晶圆代工明争暗斗,放眼未来谁占鳌头?

市场分析

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  导语:这些年来,随着技术的发展,晶圆加工技术越来越先进,随着EUV技术的逐渐成熟,也借着智能机的迅猛发展的东风,各大晶圆代工企业也希望在这个庞大的市场独占鳌头,争取最大的一块蛋糕。这样在行业内必然会出现一些明争暗斗。下面就让我们了解一下他们最近的一些动态,关注一下行业内的信息。

晶圆代工

  晶圆代工 格罗方德挤下联电

  市调机构IC Insights公布最新2012年晶圆代工厂排名预估,台积电稳居龙头,格罗方德(GlobalFoundries)挤下联电成为晶圆代工二哥,与联电间的营收差距预估将拉大到5.1亿美元。

  至于台积电眼中「可畏的对手」韩国三星电子,因为苹果代工ARM应用处理器,今年营收年成长率以54%居冠,且已快追上联电。

  IC Insights公布最新2012年晶圆代工厂排名预估,台积电仍稳居龙头大厂宝座,与今年首度登上第2大厂的格罗方德相较,台积电今年预估营收将达167.2亿美元,是格罗方德的4倍。

  格罗方德今年将挤下联电,成为晶圆代工二哥,与第3大厂联电间的营收差距,也拉大到5.1亿美元。联电为了维持技术及营收规模的领先地位,今年投入22亿美元资本支出扩充产能,相较于格罗方德纽约新厂要等到明年底才会量产,业界认为,联电明年新厂产能开出,加上并入和舰营收,仍有机会夺回二哥宝座。

  三星在晶圆代工市场急起直追,2010年营收仅12.1亿美元,但去年营收成长82%来到21.9亿美元,挤下中芯成为第4大厂,今年可望再出现54%的高成长,营收规模将达33.75亿美元,虽然排名仍是第4大,但与联电间的差距已缩小到4亿美元。

  三星在晶圆代工市场的高速成长,主要是受惠于为苹果独家代工A4/A5等ARM应用处理器。报告中指出,在成长最快的智能型手机市场中,苹果及三星第2季的出货量,就占了智能型手机市场5成占有率,由于苹果订单今年占三星晶圆代工营收比重高达85%,加上三星自家芯片需求强劲,三星的晶圆代工业务因此见到强劲成长。

  IC Insights指出,虽然苹果非常希望摆脱对三星晶圆代工的依赖,但可能要花几年的时间才有办法达成,因为台积电先进制程产能早已满载,无法分配太多产能供苹果使用。再者,苹果需要向三星采购大量的存储器芯片,三星能够将芯片产品配套出售,并给予苹果优惠价格,短期内苹果仍无法说转单就转单。

  三星21日才刚宣布,美国德州奥斯汀(Austin)12寸厂将再投入40亿美元资本支出,提升制程至支持20纳米及14纳米,以因应智能型手机及平板计算机的核心芯片强劲需求,而苹果A4/A5处理器大部份均在该厂生产。

  联电:要抢28nm订单

  市调机构顾能(Gartner)最新调查,三星、联电与格罗方德(Globalfoundries)28nm产能本季正式开出,年底月产能分别有3万、1.5万与1万片,与台积电的近7万片相比虽然仍落后,抢单战却已悄悄开打。

  顾能最新调查指出,受到全球经济状况表现不佳影响,今年下半年半导体晶圆代工市场产值成长力道将开始趋缓,其中,65、90nm成熟制程营收受冲击最大,预估第3季季增率仅5%、第4季转为季衰退10%,但在行动装置需求仍热带动下,40nm、28nm以下先进制程需求持续成长。

  顾能指出,各家晶圆代工厂除了持续扩大45、40nm能,也积极布局28nm生产线,三星、联电与格罗方德本季陆续开出28奈米产能,其中,三星每月将提供3万片产能,跃居28nm二哥,联电为1.5万片、格罗方德1万片。

  半导体业界指出,三星目前独家取得苹果A5处理器订单,但仍以45奈米为主要制程,随着苹果A6处理器将问世,三星争取苹果订单不遗余力,面对台积电也有意抢进苹果处理器代工生意,三星大幅扩充28nm产能固桩味浓。

  45/40nm成营收主力 晶圆厂争相扩产

  全球各大晶圆代工厂正加速扩大40/45奈米(nm)先进制程产能规模。智慧型手机与平板装置市场不断增长,让兼具低成本与高效能的先进制程需求快速升温,包括台积电、联电、格罗方德(GlobalFoundries)与三星(Samsung)等晶圆代工厂,皆将于下半年扩充45、40奈米产能。

