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台积电7nm将批量生产 三星加快6nm制程

导读: 据Digitimes报道称,台积电目前已经流片了13张7nm样品芯片,2018年即可开始批量生产。作为最大竞争对手的三星,也开始加快6nm的制程。

据Digitimes报道称,台积电目前已经流片了13张7nm样品芯片,2018年即可开始批量生产。作为最大竞争对手的三星,也开始加快6nm的制程。

从目前已公布的7nm路线图中,GF和台积电的速度最快,三星事实落后。据韩媒报道,三星决定加快6nm的步伐,其中试产2019年初开启,量产在2019年下半年开工。此举旨在和台积电抢夺2019年高通和苹果的手机芯片代工合同。

荷兰艾斯摩表示,EUV(极紫外)光刻机可用于7/6/5nm工艺,Intel、台积电、三星等都采购了相关设备。只是,目前唯一没有披露10nm以下明确规划的就是Intel了。

台积电7nm工艺神速

之前,台积电宣称自己4月份已经开始试产7nm工艺,并且效果相当不错,接下来的5nm将会在2019年上半年开始试产,节奏相当快。

对于已经开始试产的7nm工艺,台积电表示,与自家的10nm工艺相比,nm工艺性能提升25%,功耗降低35%。台积电7nm工艺进展之所以这么快,主要是它与10nm有95%的设备通用,所以进展神速。

按照台积电给出的规划,2018年将开始大规模铺开7nm工艺,不过第一代不会用上EUV工艺,而2019年的第二代增强型7nm节点才会用上EUV工艺,而苹果是后者的潜在大客户。

现在台湾产业链给出的消息显示,高通将在下一代旗舰移动处理器上重选台积电,也就是说骁龙845将会交给台积电代工,而苹果的A12也会使用这个工艺。不过今年所有处理器还都集中在10nm上,已经到来的骁龙835、还有A11、麒麟970以及联发科的Helio X30等。按照华为的节奏,基于10nm工艺的麒麟970要等到下半年台积电一切就绪才会提上议程,当然那个时候Mate 10将会毫无悬念的首发(麒麟970)。

三星6nm谋求弯道超车

根据国外媒体报道,日前有内部人士表示,三星已经开始计划在2019年使用6nm工艺制造移动芯片,而并且将逐渐大幅减少7nm工艺生产线的投资。据悉,三星计划在今年安装两款全新的光刻机,并且计划在2018年继续追加投资7台,这样就将为未来制造工艺的提升提供了支持,同时还能大幅提高产品的生产效率。

高通刚刚决定放弃将三星作为自己7nm工艺处理器的生产合作伙伴,目前两家公司已经开始在10nm工艺的骁龙825处理器进行合作生产。而高通未来在放弃三星之后,将开始与台积电合作,因此在7nm工艺的订单上,三星目前暂时处于劣势。

不过这一决定的最终结果就是,三星明年的大部分订单都将以8nm的工艺完成,而这一技术基本上是对目前10nm工艺的升级版。尽管三星将减少投资,但是未来7nm工艺还是非常有可能使用在三星自家Exynos处理器的生产上。

三星的这一举措具有相当的战略性,尽管明年的7nm工艺生产会受到影响,不过从2019年开始,三星将会在与台积电的竞争中拥有明显的优势。毕竟6nm的制造工艺要比7nm更先进一些。通常来说,半导体的制造工艺越小,最终产品的功耗和性能上就越优秀。而这就意味着在2019年,三星将凭借6nm的制造工艺,成为市面上最领先的芯片制造商。

亚洲半导体双雄竞争激烈

亚洲半导体双雄台湾积体电路制造(TSMC)和三星电子围绕先进技术展开了激烈竞争。在大规模积体电路(LSI)领域,台积电将提前投入新技术,而三星电子则决定设立专门的晶圆代工生产部门并在美国实施1000亿日元投资。作为电子设备的「大脑」,大规模积体电路还出现了来自人工智慧(AI)等领域的新需求。预计2家企业将在相互竞争的同时引领市场发展。

6月8日,在台湾新竹举行的股东大会上,台积电董事长张忠谋强调,对手非常强大,我们要团结应对。

在以大规模积体电路为中心的半导体代工生产领域,台积电在全球的市占率超过50%,股票总市值达到20多万亿日元,超过了半导体销售额全球居首的美国英特尔(总市值接近19万亿日元)。在台积电创始人张忠谋眼里,三星是一个非常强大的对手。

决定半导体性能的关键是电路线宽的微细化。台积电为了压制三星,计划分两阶段投入电路线宽为7纳米(10亿分之1米)的新一代产品。

首先,台积电将于2018年上半年开始量产7纳米产品,随后从2019年开始首次采用「极紫外光刻(EUV光刻)」技术进行量产。极紫外光刻能大幅提高电路形成工序的效率,台积电技术长孙元成介绍说,(通过极紫外光刻技术)成本竞争力和性能都将超过原产品。

另一方面,分析认为三星计划最早在2018年开始量产7纳米产品时就导入极紫外光刻技术。台积电为了在7纳米产品上抢占先机,原定在下一代5纳米产品上使用的极紫外光刻技术将被提前导入。台积电意在以尖端技术继续独揽苹果「iPhone」的订单。

台积电之所以将三星视为对手,是因为三星开始强化代工生产业务。从2016年秋季开始,三星向美国德克萨斯州工厂追加投资10亿多美元,5月还从大规模积体电路事业部拆分出一个专门从事代工生产的「工厂事业部」。

大规模积体电路事业部为自家的三星手机等终端产品服务,从中独立出来的工厂事业部将更容易承接来自终端产品竞争对手的订单。如何从台积电手里夺回iPhone的大规模积体电路订单成为三星面临的主要问题。如果能夺回iPhone订单,将产生很大的规模效益。台湾一家半导体供应商指出,「为对抗台积电,三星7纳米产品的量产时间估计也会提前」。

从企业的整体实力来看,三星占据上风。三星在半导体记忆体领域的排名高居全球榜首,总市值为台积电的1.5倍以上。记忆体市场正处于长期繁荣期,三星半导体部门在2017年1~3月实现了约6300亿日元营业利润。而在大规模积体电路方面,据悉三星的利润约为300亿日元。

有韩国证券分析师指出,如果面向物联网(IoT)和人工智慧的需求扩大,「到2020年前后,大规模积体电路也将进入长期繁荣期」。三星希望抓住这一新的需求,弥补有可能从2019年前后开始恶化的记忆体行情。

据美国IT研究与顾问咨询公司高德纳(Gartner)预测,到2021年,以大规模积体电路为主的半导体代工市场规模将达到21亿美元,较2015年增长近一半。

5月底,美国大型图像处理半导体(GPU)企业英伟达的首席执行官(CEO)黄仁勋在台北接受采访时对自家的新产品兴奋地表示,没有台积电的协助就造不出来。据悉,这种用于人工智慧的新产品能把学习处理速度提高至原来的10倍以上。

台积电擅长与没有工厂、只专注于开发的新兴企业合作。可以确定的是,台积电在人工智慧等新技术方面也具有这一优势。三星能否在这类「软实力」方面积累经验将成为其代工业务扩大的关键。

在半导体领域,日本企业没能跟上将开发和生产分开的「水平分工」浪潮,存在感比较低。在目前最尖端的10纳米产品方面,美国英特尔也晚于台积电和三星这对亚洲双雄。如果三星和台积电围绕性能和价格展开激烈竞争,或将推动IT新时代的早日到来。

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