳米制程技术。

台积电总裁魏哲家在上季法说会时指出,2020年台积电的主要成长动能来自5G与高速运算需求。原因在于全球主要市场的5G基础建设需求强近,且速度持续加快。整体来说,2020年5G手机渗透率维持之前法说会时的预估,约达15%,不过未来渗透率攀升的幅度,则将要优于4G手机当年的表现。另外,高效能运算方面,包括有在CPU、网络、人工智能等应用助攻下,也将持续成为另一长期营运成长动能。

南京华天、台积电项目设备进场

南京华天、台积电项目设备进场

3月8日,南京浦口区22个重大产业项目集中开工,这批项目总投资268亿元,当年计划投资34亿元,涵盖集成电路、高端交通装备、新能源新材料等产业领域。

据现代快报报道,此次集成电路地标产业项目设备进场包含台积电和华天2家企业,其中台积电计划将月产能1.5万片提升至月产2万片规模,华天是新建项目设备进场。

其中,台积电南京项目一期占地674亩,计划投资30亿美元,建设一座12吋晶圆厂与设计中心。该项目于2016年7月7日进行动土,2017年9月12日举行进击仪式,仅历时14个月完成厂房建设,6个月后边正式出货。

目前,台积电(南京)有限公司月产能已达到1.5万片,同时正在进行新机台的安装调试,预计2020年将实现月产2万片的规模。

资料显示,华天科技南京集成电路先进封测产业基地项目总占地500亩,总投资80亿元,拟在南京浦口经济开发区投资建设南京集成电路先进封测产业基地项目,主要进行存储器、MEMS、人工智能等集成电路产品的封装测试。

据悉,分三期建设完成,全部项目计划不晚于2028年12月31日建成运营。华天科技此前曾在投资者互动平台上表示,预计2020年一季度完成设备安装调试。

现代快报指出,目前在建部分占地300亩,规划总建筑面积25.4万平方米,计划引进进口工艺设备1000台,全面达产后,预计FC系列产品和BGA基板系列产品年封测量月39.2亿只,可实现销售收入14亿元,利润总额1.92亿元,带动就业约3000人。

据浦口经济开发区管委会主任童金洲介绍,目前浦口经济开发区着力打造集成电路产业地标,还制定了集成电路产业地标三年行动方案,从发展目标、发展定位到重点任务,都一一明确。到2020年底,园区集成电路产业链企业达280家,产业总产值达65亿元。

传英特尔独显GPU将采用台积电6纳米代工

传英特尔独显GPU将采用台积电6纳米代工

近来,处理器大厂英特尔(Intel)虽然10纳米制程已经在2019年赶上进度,但是在14纳米制程的产能上仍有不足的地方。因此,陆续传出英特尔要将部分产品交由晶圆代工龙头台积电来生产的消息。

虽然,英特尔与台积电已不是第一次合作,之前英特尔的SoFIA系列移动处理器就是交由台积电来代工生产,但是再次合作的消息目前还没看到成果。如今,市场又传出,英特尔预计将旗下的自研得独立显示GPU交由台积电的6纳米制程来代工,而且到2022年还将采用台积电的3纳米制程来生产。

根据外媒《El Chapuzas Informatico》的报导指出,之前英特尔财务长George Davis曾经公开表示,针对14纳米制程的产能不足问题,英特尔2020年将增加更多产能来填补空缺。至于10纳米制程的部分,预计将不会像22纳米或14纳米制程那样的大规模产出。

而面对未来更多新产品的陆续推出,英特尔势必要想办法解决先进制程的问题。因此,传出英特尔要联手台积电,将旗下的自研独立显示GPU交由台积电的6纳米制程来代工的讯息,甚至到2022年还将采用台积电的3纳米制程来生产。