  Gartner研究总监王端表示,受惠行动装置买气不减,45/40奈米制程将于今年底成为晶圆代工厂的主要营收来源,而90/65奈米等成熟制程的营收贡献则会越来越少。

  顾能(Gartner)研究总监王端表示,全球各地行动装置市场需求持续攀升,而其所使用的应用处理器大多采用45/40奈米,甚至是28奈米制程,因此,下半年在行动产品出货量不断成长的助力下,45/40奈米将成为各大晶圆代工厂营收主力。

  据了解,在行动装置市场带动下,去年全球半导体晶圆代工市场产年成长5.1%,达298亿美元;其中台积电即占一半,稳居全球龙头,该公司亦在今年第二季法说会中表示,将大幅提升40与28奈米产能,以因应行动装置客户的需求。

  另外,GlobalFoundries目前45/40奈米产线仅德国一座晶圆厂可提供,每月产能超过五万片晶圆,但明年纽约八厂落成后,产能将可增加至每月八万片晶圆。

  事实上,各家晶圆代工厂除持续扩大45/40奈米产能,也积极布局28奈米生产线。王端表示,包括三星、联电与GlobalFoundries都将在今年第三季开出28奈米产能;其中三星每月可望提供三万片产能、联电为一万五千片、GlobalFoundries则为一万片。不过,三家厂商28奈米的总计产能,仍不如台积电每月七万片的数量,且良率亦有待提升,因此在生产成本上仍居下风。

  王端强调,45/40奈米成为行动装置主流制程技术,并跃升为晶圆代工厂主力营收来源已是显著趋势,未来如何募得更多资金添购半导体设备与扩充晶圆厂,才是各家业者须花心力之处。至于28奈米产线方面,除台积电可望持续扩大营收外,其他业者则须加快脚步提升技术含量与良率,才有机会藉由扩产策略挹注营收成长。

  根据Gartner研究,受到全球经济状况表现不佳影响,今年下半年半导体晶圆代工市场产值成长力道将开始趋缓,其中,65、90奈米等成熟制程的营收受到的冲击最大,预估第三季成长仅剩5%、第四季更将大幅衰退10%,反观45/40奈米以下先进制程的营收则可望快速增长。

  台积28纳米产能 季增3倍

  晶圆代工龙头台积电力拚28纳米扩产,随着良率拉升到8成以上,及中科12寸厂Fab15新产能大量开出,本季已安装产能(installed capacity)较上季大增3倍,为第4季营运淡季不淡埋下伏笔。

  台积电上半年投入超过36亿美元资本支出,主要用于扩大28纳米产能,由于全年80~85亿美元的资本支出计划不变,等于下半年至少要投入50亿美元资本支出扩建新厂及建置生产线。其中,28纳米产能在第3季扩大后,第4季将续增,最快第4季28纳米产能短缺问题就可获得完全纾解。

  据设备业者指出,经过长达半年的积极调整,台积电28纳米制程良率已达8成以上,成为目前全球半导体厂中,能够提供最高良率28纳米产能的一线大厂。由于设备机台陆续装机完成,及陆续通过试产认证,第3季已安装产能将上看9~10万片规模,与第2季约2.3~2.5万片相较,季增率高达3倍。

  台积电中科厂Fab15已是28纳米最大产能供应地,依台积电规划,该厂第3季已安装产能将达6.9万片,较第2季的1.8万片大增约2.8倍,第4季产能更将拉升至13.5万片,几乎等于再增加1倍。另外,台积电竹科Fab12、南科Fab14新厂区也陆续建置完成新的28纳米生产线,并陆续投入量产。

  对台积电来说,由于28纳米已安装产能是逐月拉高,且晶圆制造有2~3个月的前置时间(lead time),第3季28纳米晶圆出货量并未有3倍的扩增,但根据台积电在日前法说会预估,第3季出货量将较第2季成长1倍,第3季营收较上季增加的80~100亿元中,有80%以上都是来自于28纳米。

  上半年受到28纳米产能不足冲击的高通、辉达(NVIDIA)、超微等业者,第3季已随着台积电的产能陆续到位,已展开新一波抢产能大作战,辉达执行长黄仁勋在日前法说会中指出,第3季虽然28纳米产能仍不足,但第4季应可符合需求。

  法人指出,在台积电全力扩产下,28纳米产能短缺问题,第4季将可充分获得纾解,比原先预期提早1个季度。由于第3季产能拉高、良率改善、投片量续增,台积电第4季就算有库存修正问题,营运表现几乎可确定淡季不淡。

