據(jù)英國金融時報報道,美國在全球芯片制造產(chǎn)能中所占的份額從1990年的37%下降到了2020年的12%,而歐洲在此期間下降了35個百分點,降至9%。中國大陸的市場份額從幾乎沒有擴大到15%,這一數(shù)字預計在未來十年將增長到24%。近期,汽車芯片短缺嚴重,眾多相關(guān)芯片廠商都在向臺積電追加汽車芯片訂單。這種狀況使得原本就向亞洲傾斜的芯片制造業(yè)顯得更加失衡。美國和歐洲國家現(xiàn)在都希望提高本國產(chǎn)能,減少對亞洲廠商的依賴。
3月24日,英特爾CEO Pat Gelsinger宣布,啟動IDM2.0發(fā)展策略,包括將投資200億美元,在美國亞利桑那州新建兩座晶圓廠,預計在今年第二季度量產(chǎn)7納米芯片處理器芯片,并且設(shè)立代工服務(wù)部門,向外部業(yè)者提供處理器代工產(chǎn)能,也將擴大采用第三方晶圓代工產(chǎn)能。
圖:英特爾CEO Pat Gelsinge展示“PonteVecchio”,英特爾首個百億億次級計算GPU。
英特爾發(fā)布的官方消息稱,打造世界一流的代工業(yè)務(wù)——英特爾代工服務(wù)(IFS)。英特爾宣布相關(guān)計劃,成為代工產(chǎn)能的主要提供商,起于美國和歐洲,以滿足全球?qū)Π雽w生產(chǎn)的巨大需求。為了實現(xiàn)這一愿景,英特爾組建了一個全新的獨立業(yè)務(wù)部門——英特爾代工服務(wù)事業(yè)部(IFS)。該部門由半導體行業(yè)資深專家RandhirThakur博士領(lǐng)導,他直接向基辛格匯報。
英特爾此舉到底有何深意,為何在此時開啟代工業(yè)務(wù)?
IC insights在3月16日發(fā)布的最新報告給了我們兩條線索。首先,晶圓市場格局已經(jīng)大變。英特爾在晶圓代工投資上如果不下大手筆,意味著未來和臺積電、三星在先進制程上的差距日益拉大。
圖片來自IC insights,
根據(jù)半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的摩爾定律描述,晶體管容量大約每經(jīng)過24個月增加一倍,代表著芯片制造的微細化趨勢。28納米被視作先進制程與成熟工藝的分水嶺,7納米制程作為先進制程,代表了芯片制造商的技術(shù)競爭力。目前,市場上能夠提供7納米及以下先進制程工藝的廠商僅有臺積電和三星。
據(jù)IC insights數(shù)據(jù)顯示,目前在晶圓制造市場上,先進制程工藝最具風向標就是三家,包括臺積電、三星和英特爾,除了這三家之外,格芯、聯(lián)電等其他晶圓公司都已經(jīng)退出了市場。目前,在全球半導體市場,只有臺積電和三星能夠真正處于領(lǐng)先地位,這兩家廠商可以批量生產(chǎn)7納米和5納米芯片。 相比之下,英特爾預計要到2022年才能在自己的制造設(shè)施中大量生產(chǎn)7納米芯片,屆時三星和臺積電將采用3nm工藝量產(chǎn)芯片已經(jīng)商用。
從需求端來看,芯片制程從14納米走向5納米,手機和高性能運算是重要驅(qū)動力。半導體周期也是一個重要的觀察視角,PC主導全球科技的時代落幕,未來將由5G和AI奏響市場主旋律,F(xiàn)階段,受益于5G、智能手機、HPC、AIoT等需求,7納米及以下先進制程需求旺盛。
其次,先進制程需要大量投資。英特爾這次200億美元投入,就是表現(xiàn)了再次在先進制程市場有所作為的表示。
在過去的25年中,跟上生產(chǎn)尖端IC技術(shù)的成本變得越來越昂貴。由于先進制程制造環(huán)節(jié)的資金、技術(shù)壁壘極高,這一紅利只有高端玩家吃得起。以臺積電為例,2020年臺積電是唯一同時使用7nm和5nm工藝節(jié)點的純晶圓代工制造IC。據(jù)Wccftech報道,臺積電平均每片晶圓的收入為1634美元,比全球晶圓廠的平均水平高了66%,也比中芯國際高了一倍。今年,臺積電資本支出估計為275億美元。
