首頁 > 科技 > 正文

越來越“可怕”的臺積電


更新日期:2020-01-29 15:58:26來源:網絡點擊:1540826
馬六甲海峽,馬六甲,馬蘭頭,日語能力測試,日語自學教程,日語自學網

臺積電是一家既可敬又可怕的企業,可敬的是其突破性的芯片代工模式顛覆了半導體行業的游戲規則;可敬的是其成為晶圓代工界的黃埔軍校,為代工界培育了大量的人才;可敬的是其對中國半導體產業所作出的貢獻。但臺積電也越來越可怕,可怕在其過去數十年的霸主地位,僅一家便吞下晶圓代工的半壁江山;可怕在其對先進工藝的追逐,7nm幾乎獨攬生意,5nm進入量產階段,2nm已有謀劃;可怕在其早早地對先進封裝技術的未雨綢繆和遠見,并不斷取得突破。

十年磨一劍,不,半導體業可能要更久,半導體業沒有彎道超車,有的只是在這個熾熱和浮躁的大環境下的冷靜和堅持。

過去十年不斷攀升的市占率

臺積電的專業芯片代工模式改寫了半導體產業的游戲規則,長久以來,臺積電一直處于晶圓代工界的老大,其市占率逐年攀升,過去十年臺積電的市占率一度處于一半以上的態勢,也因此格羅方德曾向歐盟和中國投訴臺積電壟斷。

2009年臺積電的市占率為45%,正值金融危機之時,已經退休4年的張忠謀重回臺積電,上任之后,張忠謀帶領臺積電全力沖刺當時最前沿的28nm制程芯片,這一年,臺積電實現了40nm量產和28nm的開發,并且開始部署20nm的研發。

2010年臺積電經歷了強勢復蘇的一年,其所有晶圓代工廠滿負荷運轉,并實現了14%的產能提升。且40/45nm實現全面量產,28nm也開始和客戶預約訂單,2010年臺積電的市占率上升為47%。

2011年全球半導體市場增長接近于零,對臺積電來說是具有挑戰的一年。但臺積電市占率仍增長了2%,由2010年的47%上升到49%。這主要是由于,在臺積電的技術優勢下,全球主要IC領導廠商與臺積電、聯電的關系將更為緊密,助其全球晶圓代工市場地位日益穩固。除此之外,臺積電在2011年下半年率先提供28nm制程的量產技術。

2012年,憑借平板電腦和智能手機等移動IC的強勁需求,臺積電實現了創紀錄的營收和利潤,其產能迅速轉向28納米,出貨量也比2011年增長了30倍。2012年臺積電的市占率增長到49.5%。

2013年,臺積電28納米出貨量和收入快速增長,并且引入了FinFET晶體管結構,使得16納米獲得了更好的性能,除此之外,臺積電還開始了10納米工藝的研發。臺積電的市占率為46%。

得益于28納米技術的強勁需求以及客戶對20納米片上系統代工的快速接受和需求提升,2014年臺積電創收和利潤再次達到新紀錄,其市占率一舉躍升到53.7%。其16nm FinFET Plus于2014年12月按計劃完成技術認證,7納米技術進入了高級開發階段。

2015年全球經濟發展疲軟阻礙了半導體的發展,但受益于先進工藝的發展,臺積電20納米訂單增加了一倍,16納米FinFET工藝也被成功引入,10納米取得了良好的進展并且完成了技術認證,7納米在產量和良率上都得到了提升。2015年臺積電在晶圓代工市場的市占率上升到55%。

據 IC Insights 的統計資料顯示,臺積電在2016年以59%的市場占有率排第一,這主要是得益于臺積電通過成為世界邏輯IC行業技術和能力的可信賴提供商,10納米取得成功量產,7納米完成了技術認證。

2017年臺積電10納米工藝訂單激增,7nm量產,并抓住了移動設備、高性能計算、物聯網和汽車半導體的機遇,不但在收入、凈利潤和每股收益上都實現了穩健的增長,還為臺積電在未來幾年建立了強勁的發展勢頭。2017 年臺積電于全球晶圓代工市場的市占率高達 55.9%。

根據CINNO Research 產業研究統計的晶圓代工排名中,2018年積電的市占率為53.3%。據調研機構Trendforce指出,臺積電2019年第四季在代工市場的市占率為52.7%,而且2019年11月,臺積電市值一舉超越三星的市值,達到約2620億美元。

臺積電市值顯著走高,主要與全球半導體生態系統的變化有密切關系,隨著手機時代的到來,高性能及高節能的應用處理器(AP) 越顯重要,故臺積電的高端晶圓制造技術與量產能力,將能幫助臺積電在市場內取得大量訂單。臺積電市值走高還歸因于格芯宣布放棄進軍7 納米制程,而從格芯流出的高階晶片訂單,也令臺積電更為擴大在晶圓代工市場之影響力。

