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代工三巨头动作频频,芯片产能格局未来将会有怎样的调整?
[发布时间]:2022年12月9日 [来源]:贤集网 [点击率]:6840
【导读】: 去年,受疫情期间智能手机、汽车和游戏机的需求拉升,半导体板块一路飙升,虽然今年以来半导体类股遭遇重创,但摩根士丹利分析团队指出,随着晶圆代工竞争格局的不断演变,台积电、三星和英特尔这三大巨头依然值...

  英特尔的底气与失意
  战略转型之外,英特尔在流程路线图和产能方面也取得了进展,英特尔制定了加速工艺发展的计划,推翻了传统的芯片命名方式,制定了到2025年的详细发展路线,将推进Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A、Intel 18A五个流程节点。
  理论上,Intel 20A是和台积电2nm对标的工艺,一旦英特尔成功突破Intel 20A量产,或有能力与台积电2nm一较高下。更先进的Intel 18A就是2nm以下的布局了。
  不难感觉到,英特尔的目标十分明确,试图在芯片代工行业与台积电,三星形成三足鼎立格局,在高端芯片市场占据一席之地。
  英特尔在2022年第三季度财报中,透露其已经签订了全球TOP10半导体设计厂商中的7家。
  上述种种,都是支撑英特尔有信心喊出2030年成为全球第二大圆晶代工厂的理由和底气所在。
  然而,豪言壮语还没来得及咀嚼,仅仅过去半个月,英特尔芯片代工服务总裁迪尔·塔库尔(Randhir Thakur)就被爆出将在明年第一季度离职的消息。
  作为IDM 2.0的核心一环,基辛格对IFS以及塔库尔自然是寄予厚望,事实上在塔库尔治下IFS也确实相继拿下了包括亚马逊、高通、联发科等芯片客户。基辛格称赞其建立了一个由台积电和三星等领先代工厂资深员工组成,且经验丰富的领导团队,并在移动和汽车领域赢得了主要客户。
  但创业未半,塔库尔还是辞职了,这位领导人的离开或许暴露了英特尔的内部阻力可能超过外界想象。又或许这会是基辛格进一步解耦芯片设计和芯片制造团队的关键。

  三星电子:10年内超越台积电
  虽然三星和英特尔都是IDM厂商,但两者的情况还不太一样。
  相较于英特尔芯片设计与制造部门高度绑定的关系,三星的芯片设计与制造业务相对独立,比如英伟达和高通很多芯片产品都是由三星代工制造的。
  由于三星和台积电在代工服务方面的“开放性”,使得像英伟达这样的Fabless厂商可以在其中“左右横跳”,相对自由地选择代工厂商。

  2030年超越台积电
  英特尔计划2030年超越三星代工业务,而三星也放言2030年超越台积电。
  其实早在2019年三星就定下来未来10年内超越台积电的目标。为了实现这一目标,三星大力投资、招聘人才,除了先进制程持续加码之外,半导体设备和材料、IC载板、先进封装等一切与晶圆代工有关的领域,都成为了其瞄准的焦点。
  近段时间来,三星同样动作频频,不仅宣称将扩大部分非存储芯片如CIS、DDIC等委外代工,并将扩大传统和特色工艺产能,而且还豪言2027年晶圆代工客户将增至2019年的5倍。此外,在先进工艺层面更是步步为营。
  种种举动在显现出三星大张旗鼓的雄心之外,一个贯穿其中的信号仍在印证代工业的制胜之道:产能、客户与先进工艺。
  Gartner认为,三星动作显然是深思熟虑之举,大多数CIS和DDIC产品大都在40nm及以上节点制造,竞争优势并不突出。再加上当前CIS和DDIC市场需求减弱,整体规模有所放缓。因此,无论是EDA还是设备、材料的采购,还是维护费用都面临动态变化。从成本来看,如果自产成本较高,则委外选择成本控制到位的代工厂不失为一个选择。
  三星考虑将旗下更多成熟制程芯片委外代工,除了已有的晶圆代工伙伴联电之外,还会新增世界先进和力积电为其代工芯片。
  实际上,三星在发展过程中有多年的外包业务,这一战略为其带来了重新配置资源和工厂产能的机会,实现更多的产能释放。在产能调配下,三星代工可以承接更多高利率的订单,尤其成熟制程设备多已摊提完毕,因此产品组合调配上可以更有弹性。
  在产能调整之际,三星意在扩大传统和特色工艺的消息也在同步发酵。
  其中,发展特色工艺已经为业界共识,在先进工艺越来越曲高和寡的当下,特色工艺正成为晶圆代工行业的新动力。
  据了解,全球从事特色工艺的玩家众多,大体可划分为三类:一是从事模拟、MCU、功率半导体的IDM;二是以特色工艺为主的晶圆代工厂;三是主攻先进工艺也兼顾特色工艺的晶圆代工厂。
  三星作为后者,野心不小。据悉,三星电子半导体代工事业部计划到2024年将传统和特色工艺的数量增加10个以上。到2027年,三星电子的传统和特色工艺产能将达到2018年的2.3倍。