 

  三星电子图谋晶圆代工霸业

  早在七年前,被封为***半导体教父的台积电董事长张忠谋曾在一场法说会上,被问到对韩国三星将以12寸厂投入晶圆代工的看法,当时他仅以法文“dejavu”回应,暗指欲投入此行业但却不得其门而入的例子,他看多了。

  而五年前苹果首支智能手机iPhone上市一周便被拆解发现,三星不仅供应记忆体,而且进一步代工生产重要统整运算芯片应用处理器,但当时亦未引发太大的震憾,因为少有人料到iPhone竟然会成为改写个人电脑产业史的热卖商品。

  但故事还没结束。。.随着苹果在两年前推出平板电脑iPad,再次由三星拿下苹果所设计的A4处理器芯片,且正合作延伸开发A5、A6下一代芯片,三星挟其整合能力在晶圆代工业的企图心已昭然若揭。张忠谋在去年首度坦言三星“已清楚出现在我们的雷达萤幕上”,这个月公开演讲时并以“700磅大猩猩”来形容三星的实力。

  “三星未来一定会吃到现有晶圆代工业者的订单,也许不是抢现在饼,而是跟你抢未来的饼。”国际半导体设备暨材料产业协会(SEMI)产业研究资深经理曾瑞榆称。

  随着28nm及以下更先进制程的投资通辄数十亿美元,未来半导体产业对晶圆代工的依赖度正与日俱增,除了大者恒大的定律不变外,真正能挤进台积电所领头的一线厂商地位的,恐怕并非目前台面上即有竞争者,而是张忠谋口中的“700磅大猩猩”。

  曾瑞榆直言预测,未来能进入tierone(一线)之列的晶圆代工厂商,将是台积电与三星电子。而格罗方德(Globalfoundries)及联电都将沦为二线。至于中芯等其他厂商则恐落后更大一段距离。

  军备竞赛,强权出列

  ***在1980年代发展晶圆代工产业立意在于让芯片设计业者不必花大钱自行生产,也可以将蓝图制造出成品,再以便宜的价格卖出去。此营运模式运行二十多年来,随着一座晶圆厂造价从10亿美元跳增至50亿美元,已吸引更多芯片业者释出订单,甚至转为轻晶圆(Fab-lite)或无晶圆模式(Fabless),对代工厂的依赖度与日俱增。

  在智能手机及平板电脑带动高阶芯片需求高速成长下,过去半年来***两大晶圆代工大厂先后风光地举行三场12寸晶圆新厂动土仪式,而三星也正着手将部份记忆体芯片产线转为逻辑芯片.SEMI追踪预测,三星旗下包含代工业务的非记忆芯片部门明年产能年增率将达10%,紧追台积电步伐并逐步拉大与联电的距离。

  台积电及三星电子今年都计划投下创纪绿的资本支出,分别达85亿美元及25万亿韩元(220亿美元),预期三星今年投入非记忆体芯片业务的资本支出将首次超越记忆体芯片。

  市场研究机构Gartner研究总监王端指出,今年全球半导体业资本支出中,砸钱最多的前五大(三星、英特尔、台积电、海力士及格罗方德)占了总金额的60%,而前四大就占了55%.

  “这些砸重金在资本支出的厂商,正积极建置最先进的40奈米及以下技术的12寸晶圆产能。我们认为大型逻辑芯片制造商将愈来愈壮大,”王端称。

  而日本业者可能将是最新一轮半导体业军备竞赛的出局者。陷入财务困境的日本瑞萨电子甫宣布,与台积电的合作由即有的90nm,扩大委托台积生产40nm及更先进制程的微控制器。一名日本芯片业的高层表示,“基本上,日本芯片生产商正在告诉大家:我们没办法自己做了,得要把生产委外了。”

  根据IHSiSuppli预估,晶圆代工业占整体芯片业产能的比重在2015年将拉高至24.2%,七年前则只有15.8%.