报导表示,相关消息来源指出,英特尔将于2021年开始采用台积电6纳米EUV制程来生产旗下自研的GPU及芯片组。至于,为什么会交由台积电来生产GPU,其主要原因在于GPU的生产相对于CPU的生产来得更简单一些,而且台积电在GPU生产上也很有经验。

而根据英特尔官方公布的数据显示,英特尔自研的Xe架构DG1独立显示GPU使用的是自家10纳米制程技术来制造,2020年底上市,拥有96组执行单元,一共是768个核心,基础频率1GHz,加速频率1.5GHz,还具1MB二级缓冲存储器以及3GB显示存储器,最大功号为25W。外界传闻,在性能方面,Xe架构的DG1独显将在Nvidia GeForce GTX 1050和GeForce GTX 1650之间。

虽然DG1的定位不算高阶,但是之后还会有DG2的新世代独立显示GPU产品推出,外界预估DG2就将是一款高性能GPU了。根据之前的市场消息表示,英特尔的DG2会采用台积电的7纳米制程技术,但就目前市场消息来看,最终可能将采用台积电的6纳米EUV制程。

不过,2021年英特尔预计自家的7纳米制程技术也会量产,且官方早已宣布用于资料中心的Ponte Vecchio加速卡会使用自家的7纳米制程。因此,届时英特尔与台积电是不是真的能够联手成功,为英特尔得独立显示GPU生产记上新页,则有待后续的发展。

5纳米将量产 台积电大联盟备战

5纳米将量产 台积电大联盟备战

虽然新冠肺炎疫情导致市场开始保守看待半导体生产链第二季营运表现,但晶圆代工龙头台积电5纳米制程仍如期在第二季进入量产,第三季以最快速度拉高产能,而苹果及华为海思是主要客户。随着5纳米进入量产,台积电大联盟成员全员备战,法人看好精测、家登、宜特、信紘科、迅得等5纳米资本支出概念股营运表现。

新冠肺炎疫情在全球各地延烧,所幸欧美等地智能手机需求稳定,苹果将如期在第一季底推出低价版iPhone SE2,对台积电7纳米投片维持高档,包括高通、联发科、华为海思等对先进制程需求维持强劲。整体来看,上半年7纳米产能仍是供不应求。

台积电今年拉高资本支出至150~160亿美元,主要用于扩充7纳米产能,及完成5纳米量产及产能建置。虽然新冠肺炎疫情是很大的不确定因素,但因市场仍预期疫情会在夏天到来时获得控制,所以对台积电先进制程需求维持高档,台积电则依计划如期在第二季进入5纳米量产阶段,第三季以最快速度拉高产能,下半年5纳米产能拉升速度及幅度可望再创下台积电产能建置新高纪录。

设备业者指出,台积电5纳米量产初期的两大客户分别是苹果及华为海思。其中,苹果看好下半年支援5G的iPhone 12推出将带动强劲换机需求,新一代A14应用处理器投片量明显大于去年同期规模,同时也将启动另一颗研发代号为Tonga的5纳米芯片生产计划。华为海思今年也有2颗5纳米芯片将在下半年量产,预期会是新一代5G智能手机系统单芯片。

台积电5纳米进入量产且不得有所闪失,台积电大联盟成员同样进入备战状态。法人表示,5纳米会由第二季小规模试产到第三季进入数万片量产,精测将是主要晶圆测试板及探针卡供应商,而因为采用极紫外光(EUV)技术,家登极紫外光光罩盒(EUV Pod)出货倍数增加,两家业者订单已满到第三季。另外,宜特提供5纳米相关材料及可靠性分析服务,订单能见度亦看到下半年。

此外,台积电将人工智能及机器学习等功能应用在生产线上,迅得获得7纳米及5纳米生产线自动化系统订单,去年第四季开始出货,今年将带来明显营收贡献。至于台积电Fab 18厂强调绿色生产,信紘科的化学供应系统、制程特殊废液回收系统、全新制程机能水设备等均获认证及采用,为整体营运增添新一波的成长动能。