ICInsights預計,三星和臺積電今年的資本支出將至少達到555億美元,占總支出的5%?紤]到尚無其他公司能夠與這兩家公司的巨額支出媲美,因此三星和臺積電今年可能會在先進集成電路制造技術(shù)方面與競爭對手拉開更大的距離,F(xiàn)在英特爾采取果斷的200億美元投入,試圖和臺積電、三星爭奪領(lǐng)先的IC制程工藝,正是看到了這些工藝是未來消費電子、工業(yè)、汽車和軍事電子系統(tǒng)的基石。
英特爾加入晶圓代工,將會帶來三大影響
3月24日,有“臺灣DRAM之父”之稱的高啟全發(fā)表演講,對于英特爾重回晶圓代工行業(yè),市場憂慮它將與臺積電在代工服務(wù)及先進制程上持續(xù)較勁,加大與臺積電的競爭勢頭。高啟全表示,哪里有那么快追上。他認為,英特爾從宣布設(shè)廠到實際投入效應(yīng)還需要觀察。
據(jù)悉,去年5月14日,臺積電宣布到美國亞利桑那州投資120億美元,設(shè)立晶圓代工廠,該工廠主要聚焦5納米工藝,將會給當?shù)貏?chuàng)造1600個就業(yè)機會。
高啟全分析英特爾設(shè)立晶圓廠的好處,他指出,英特爾在美國設(shè)廠會獲得美國政府補貼,可以取得EUV光刻機,持續(xù)往先進制程邁進,與臺積電的差距可能因此縮減,但是他同時強調(diào),臺積電的管理能力很強。英特爾從宣布設(shè)廠到實際投入的效應(yīng)還需要觀察。
臺灣晶圓代工方面專家認為,英特爾宣布IDM2.0計劃,對臺積電至少5年內(nèi)不會有明顯影響,除了臺積電已經(jīng)承接的英特爾外派的訂單,近年來也已獲得5納米和3納米先進工藝訂單。
此外,賽亞調(diào)研也做了英特爾進入代工市場的調(diào)研,他們認為英特爾跨足晶圓代工領(lǐng)域,短期內(nèi)對臺積電的影響不大,保守一點長期仍得看未來英特爾的制程發(fā)展和客戶匹配度。
首先,從先進制程所需EUV機臺數(shù)來看,英特爾今年預計會采購3-5臺,明年這一數(shù)字有機會達到10-15臺,成長3倍。不過相比之下臺積電的規(guī)模更大,今明年的采購臺數(shù)都在20-25臺,因此能夠承接的客戶及產(chǎn)能都相對高。
其次,客戶端也有顧慮。行業(yè)內(nèi)專家指出,AMD、英偉達等競爭對手會有產(chǎn)品競爭、設(shè)計外流的考量。
在韓國,英特爾進入晶圓代工,對三星帶來的威脅,也帶來了廣泛的討論。分析師指出,英特爾和三星電子目前在技術(shù)上仍存在較大差距,因此短期內(nèi)不會對三星電子構(gòu)成重大威脅。
然而從長遠來看,三星電子可能會受到英特爾的重創(chuàng)。主要是考慮客戶群重疊問題,隨著英特爾的加入,代工業(yè)市場的大餅勢必將縮小。英特爾是代工業(yè)的大客戶。如果其自行生產(chǎn)半導體,三星整體訂單將削減。除此之外,英特爾有意為亞馬遜、谷歌、微軟、高通和蘋果等廠商代工,但這些現(xiàn)在都是三星的重要客戶。還有,英特爾發(fā)展的背后一定獲得了美國政府的支持,美國拜登政府支持本地化芯片生產(chǎn)。未來,英特爾代工業(yè)務(wù)成功的關(guān)鍵將在于大膽投資與技術(shù)發(fā)展。三星最近表示愿意在美國投資170億美元建廠,但是與地方政府的談判已經(jīng)持續(xù)兩個月,還沒有最后確認,還有多項工作要進行溝通。
小結(jié):
在世界半導體市場,以最大廠商英特爾為代表的美國企業(yè)的份額占到47%。而從產(chǎn)能來看,美國僅占世界的12%。美國政府對英特爾的競爭力下降充滿危機感,英特爾首席執(zhí)行官Pat Gelsinger啟動IDM2.0戰(zhàn)略,就是要將芯片制造回歸美國本土。美國商務(wù)部部長吉娜·萊蒙多對英特爾最新計劃表示了稱贊。
美國政府重視半導體產(chǎn)業(yè)。拜登總統(tǒng)2月簽署了調(diào)整半導體等供應(yīng)鏈的總統(tǒng)令。同時,國會支持了納入本年度《國防授權(quán)法》的半導體投資援助措施。要求國會列入370億美元補貼等。在晶圓代工的新秩序競爭中,英特爾不是第一次進入,到底是否能夠真如預期承接多個客戶訂單,其生產(chǎn)工藝、良率和封裝等產(chǎn)業(yè)鏈上的銜接都非常重要,未來市場發(fā)展如何,我們將拭目以待。
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