  三星野心勃勃

  在晶圆代工的需求逐步攀升下,连全球芯片龙头英特尔也开始小量接受特殊代工订单,而发展态度更为积极的当属已称霸记忆体芯片市场的三星电子,去年大张旗鼓宣布位于美国奥斯汀、斥资36亿美元的逻辑芯片新厂已达每月4万片晶圆产能满载。

  三星电子正将部份记忆体芯片生产线转换成逻辑芯片,此部门营收成长动力除来自苹果及自家需求,另外便是晶圆代工业务,目前高通(Qualcomm)已有下单,券商预期今明年Marvell及STMicroelectronics等都有机会纳入三星的代工客户之列。

  据Gartner估算,三星去年的晶圆代工营收达4.7亿美元,全球排名第九。若计入三星来自苹果的10亿美元晶圆业务营收,三星在全球晶圆代工厂的排名可望跃居第四。

  “(半导体产业)长期而言只有三家确定胜出者:三星、英特尔及台积电。三星着眼的是从记忆体多元扩展出去,拿下半导体业界的整体领导规模,”BernsteinResearch分析师MarkNewman在其研究报告中称。

  不过,三星发展晶圆代工的一大课题在于代工业的关键之道:为客户的矽智财保密,取得客户信任,尤其三星上中下游业务多元,本身与其客户便存着竞争关系,是否下单的顾忌更多。而这点也是张忠谋长久以来认为晶圆代工业不是其他芯片商可以轻易切入的硬道理。

  “三星不是purefoundry(纯晶圆代工),所以跟可能客户的竞争是很多层面,他的顾虑会更高。坦白讲他的客户多元性不如台积电、联电,但不代表未来不会做一些措施去消除客户的疑虑,”SEMI的曾瑞榆称。

  二线生存之道

  在大者恒大的定律下,口袋不够深的二线厂恐得另觅生存之道。

  曾瑞榆指出,以联电为例,在先进制程量产时间落后台积电约一年的时间,当对手良率已提高而成本降低时,二线厂商又必须提供优惠的价格吸引订单下,其利润空间便更形压缩,而使一线跟二线的差距会愈来愈大。

  不过,旧制程及旧产品不代表技术跟利润就一定低,某些具利基的基本需求仍足以让二线厂商有其生存空间。

  尽管三星及苹果合计已占有智能手机半数市场,苹果在平板电脑更独占九成市场,瑞银证券分析师艾蓝迪表示,苹果及三星所需多种芯片仍仰赖其他晶圆代工厂的生产,例如通讯芯片、电源管理等等。

  Garter的王瑞亦认为,还不到判定晶圆代工业最终赢家的时候。联电甫宣布大举投入先进制程及厂房扩建,格罗方德若在28奈米表现优益,也具备抢占市占率的黄金机会。此外,中芯则是拥有中国政府的支持。

  联电本月在南***的艳阳下热闹地为位其新的12寸厂举行动土典礼,执行长孙世伟表示看好未来晶圆代工业的需求,但他也再三强调联电会按自己的步伐有纪律地投资。

  “整个供应链上下游合作要更密切,不是建置一堆产能去卖,”孙世伟称。

  IHSiSuppli半导体制造首席分析师LenJelinek并点出,芯片商需要分散下单,台积电目前拥有近半市占率的情况,并产业来说并不健康。更何况科技产品推陈出新,消费者好恶变化多端。

  “是不是会有某种新产品其实只等着便宜可用的芯片的出现?”他提出这样的观点。

 
        台积电三星对决:联美日抗韩策略剖析

  台积电是一家很简单的公司,就是晶圆代工。台积做的事情是「在成熟的制程上拚良率」,而张忠谋对台积电最大的贡献,业内笑著说:他最大贡献就是把当时仍不成熟的CMOS技术选为台积发展的主轴,算他赌对了!

  台积电成立时,Bipolar是主流技术,CMOS仍不成熟,但因为当时英代尔(Intel)的晶圆厂与业界需求有很大落差,台积电说服当时由李国鼎先生主持的中华开发基金投入设立台积电,这是***电子供应链的最源头,***展开往后20多年由上至下的分工发展。

  以上士对下士 台积电很清楚自己定位

  台积电的工程师主要来自于就在新竹区的清华大学、交通大学的毕业生,在「晶圆代工」的商业模式下,工程师做的事情是微调制程,让产品的良率及稳定度可以到达6个Sigma误差值以内。学校教授指出,这样的事情对于英代尔来说是大专生就可以做的事情,但台积电用了***最优秀的理工大学生,在估计流程、执行素质上都比较好情况下,台积电硬是在半导体独大巨人的世界里,占有一席之位。这种「上士对下士」策略协助台积电站稳前面20年。

  台积电可以做的 三星都可以做

  一座12寸晶圆厂把***的半导体世界切割成两个世界!从12寸晶圆厂之后的制程90纳米、65纳米、40纳米、28纳米、20纳米(下一个准备世代交替的产品),晶粒(Die)越切越小颗,也越来越省电。

  没有跟上12寸厂的世界先进(5347)、茂矽(2342)、茂德(5387)、力晶(5346)、华邦(2344)全都停留在八寸厂阶段,产品只能提供给低阶手机或3C消费电子产品。这些公司股价大多已经跌落10元以下。