从5纳米到3纳米,一文读懂晶圆代工江湖的工艺纠葛

从5纳米到3纳米,一文读懂晶圆代工江湖的工艺纠葛

近日,一则消息十分引人关注。高通最新发布旗下第三代5G基带芯片骁龙X60,该芯片将采用三星5纳米工艺进行代工生产。这使得三星在与台积电的代工大战中,抢下一个重要客户的订单,同时也将摩尔定律推进到5纳米节点。2020年之初,全球半导体龙头大厂在先进工艺竞争上的火药味就已经十分浓重。

“3+1”的参与者

5G的落地、人工智能的发展,无不需要应用到半导体芯片。这在提升市场规模的同时,也对半导体技术提出了更大挑战。半导体制造企业不得不朝着更加尖端的工艺节点7纳米/5纳米/3纳米演进。事实上,沿着摩尔定律能够持续跟进半导体工艺尺寸微缩的厂家数量已经越来越少,在这个领域竞争的厂商主要就是三星、台积电和英特尔三家。此外,中国大陆晶圆代工厂中芯国际也在推进当中。因此,参与先进工艺之争的也就只有这样“三大一小”几家公司。

先进工艺开发量产的成功与否对于半导体巨头来说意义十分重大。台积电2019年第四季度财报实现营收3170亿元新台币。按工艺水平划分,7纳米工艺技术段占公司收入的35%,10纳米为1%,16纳米为20%,合计16纳米及以下先进工艺产品收入已经占到56%。台积电CEO魏哲家表示,采用先进工艺的5G和HPC产品是台积电的长期主要增长动力,并预计2020年5G智能手机在整个智能手机市场的普及率为10%左右。

正因如此,半导体龙头大厂无不极为重视先进工艺的投资与开发。2月20日,三星宣布韩国华城工业园一条专司EUV(极紫外光刻)技术的晶圆代工生产线V1实现量产。据了解,V1生产线于2018年2月动工,2019年下半年开始测试晶圆生产,首批产品今年第一季度向客户交付。目前,V1已经投入7纳米和6纳米 EUV移动芯片的生产工作,规划未来可以生产3纳米的产品。三星制造业务总裁ES Jung称,V1产线将和S3生产线一道,帮助公司拓展客户,响应市场需求。

台积电对先进工艺的开发同样重视。在2020年1月召开的法说会上,台积电表示将增加2020年的资本支出,从原订的110亿美元,上修至140亿美元~150亿美元,其中80% 将投入先进工艺产能的扩增,包括7纳米、5纳米及3纳米等。而日前业内也传出“英特尔将提前进行7纳米投资”的消息,英特尔2020年的设备投资计划,不仅要增加现有14/10纳米工艺的产能,还要对7/5纳米工艺进行投资。在2019年财报中,英特尔表示2020年计划的资本支出约为170亿美元。

根据中芯国际财报,2019年第四季度14纳米工艺已经量产,并带来了768万美元的营收。在该次财报会议上,中芯国际联席CEO梁孟松也首次公开了中芯国际的N+1、N+2工艺的情况。中芯国际的N+1工艺和现有的14纳米工艺相比,性能提升了20%,功耗降低了57%,逻辑面积缩小了63%,SoC面积减少了55%。

5纳米/6纳米将成今年竞争焦点

如果说2019年先进工艺的竞争重点是7纳米+EUV光刻工艺,那么2020年焦点将转到5纳米节点上。在高通发布X60基带芯片之后,路透社便援引两名知情人士消息报道,三星的半导体制造部门赢得了高通的最新合同,将使用5纳米工艺技术生产新发布的芯片。对此,有业内人士指出,三星EUV产线的投产以及成功交付高通全球首个5纳米产品骁龙X60基带芯片,都将给台积电带来一定压力。

