台積電和三星10納米晶片良率低，引致全行業恐慌

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根據供應鏈報告Digitimes的消息，預計10納米工藝的低良率將導致明年的A10X晶片的iPad平板電腦可能推遲生產。

台積電的10nm晶片主要是由蘋果，海思，聯發科操刀，雖然有部分是代工。

買方要求2017年第一季度就批量生產，但台積電10納米晶片工藝技術的良率並不是代工生產公司希望看到的，消息人士說。

台積電計劃開始生產蘋果的下一代A10X iPad晶片，這樣或推遲2017年iPad的生產時間。

即使低於預期良率，但是還有其它的代工廠，蘋果公司不僅僅依靠台積電，還有三星和英特爾兩家巨頭，雖然在短時間內生產晶片非常困難，大量的同一消息來源報導說，三星目前也看到了低良率的情況。

目前已經有多個報導稱，蘋果計劃引入一個新的10.5英寸iPad型號專門針對企業和教育部門。

現有的9.7英寸將繼續。

引致全行業的恐慌？

台積電、三星的10nm工藝量產已經進入倒計時階段，蘋果A11/A10X、華為麒麟970、高通驍龍835、聯發科Helio X30等一眾新旗艦晶片也都在翹首以盼。

根據規劃，蘋果新一代iPad處理器A10X將由台積電在2017年3月率先量產，第二季度則會繼續量產iPhone 8的處理器A11，其他幾款也都安排在明年上半年。

但據台灣媒體最新消息，台積電、三星兩家的10nm工藝良率都不如預期，量產面臨尷尬境地，甚至影響到了未來新工藝的研發。

最近五個工藝世代，台積電一直是資深研發總監吳顯揚(16/7nm)和曹敏(20/10nm)輪流領軍，但未來的5nm交給了今年3月才加入台積電研發部門的前高通資深工藝總監Geoffrey Yeap。

台積電計劃2020年量產5nm，而屆時Intel也有望上馬7nm，為了勝過對手台積電將上馬很多新技術，包括光學/紫外線光刻、鍺/三五族材料代替矽等等。

三星方面，據稱其10nm良率甚至還不如台積電，導致和高通的關係十分緊張。

高通之前因為不滿台積電的進度而投奔三星，14nm上合作還算愉快，於是在10nm上繼續，預計7nm才會回到台積電，結果三星10nm也不順，導致高通明年的多顆晶片都不得不返回14nm，比如驍龍660。

10nm的三強對決

面對Samsung LSI 在先進位程技術上步步進逼，台積電為重新取回在foundry 產業的製程領先地位，一改以往研發單位一個製程（technology node）完成，移交給製造部門，再開發下一個製程的流程，直接用兩個團隊平行研發，同時開發10nm 和7nm 製程，而不是等10nm 做好再做7nm。

這也是台積電宣稱，從16nm 到10nm 要花將近兩年，但是從10nm 到7nm 預計只要花5 季。

目前進度，10nm 預計end-2016 量產，early-2017 wafer out。

台積電研發中的10nm 製程技術，和16nm FinFET+ 比較，在同樣耗電之下，10nm 製造的晶片產品速度快20%，在同樣速度之下，耗電少40%，gate density 則是16nm FinFET+ 的2.1 X。

預計4Q15 將驗證製程技術（technology qualification），1Q16~2Q16 客戶產品tape out，Late-4Q16 量產（或Early-1Q17 初）、1Q17 出貨。

雖然目前台積電、Samsung LSI 和英特爾3 家廠商的10nm 都預計在end-2016 量產，但英特爾可能於10nm 導入新的all-around gate，台積電和Samsung LSI 還是用3D FinFET，如果3 家公司都沒有延誤，順利在end-2016 量產10nm 的話，英特爾的技術還是領先一步。

10nm 產業界看來，會是一個很大的製程世代（technology node），無論是生命周期或產品數量，都會是一個重要的世代，因為：

（1）從技術發展看，10nm 的cost 和performance 的進步，比22 / 20nm 到14 / 16nm 更大。

（2）從28nm 以來，cost per transistor 首度於10nm 開始下降。

LAM Research 預測到end-2018，foundry 產業的10nm 產能會成長到140~150K/m。

可以想見，10nm 將會是一個非常重要的戰爭，也會是台積電和Samsung LSI 的第一次「正面」、「同時」、「基礎接近」的一次大對決，因為：

（1）、45nm 到32 / 28nm，Samsung LSI 和Apple 互利的結合，台積電沒有真正加入競爭，20nm 台積電一出手就全拿Apple AP 訂單，但Samsung 放棄22 / 20nm（只有做自家產品）直接跳到14nm 又打敗台積電16nm（至少在時間上），這幾個世代，比較像是商業策略運用，不像正面對決。

（2）、首度，台積電和Samsung LSI 在下一代10nm 製程技術，量產時間類似（end-2016），技術方向也類似，讓客戶可以好好比較，不像以前，Samsung LSI 主力用45nm 時台積電用40nm half node ，Samsung 量產32nm 時台積電用28nm half node（台積電的32nm 只有研發沒有量產），Samsung LSI 的14nm 和台積電的16nm 規格也有差異，不好比較。

還有HKMG 或SiO2、gate last 或gate first 之差異，讓客戶有長遠技術走向的不同考量。

到了10nm 製程世代，則是直接硬碰硬的競爭1. cost、2. performance、3. power（漏電）、4. yield。

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