英特爾、三星等IDM大廠涉足晶圓代工,台積電壓力山大
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三星電子(Samsung Electronics)和英特爾(Intel)將大幅拓展晶圓代工事業領域。
過去掌握晶圓代工市場的台積電、格羅方德(Global Foundries)等單純晶圓代工業者,和三星、英特爾等綜合半導體企業(IDM)憑藉各自的優勢,形成競爭版圖。
據韓國朝鮮日報報導,三星在大陸上海舉辦三星晶圓代工論壇(Samsung Foundry Forum),以海思半導體、展訊、聯發科等IC設計業者為對象進行技術說明會。
三星大陸負責人崔哲(音譯)在100多名業界與會人士面前公開三星最尖端的10納米、14納米製程,並介紹8吋製程等可提升成本效益。
韓國業界認為,三星將以本次活動為起點,積極在大陸確保晶圓代工客戶。
三星自數年前開始逐漸降低對最大客戶蘋果(Apple)的依賴,為吸引新客戶,扶植晶圓代工技術。
2014年三星也與意法半導體(ST Microelectronics)合作,開始研發28納米完全空乏式(depletion-type)絕緣上覆矽(FD-SOI)技術。
FD-SOI製程是在矽晶圓上製造輕薄絕緣氧化膜,再形成平面型電晶體電極的半導體製程。
因外泄電流量少,用電效率最高提升近2倍,且可大幅縮減生產成本。
2015年3月三星完成FD-SOI產品測試階段,目前也完成商用化生產準備。
韓國半導體業界人士表示,移動應用處理器(AP)等高集成晶片一般會使用傳統3D FinFET製成,結合類比電路的無線通訊(RF)晶片等,仍最適用FD-SOI製程。
三星為生產處理器之外的晶片,一定會使用FD-SOI製程。
全球半導體龍頭英特爾也宣布在晶圓代工市場上拓展領域。
韓國業界先前預測英特爾2011年進軍晶圓代工市場,而英特爾也透過與樂金電子(LG Electronics)、展訊、拓朗半導體(Altera)等大客戶合作,正式跨足市場。
近來英特爾獲得ARM設計授權,2017年下半將運用10納米製程,生產樂金手機AP產品。
三星、英特爾等IDM大廠加強對晶圓代工市場攻略的理由,是因相關市場獲利性將持續成長。
半導體微細製程轉換逐漸進入瓶頸,IC設計業者委託生產具一定水準的晶片的成本也逐漸攀升。
外電引用市調機構IC Insights資料指出,2016年半導體整體市場將出現2%負成長,但晶圓代工領域的成長率預估有9%。
另一方面,台積電獨吞逾5成市占率的晶圓代工市場版圖,是否會因三星和英特爾的攻勢出現變化,受到市場關注。
韓國業界認為在生產效益方面,台積電、格羅方德等專門晶圓代工業者握有優勢,但在微細製程、封裝等高難度製程方面,三星和英特爾則較為領先。
英特爾EUV微影傳延遲 營收與技術領先首當其衝
英特爾(Intel)日前傳出將延遲2年部署極紫外光(EUV)微影技術消息,對此,評論認為,此舉將讓該公司出現非現金折舊支出而拖累營收,也可能讓三星電子(Samsung Electronics)、GlobalFoundries與台積電等對手趁勢坐大。
該消息從技術上或財務上來看,對英特爾皆不利。
據AmigoBulls報導,英特爾過去幾年來,持續透過投入數十億美元資本支出,希望能領先其他晶圓代工業者,日前也積極部署資本密集的EUV微影技術,以便能在2017年生產10納米晶片,希望更提高其領先優勢。
不過,由於翻新設備時程延遲以及可能出現良率問題,英特爾傳出將延至2019年才會在7納米引進EUV微影,評論認為,此舉等於可能讓三星、GlobalFoundries與台積電有機會趕上。
過去10年來,隨著技術節點出現多次進展,在效能、效率與功耗上都取得進步,但進入更細微節點後,便得面臨物理定律問題。
如今已出現進入10納米以下,即使晶片廠投入鉅資但相對取得性能進展已不多的窘境,所幸這時EUV救兵出現。
目前業界是採用深紫外線(Deep Ultraviolet)微影技術來製造晶片,其原理類似相機技術,是透過鏡頭將光聚焦並在晶圓上蝕刻電路,但目前業者也面臨在追求精準光束與儘量微小上遭遇受限的問題,且與物理定律脫離不了關係。
所幸EUV微影更小的波長可輕易在更小規模下聚焦與控制EUV雷射,讓晶圓廠能在晶圓上刻下更小電路,理論上可一路順利進展至5納米。
過去少數報告也曾指出,使用EUV製造晶片的速度比傳統方式生產晶片快100倍,姑且不論是否屬實,EUV微影在持續微縮上確實有助益。
評論指出,英特爾曾率先表示,期望能在2017年開始使用EUV生產10納米晶片,換言之,EUV能投片(ramp)被視為英特爾領先對手的因素,但該公司目前改為在2019~2020年在7納米才引進EUV微影,而且前提是假設10納米沒有投片問題。
另外,值得注意的是,英特爾對手三星、台積電與GlobalFoundries也計劃屆時將推出EUV微影,如此對英特爾自然不是好消息。
評論認為,上述4家公司預計在2018~2019年前都會進入相同製程節點,英特爾若缺少EUV加持,就晶片製造技術上已與其他對手無異,其製程領先優勢也將化為無形。
另外,從財務角度來看,延遲EUV技術同樣不利英特爾。
首先,部署EUV所費不貲,初期單項工具高達1億美元,據估計該公司截至2015年4月投入10億美元,目前該金額勢必早已增加。
除此之外,當初英特爾增加採購工具是為了在2017年讓下一代技術商用,如今延後2年後,該段期間英特爾等於無法利用上述昂貴設備獲利,未來2年非現金折舊費用持續增加後,將無形中影響英特爾營收。
再者,隨著英特爾未來幾年製程領先縮小,以安謀(ARM)為主的伺服器產品也將快速出現。
因為預計2019年,高通(Qualcomm)、超微(AMD)與Cavium將取得相同EUV微影與相同節點,理論上,上述公司晶片性能將可接近英特爾Xeon晶片,等於讓英特爾在伺服器市場上將更難遏止ARM為主產品出現斬獲。
摩爾精英
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