為什麼三星要投資1157億美元到邏輯晶片業務？

摘要：三星持續走邏輯晶片的道路，1157億投資邏輯晶片意圖成為高科技產業龍頭，與台積電、高通一爭高下。

隨著邏輯晶片大熱，SK海力士、台積電紛紛出手，不分上下。

在這次無血的廝殺中，中國也在一步一步挺近……

據鉅亨網最新消息報導，三星電子在今日(24日)宣布，至2030年將投資133兆韓元 (1157億美元 )，加強在System LSI和Foundry業務方面的競爭力，以擴大非記憶體和非代工的業務，以期成為高科技產業龍頭。

該投資計劃有助於實現三星電子的目標，2030 年成為世界領先的記憶體和邏輯晶片的領導者。

根據全球研究公司Gartner的數據，去年非記憶體晶片市場的價值為3,646億美元，是整體晶片市場的65%，也是記憶體晶片市場的兩倍多。

另一方面，根據市場研究公司TrendForce 的數據顯示，台積電在2018 年上半年全球代工市場市占率為56.1%。

三星則以7.4% 排名第四，三星加大對邏輯晶片投資主要目的無外乎是跟台積電在邏輯製程上競爭，同時外界傳聞蘋果的5G基帶將由高通和三星兩家供應，如果是真的這個也必然拉動三星的邏輯晶片的出貨。

邏輯晶片是什麼？

很多人都不懂邏輯晶片是什麼？從本質上來說，它的主要功能是實現邏輯功能,比如「與」,「或,「非,與非,或非等,非邏輯晶片如CD40106、與非邏輯晶片如CD4047等,這些器件內部也是由許多電晶體組組成,不過它們一般都工作在飽和區,實現「0」和「1」的轉換。

邏輯晶片用於控制計算系統，它和內存晶片不同，內存晶片主要用來讀寫設備中的數據。

常見的邏輯晶片有可編程邏輯器件,比如複雜可編程邏輯器件CPLD以及現場可編程邏輯門陣列FPGA,它們作為專門的大規模邏輯器件,用戶可以根據自己要求,通過編寫硬體描述需要實現常見邏輯功能,其實這些邏輯器件內部也是由基本邏輯單元構成,只不過通過一系有序組合實現不同的邏輯,常見的其實現組合邏輯功能,與,或,非等等,實現時序邏輯功能,如計數器等。

邏輯晶片產業意義在哪兒？三星連連投資，

邏輯晶片在為什麼會大火？三星欲投資1157億美元在邏輯晶片上。

其實早在2012年，三星投資19億美元構建一條新的邏輯晶片生產線，生產移動設備處理器。

2011年三星存儲晶片營收同比下降10%，大約為230億美元，而邏輯晶片銷售同比增長70%，達100億美元。

而且三星最大的死對頭台積電，他們都是晶圓製造公司，三星本身的存儲晶片需要用到邏輯晶片的製造工藝，因此邏輯晶片成了三星最大的發力點。

韓國政府更是極力支持三星研發邏輯晶片。

在韓國先進科技學院有三分之二的教授，教的內容與邏輯晶片有關。

韓國先進科技學院電子工程部主席 Kim Joung-ho說：「這種改變不是一天兩天，也不是一年兩年發生的。

」

KimJoung-ho說韓國政府和科技教育者很久以前就知道，開發邏輯晶片符合國家的長遠利益，也符合三星等企業的長遠利益。

他說：」我們要在韓國開發高通、英特爾所擁有的技術。

」

2017年IC insights就已預測，在主要的IC類別類別中，內存晶片銷售預計在未來五年內表現出最強勁的增長速度。

IC市場區分為四大產品類別：模擬IC、邏輯晶片、內存、和微處理器，其中邏輯IC市場年均年增就有2.9%。

三星、SK海力士、台積電，三頭搶奪市場

在邏輯晶片業務上， 三星為了提高移動處理器的產量，不斷將已有生產線轉變為邏輯晶片生產線。

最新消息，三星至2030年將投資133兆韓元 (1157億美元 )，加強在System LSI和Foundry業務方面的競爭力。

4月23日，韓國內存大廠 SK 海力士也在考慮收購部分邏輯晶片製造商美格納（MagnaChip）的產能，用於擴大其8英寸晶圓的生產線。

MagnaChip在韓國清州市的晶圓代工廠，而清州市剛好是 SK 海力士半導體生產的重要基地，如果拿下 MagnaChip 的清洲廠，可以強化SK海力士的8英寸晶圓廠產能，還可以就近產生群聚效應。