此前三星在先进工艺方面与台积电的竞争并不顺利。2018年三星选择了跳过LPE低功耗阶段,直接进入7纳米 EUV的大胆策略,意图在工艺技术上抢占先机。但是新工艺的良品率一直不高,使得大胆策略没有奏效。而台积电仍采用传统多次曝光技术,先行占领市场,取得了几乎100%的7纳米市场。不过三星显然并没有放弃对先进工艺市场的开发与争夺。2020年三星再次将重点转移到5纳米之上,显然是有意再次向台积电发起挑战。在1月份的投资者电话会议上,当被问及三星将如何与台积电竞争时,三星晶圆高级副总裁Shawn Han表示,公司计划通过“多元化客户应用”来扩大5纳米芯片产量。按照三星此前发布的工艺规划,5纳米工艺在2019年4月份开发完成,下半年实现首次流片,在2020年实现量产。

台积电对于5纳米也同样重视。根据台积电此前的披露,5纳米工艺2019年上半年导入试产,2020年上半年实现量产。台积电5纳米投资250亿美元,月产能5万片,之后再扩充至7万~8万片。根据设备厂商消息,下半年台积电5纳米接单已满,除苹果新一代A14应用处理器外,还包括华为海思新款麒麟芯片等。即使是三星已经拿下高通5纳米订单,也不代表台积电就会失去高通的订单。事实上,高通一直以来就是把晶圆代工订单交由台积电和三星等多家厂商生产的。此外,台积电还规划了一个5纳米工艺的加强版,有点像7纳米节点的N7+。资料显示,5纳米加强版在恒定功率下可提高7%的性能,降低15%的功率。预计该工艺平台将在2021年量产。

6纳米是今年竞争的另一个重点。紫光展锐最新发布的5G芯片虎贲T7520就采用了台积电的6纳米工艺,相较7纳米工艺,晶体管密度提升18%,功耗下降8%。根据台积电中国区业务发展副总经理陈平的介绍,6纳米是7纳米的延伸和扩展。台积电于2018年量产7纳米工艺,2019年量产7纳米+EUV的升级版,在芯片的部分关键层生产中导入EUV设备,从而减少光罩的采用,降低成本,提高制造效率。6纳米工艺平台则是7纳米工艺的另一个升级版。由于它可以利用7纳米的全部IP,此前采用7纳米的客户可以更加便捷地导入,在提高产品性能的同时兼顾了成本。

3纳米或需探索新的工艺架构

3纳米有可能是半导体大厂间先进工艺之争的下一个重要节点。半导体专家莫大康指出,真正发生重大变革的是3纳米,因为从3纳米开始半导体厂商会放弃FinFET架构转向GAA晶体管。

莫大康表示,市场预测5纳米可能与10纳米相同,是一个过渡节点,未来将迅速转向3纳米。但是现在半导体公司采用的FinFET架构已不再适用3纳米节点,需要探索新的工艺架构。

也就是说,在这个技术岔道口,三星有可能对台积电发起更强力的挑战。三星在“2019三星代工论坛”(Samsung Foundry Forum 2019)上,曾发布新一代闸极环栅(GAA,Gate-All-Around)工艺。因此,外界预计三星将在3纳米节点使用GAA环栅架构工艺。三星电子的半导体部门表示,基于GAA工艺的3纳米芯片面积可以比最近完成开发的5纳米产品面积缩小35%以上,耗电量减少50%,处理速度可提高30%左右。

台积电则在2018年宣布投资6000亿元新台币,兴建3纳米工厂,计划在2020年动工,最快于2022年年底开始量产。在2019年第一季度的财报法说会上,台积电曾披露其3纳米技术已经进入全面开发阶段。不过到目前为止,台积电仍未公开其3纳米节点的工艺路线。外界估计,台积电有可能要在今年4月29日举行的“北美技术论坛”上才会公布3纳米的细节。届时,台积电与三星的3纳米工艺之争将会进入一个新的阶段。