在今年年初召開的法人說明會上,臺積電總裁魏哲家預測,受惠于5G和人工智能晶片應用快速成長,臺積電營收有望在2020年第一季度達到102億-103億美元,創出新高;全年增幅則會優于產業平均值,同樣來到歷史最高點。

先進工藝的壟斷

臺積電創業初期,在飛利浦的技術支持下,是以3.0um與2.5um切入市場,在當時落后Intel 2個世代。在1999-2009這十年,臺積電通過高強度的資本和研發投入,工藝突飛猛進,逐漸趕超英特爾。后來隨著智能手機的興起,臺積電擁抱行業最優質的客戶,與華為海思、蘋果、高通、蘋果等客戶共同成長,不斷觸底摩爾定律的極限,突破14nm、7nm、5nm等技術節點,也因此在先進工藝上長期處于壟斷地位。

在先進制程的戰爭中,28nm可以說是臺積電甩開其他晶圓廠的一大制勝武器,28nm制程從2011年開始量產,領先競爭對手3-5年。為了充分發揮技術優勢,臺積電非常注重迅速擴張先進產能,也正因為如此,幫助臺積電在每一個先進制程節點都能快速搶占客戶資源、擴大先發優勢,2012年,臺積電在28nm制程工藝芯片市場的占有率接近100%。

放眼整個晶圓代工行業,目前主要還剩下臺積電、三星、英特爾、聯電、格羅方德和中芯國際這幾個頭部企業,再加上聯電、GlobalFoundries等主要競爭對手相繼宣布放棄14nm以上節點研發,英特爾10nm工藝久久未出,臺積電在先進工藝上的壟斷地位更加鞏固。

而臺積電卻在先進工藝的路上愈戰愈勇,28nm制程攻克之后,臺積電的先進制程發展迅速。2014年臺積電啟動“夜鷹計劃”,全力奮戰10nm,研發人員實施24小時三班輪值不停休,從而大大提升了研發效率,到2016年底,臺積電的10nm開始量產,2017年10納米開始爬坡。

在7nm工藝上,只有臺積電和三星兩家能做到,但臺積電在市場份額上占據絕對優勢。2019年臺積電Q3季度財報會顯示,臺積電的先進工藝產能爆發,蘋果、華為、AMD等客戶都相繼推出了新一代7nm芯片,包括麒麟990系列、A14及銳龍3000、RX 5700系列等,所以臺積電在7nm的訂單上可謂一家獨大,而且7nm產能早已供不應求,交付期都從2個月延長到了6個月。

在先進工藝的追逐戰中,EUV光刻機是關鍵的一環,而在三星、臺積電和英特爾三家中,臺積電的EUV布局當屬領先。Arete Research高級分析師Jim Fontanelli也表示,臺積電在EUV領域處于領先地位,無論是所用的工具還是訂購的工具,生產的商用EUV晶圓的數量,還是將EUV集成到他們未來的路線圖中。據悉,今年臺積電的7nm(包括EUV)晶圓產能大概在10-11萬片/月。三星7nm LPP(EUV)工藝的晶圓產能大概在1萬張/月,只有臺積電的1/10左右。

2019年10月,根據臺積電聯席CEO魏哲家此前公布的數據,公司的5nm工藝已經完成研發,目前正在風險試產,量產時間也提前到了今年Q1季度。目前可以確定會用5nm工藝的就有蘋果、華為海思,這兩家是最早首發的。后續AMD的Zen4處理器、高通的麒麟875、賽靈思的新一代FPGA也有望用上臺積電的5nm工藝。

5nm之后,其3nm新廠可望于明年動工,更為厲害的是,2nm工藝的研發也已經開啟,預期4年后就可以投放到市場上。更先進的工藝上,臺積電也走在了前列。

在日前臺積電召開的法人說明會上,CFO黃仁昭介紹到,對于2020年全年資本支出情況,臺積電給出了150億-160億美元的預期,繼2019年全年支出達到歷史新高后,再破記錄。在2020年的全部支出中,約80%將用于3nm、5nm與7nm等先進制程技術上,其余僅10%則用于包括先進封裝與光罩,另外的10%則是用于特殊級制程技術上。他還指出,從細分業務來看,5nm、7nm等先進制程則或將成為臺積電最強有力的增長動能。

高級封裝上的進擊

早些年,蘋果iPhone處理器一直是三星獨攬。但從A11開始,臺積卻接連獨拿兩代iPhone處理器訂單,關鍵之一,就是臺積電開發的全新封裝技術InFO,它能讓芯片與芯片之間直接連結,減少厚度,給電池或其他零件騰出寶貴的手機空間。此舉也成為高級封裝技術走向大規模商用的標志性事件。