  晶粒除了体积小,除了可以让一片12寸晶圆片切割更多晶粒外,还具有让Computer Power(计算机计算能力)增加的功能,这点对于日益追求轻薄短小的手机、计算机产品具有很大协助。另外还有动画、3D游戏需要载具跑的快、省电的需求。

  台积电与三星的差距 有多少

  台积电是一家公司 三星是一个供应链

  台积电2011年业绩4270亿台币(相当于141亿美元),是三星(2011年营收1464亿美元)的十分之一,这样计算其实不大公平,因为台积电是一家公司,而三星是一个供应链。

  三星有DRAM、Soc(系统芯片)、Nand Flash、OLED、LCD,从最上游的晶圆到最下游的面板,都在三星一家公司里。其中令人最战慄的是,他的产品线从手机(全球第一名)、电视(全球第一名)、PC、NB(笔电)(全球前五大),完整供应链以及强而有力的产品线,三星是一个完美电子帝国。

  台积电是一家很专业的晶圆代工,在***没有DRAM产业的情况下,未来台积电势必要寻求美光的支持,尤其是美光在买下日厂尔必达之后,DRAM产业已经三分天下底定,三星全球市占44.3%、韩国SK海力士23.3%、美国美光24.1%。

  台积电应该联合美光 掌握更上游

  业界指出,张忠谋应该为下一步做打算,师法鸿海郭台铭与日本夏普面板厂合作,面板是鸿海组装业务的料源,DRAM则是台积晶圆代工的料源,趁现在不景气谈个好价格与美光策略联盟,共同对付韩国从上而下,整碗捧去的危机。

  台积电应该买日 继续28纳米筑起高墙

  日本瑞萨电子(Renesas)有10座晶圆厂,但因为日圆汇率大幅升值、日本电子产品销售下降、日本311大地震切断供应链等危机,日前已经决定弃守鹤冈等生产线,其中鹤冈工厂为12寸厂,可支持40纳米制程,主要生产薄型电视、数码相机、手机等芯片。业界传说将出售给台积电,而台积电如果直接购并该厂,等于直接承接瑞萨SOC订单,

  Google较支持三星 一有新版本就给三星

  ***的PC、笔电厂商都是属于微软那一派,这对于新兴起的Google阵营来说,手机市场必须要另外开出一个新局面,其中三星与宏达电相比,三星与Google走得比宏达电等台厂来得更近。三星Android智能手机现有23款,由此可见其密切关系。

  Google一有新版本出来就给三星测试,业界分析说,因为三星比较懂IC设计。一个比较先进的IC技术,因为三星自己也在做,所以比较”懂”制程怎么调整。时日累积下来,客户下单同时经过与三星的切磋琢磨也在精进本身设计能力。这与台积电模式有很大差距,台积电模式是与客户共同讨论,共同解决。当良率不好,可能是制程有问题,也可能是原先设计就有问题,一起挽起袖子找出Bug(虫),这是台积强项。用白话来说:三星教客户怎么做!台积电与客户讨论怎么做!没有IC设计团队是台积的弱项,也是事实。

  台积在量产上有优势

  但须下游技术厂一起把订单留在***

  三星目前在韩国与美国各有一座12寸晶圆厂,目前两座晶圆厂合计月产能约10万片。台积电中科Fab15一举让台积电12寸月产能从去年第四季的28万片提高到30.4万片,首度突破30万片大关。所以,在量产上台积电拥有绝对优势,但因为除了晶圆已下的制程,三星都已经整合完成,并且拥有多项独家技术,例如OLED就让***面板厂头痛不已,现在友达、奇美宣称也都做得出来,但数量都不足,业内有人指说,质量稳定度也不够。

  总结来说 五五波输赢

  以现在态势来说输赢,还有点太早!但对台积来说,并不如张忠谋一贯的态度般轻松,步步为营,拉美光买DRAM,拉Toshiba买Flash,向下卡位更高阶的封装技术,准备资金转到3、5年后的20纳米,抢回苹果订单,协助高通、协助宏达电,做好了这些,台积电不会输三星!

编后语:近来英特尔扬言fabless已到终点,但这其中固然夹杂着英特尔自身的利益考虑,在早些时候他也不是在ASML投入巨资去支持更先进技术的开发,归根到底也是为了保证其芯片的供给。得益于智能手机的兴起,芯片市场又迎来了一个黄金期,对晶圆代工来说,的确是一个很大的机遇,如何扩大产能,如何满足他们客户的需求,这就是张忠谋等大佬需要认真考虑的问题了。

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