  先进工艺步步为营
  将成熟制程外包、发力特色工艺之外,三星在先进制程上的扩产和投入最为瞩目,以在下一个技术点到来之际占据先机。
  作为目前全球唯二可以制造5nm以下的晶圆厂,三星代工的成就虽然不容小觑。但相比台积电总是棋差一招,三星7nm量产之后,台积电宣布5nm量产,三星5nm量产之后,台积电又宣布4nm试产,总是跟不上台积电的步伐。
  但三星在更先进的节点上看到了追赶的机会,三星3nm芯片率先采用GAA工艺,且领先台积电量产,成为全球首个量产3nm的代工厂。乘胜追击,三星电子计划明年推出第二代3nm工艺,并更进一步放言计划到2025年达到2nm,到2027年达到1.4nm。
  对于这一进击的目标,Isaiah Research认为,三星的计划是有可能的,只是届时量产的规模跟良率多寡都需要持续关注。
  如果说三星在先进工艺和特色工艺“左右开弓”的话,那么争取尽可能多的客户才能“左右逢源”。三星曾豪言2027年晶圆代工客户将增至2019年的5倍。
  据Gartner分析,三星的三家美国大客户的业务在2021年增加了一倍以上。2022年虽有高通和英伟达转单的“变故”,但总体“基本盘”向好。三星代工部门副总裁Moon-sooKang在2022年第一季度的商务电话会议上证实,三星已经有未来五年的订单。他指出,这些订单是三星去年代工销售额的8倍。
  还值得关注的动向是高通宣称,未来3nm、4nmAP由台积电代工,但进入GAA制程后有可能采取同步下单三星和台积电等多家代工厂的多供应商策略,这意味着台积电将不再“独享”高通的先进工艺订单,三星或凭借3nm率先采用GAA的优势获得更多“回头客”。
  Isaiah Research认为,三星如要达到2027年客户规模增至5倍的目标,一是需要持续扩产,二是要提高先进制程良率,这才能拓及更多潜在客户,并且增加既有客户的黏着度。
  产能方面,三星预计到2027年代工产能将比2022年增加3.3倍。这也就意味着需要建设更多的工厂。据外媒报道,三星电子晶圆代工业务部门总裁Choi Si-young透露,公司目前在韩国和美国运营有5座工厂,而且已经确定选址将再建超过10座工厂;
  而良率对于三星来说,一直是要努力越过的“拦路虎”。据了解,三星4nm的良率从今年初35%持续往上走,但目前提升到多少仍未知,相较台积电4nm的70%良率指标,且有大客户苹果、高通、AMD“站台”,这一差距仍是存在的。而且目前三星的先进制程客户群多为中小客户,从产能角度如何竞争大客户的青睐仍待努力。
  Gartner也认为,在相关软硬件资源就绪的情况下,三星要克服当前3nm平台的类似挑战,包括良率和客户等等,未来1.4nm平台如何保留新客户和成熟客户,以及与台积电和英特尔的竞争走向均是变动的X因素。
  为大力推进其代工业务,三星多路并进,随着全球制造业回流导致供应链的多样化,未来几年亦将引发重构。能否尽力抓住时间窗口,在四面进击之后实现“十年夙愿”,还留待行动和时间来证明。

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