與內存龍頭三星相同，SK海力士由於近來全球內存市場需求放緩，開始加強發展手機核心處理器、圖像傳感器和汽車晶片等邏輯晶片的市場。

因此，對於邏輯晶片的產能需求提升。

由於圖像傳感器和汽車晶片等邏輯晶片產品的市場，隨應用增加而供不應求，使得許多當前許多晶圓代工廠的 8 英寸廠產能位處於滿載的狀態。

而為了應付市場的需求，除了 SK 海力士期望自 MagnaChip 取得 8 英寸廠產能之外，日前晶圓代工龍頭台積電也在時隔 15 年後，在南科再開設 8 英寸晶圓廠。

還有哪些公司在發力？

隨著主流CMOS工藝在理論，實踐和經濟方面的限制，降低IC成本（基於每個功能或每個性能）比以往任何時候都更具挑戰性和挑戰性。

下圖列出了公司目前使用的幾種領先的高級邏輯技術。

英特爾 - 其2018年末推出的第九代處理器的代號為「Coffee Lake-S」，有時也稱為「Coffee Lake Refresh」。

英特爾稱這些處理器是新一代產品，但它們似乎更多增強了第八代產品。

細節很少，但這些處理器似乎是在14nm ++工藝的增強版本上製造的，或者可能被認為是14nm +++工藝。

使用其10nm工藝的大規模生產將在2019年推出，它將於2018年12月推出新的「SunnyCove」系列處理器。

看起來Sunny Cove架構基本上取代了應該是10nm的Cannon Lake架構。

預計到2020年發布，當然10nm +衍生工藝將進入批量生產階段。

台積電 - 台積電的10nm finFET工藝於2016年底投入批量生產，但已從10納米迅速發展至7納米。

台積電相信7nm產品將成為28nm和16nm等長壽命節點。

台積電5納米工藝正在開發中，預計將於2019年上半年進入風險生產階段，到2020年將開始量產。

該工藝將使用EUV，但它不會是台積電利用EUV技術的第一個流程。

首先是該公司7nm技術的改進版本。

N7 +工藝僅在關鍵層（四層）上使用EUV，而N5工藝將廣泛使用EUV（最多14層）。

N7 +計劃於2019年第二季度投入量產。

三星 - 在2018年初，三星開始批量生產第二代10nm工藝，稱為10LPP（低功率+）。

在2018年晚些時候，三星推出了第三代10nm工藝，稱為10LPU（低功耗終極），提供了另一項性能提升。

三星採用10nm的三重圖案光刻技術。

與台積電不同，三星認為其10納米工藝系列（包括8納米衍生產品）的生命周期很長。

三星的7nm技術於2018年10月投入風險生產。

該公司不再提供採用浸沒式光刻技術的7nm工藝，而是決定直接採用基於EUV的7nm工藝。

該公司正在將EUV用於7nm的8-10層。

GlobalFoundries- GF將其22nmFD-SOI工藝視為其市場，並與其14nm finFET技術相輔相成。

該公司稱22FDX平台的性能與finFET非常接近，但製造成本與28nm技術相同。

2018年8月，GlobalFoundries宣布將停止7nm開發，因為該技術節點的生產成本增加，並且因為有太少的代工客戶計劃使用下一代工藝，因此對戰略進行了重大轉變。

因此，該公司轉向其研發工作，以進一步增強其14nm和12nm finFET工藝及其完全耗盡的SOI技術。

中國步步挺近，光刻機成最大需求

2017年廣東高雲半導體科技股份有限公司打破了美國獨霸天下的格局，成功研發出系列可擦寫、可編程邏輯晶片FPGA產品，並實現量產。

中國因此成為世界第二個自主研發並產業化FPGA晶片的國家。

該晶片被譽為「萬能晶片」，廣泛用於汽車電子、通訊、軍工、航空航天、物聯網、大數據等領域，是人工智慧產品的核心技術之一。

今年2月份，中芯國際傳來喜訊，今年上半年將會大規模量產14nm工藝，良品率達到了95%，已經非常成熟了，政府對於中芯國際14nm及更先進工藝的支持力度也在不斷加大，另外，曾經台積電、三星任職半導體研發的大神梁孟松也加盟到了中芯國際中去。

中芯國際還在去年向荷蘭ASML訂購了一台EUV極紫外光刻機，單價高達1.2億美元，將會在今年年初交付，用於未來中芯國際打造7nm工藝。

ASML表示：由於邏輯晶片市場未來發展的趨勢依舊穩健，內存晶片市場對於光刻系統的需求強勁，隨著工藝的提高，都需要更好的設備來提高生產力。

尤其隨著內存層數的不斷提高，層數越多就越需要EUV提高生產力，降低生產成本，因為更高的生產力就意味著更低的成本。

在中國芯的道路上，中國起步晚，大蛋糕自然被大廠瓜分，剩下小的就留給起步晚的蠶食。

但是，只要用心、努力的進步、成長，總會有收穫。

龜兔賽跑和彎道超車實現贏家的可能也不是沒有，起步晚不代表輸，持續輸出才是我們應該做的事。