高級封裝技術在最近幾年熱度不斷攀升,已經成為高性能芯片的必選項,也被視作延續摩爾定律生命周期的關鍵。過去,晶圓代工與封裝廠基本都是各司其職,但隨著終端對芯片要求的提升,一方面,處理器所存在的“內存墻”問題大大限制了處理器的性能,另一方面,隨著高性能處理器的架構越來越復雜,晶體管數越來越多,再加上先進半導體工藝的價格昂貴,處理器良率提升速度差強人意。

為了解決這些問題,先進封裝開始走上風口,而臺積電很早就看到了這個需求。2011年的臺積電第三季法說會上,張忠謀就宣布臺積電要進軍封裝領域,其第一個產品,叫做CoWoS(Chip on Wafer on Substrate),就是是將邏輯芯片和DRAM放在矽中介層(interposer)上面,然后封裝在基板上。

兩、三年后余振華領導的整合連結與封裝部門順利開發出CoWoS技術,而到了量產之后,真正下單的主要客戶只有賽靈思一家,可以看出,在彼時這種技術還不能完全被一眾廠商接受,主要原因是價格太高。后來臺積電開發價格略微低的先進封裝技術,性能比CoWoS略差一些。這也就是后來首度用在iPhone 7與7Plus的InFO封裝技術。

臺積電的兩大先進封裝COWOS和InFO,這兩年在市場上也取得了很大的優勢,除了CoWoS和InFO這兩大2.5D IC封裝技術外,臺積電在3D IC封裝上還有SoIC 及 WoW。其SoIC 及 WoW 等3D IC先進封裝也陸續試產成功。

2018年臺積電已完成搭載7納米邏輯IC及第二代高頻寬記憶體(HBM 2)的 CoWoS 封裝量產,并借由高制造良率、更大硅中介層與封裝尺寸能力的增強、以及功能豐富的矽中介層,例如內含嵌入式電容器的矽中介層,使得臺積電在 CoWoS 技術上的領先地位得以更加強化。

2019年10月,臺積電在美國舉辦的開放創新平臺論壇上,與ARM公司共同發布了業界首款采用CoWoS封裝并獲得硅晶驗證的7納米芯粒(Chiplet)系統。臺積電技術發展副總經理侯永清表示,臺積電的CoWoS先進封裝技術及LIPINCON互連界面能協助客戶將大尺寸的多核心設計分散到較小的小芯片組,以提供更優異良率與經濟效益。

因看好未來 5G、人工智能、高效能運算(HPC)等新應用,而且芯片設計走向異質整合及系統化設計,臺積電不斷擴大先進封裝技術研發,去年臺積電順利試產 7nm系統整合芯片(SoIC)及 16 納米晶圓堆疊晶圓(WoW)等 3D IC 封裝制程,預期 2021 年之后進入量產。

不得不說,原先不起眼的封裝技術,現在儼然成為臺積甩開三星、英特爾的主要差異點。在商業的推廣上,臺積電更是不遺余力地推廣高級封裝領域開放生態,包括封裝技術、互聯接口標準以及相關的IP,希望能給客戶帶來更多價值。

越來越“可怕”的臺積電

相關:

通風換氣、終末消毒…私家車如何預防新冠肺炎  中國疾控中心提示:私家車預防(私家車預防篇) 【編輯:周馳】

不服從居家隔離有關規定 無錫9人被采取強制措施近日,云林街道對9名拒不服從居家隔離有關規定者實施強制隔離措施。1月24日,省衛生健康委發布了我市首例新型冠狀病毒感染的肺炎確診病例。經調查,云林街道追蹤到黃某、丁某攜2名兒童于1月22日從武漢來錫投奔黃某..

武漢病毒研究所:3種藥物對新型冠狀病毒有較好抑制作用新京報快訊(記者 張璐)據中科院之聲今天消息,中國科學院武漢病毒研究所剛研制出了用于研究的抗體檢測試紙;同時,該所與軍事醫學科學院毒物藥物研究所聯合發現了在細胞層面上對新型冠狀病毒(2019-nCoV)有較..

相關熱詞搜索:馬六甲海峽,馬六甲,馬蘭頭,日語能力測試,日語自學教程,日語自學網

上一篇: 衛健委發布會:必要時適當控制社區人流量
下一篇: 網易有道精品課:免費線上直播課程擴展至全國

球探足球即时比分电脑 投资理财平台哪个最好 基金配资是什么意思 天津快乐10分 股票配资亏损怎么算 广西快乐双彩 平安银行股票 上海股票推荐 山西快乐十分 澳客竞彩比分 全球股票指数行情 云南十一选五 期如意期货配资 从零开始学炒股 09上证指数多少底 云南十一选五 现在的投资理财产品