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  • Cree被更多人看好的原因

    在LED芯片領(lǐng)域，一定繞不過美國Cree，歐洲飛利浦、歐司朗，日本日亞化學與豐田合成等公司。這些IDM企業(yè)憑借其業(yè)務(wù)模式的優(yōu)勢，在LED領(lǐng)域建立了領(lǐng)先的優(yōu)勢，公司推出的產(chǎn)品也備受好評。Cree制造的正向電壓低、超薄厚度、發(fā)熱性低、針對靜電放電(ESD)的高容限/耐受、使用壽命長久等典型特征的LED燈珠，使Cree在LED芯片領(lǐng)域一騎絕塵。 但是2020財年對于Cree(CREE.US)而言都是充滿挑戰(zhàn)的一年。例如，在最近結(jié)束的會計年度的四個季度中，收入和EBITDA均下降。但是，盡管基本面似乎在惡化，但Cree的股價在2020年仍大幅跑贏大盤。接下來將解決造成這種情況的原因。 1、2020財年盈利結(jié)果 Cree在發(fā)布第四季度報告時總結(jié)了可謂艱難的一年。第四季度收入同比下降18%至2.057億美元。Cree的非GAAP凈虧損也達到了2000萬美元。利潤率持續(xù)下降。總體而言，第四季度更多的是基本面惡化而不是改善。 其實第四季度的表現(xiàn)并不是什么例外。在整個2020財年，CREE的 收入同比下降16%至9.039億美元。Cree年終的非公認會計原則凈虧損為4,910萬美元。與上一年相比，2020財年的毛利率下降了800-900個基點。 前景并不好。Cree預計2021財年第一季度將進一步虧損。指導要求第一季度收入為2.032-2.1億美元，中點同比下降13.5%。Non-GAAP凈虧損預計為22-26M美元，比去年更差。因此，總的來說，Cree沒有太多要報告的內(nèi)容。 2、商業(yè)環(huán)境的惡化蔓延到其他領(lǐng)域 Cree不僅在2020財年看到其收入和利潤下降。下表還顯示了其他方面的一些變化。以Wolfspeed細分市場為例。在2019財年，Wolfspeed同比增長64%，從3.286億美元增長至5.382億美元。這幫助抵消了當年LED產(chǎn)品下降9%的情況。注意，Wolfspeed包括碳化硅(“ SiC”)和氮化鎵(“ GaN”)材料，功率器件和RF器件。 但是Cree無法在2020財年保持這一增長水平。2020財年，Wolfspeed同比收縮13%至4.707億美元。另一方面，Wolfspeed的表現(xiàn)仍優(yōu)于LED領(lǐng)域，后者在2020財年下降了20%。CREE將這種變化歸咎于幾個因素： “與2019財年相比，2020財年Wolfspeed部門的收入減少主要是由于中美之間持續(xù)的貿(mào)易爭端，亞洲需求減弱以及COVID-19爆發(fā)導致客戶需求受到限制?！? 看來中國與Cree收入的下降有很大關(guān)系。2018財年，中國市場占收入的42%，但到2020財年，這一比例降至29%。來自中國的收入在兩年內(nèi)下降了大約三分之一。相比之下，其他市場的表現(xiàn)要好得多，如下所示。 中國近期的疲軟大部分與華為有關(guān)，后者是Cree公司已停止與之開展業(yè)務(wù)的公司。在第四季度的收益電話中，CREE表示： “因此，就華為而言，我們在一年的大部分時間里都沒有向華為發(fā)貨，而且在我們的任何未來預測或預測或您的情況中，我們都做好了沒有華為收入的準備?！? 3、Cree的股票似乎并不關(guān)心基本面的惡化 但從股票來看，投資者似乎對這些視而不見。 Cree顯然在2020財年沒有好年景。但是公司的努力可以追溯到更久以前。如上圖所示，過去幾年，公司的收入一直呈下降趨勢。在經(jīng)歷了幾年的快速增長之后，2014財年的年收入達到了16.48億美元的峰值，但此后下降了近一半，至2020財年的9.04億美元。在同一時期內(nèi)，EBITDA從3.11億美元增至負5800萬美元。 但是，盡管Cree面臨著所有明顯的不利因素，但該股的表現(xiàn)仍然出色。年初至今，Cree的升值幅度為38.8%，大大超過了半導體行業(yè)的同行。例如，iShares PHLX半導體ETF(SOXX)是由30家半導體公司組成的ETF。Cree包含在其股份中。年初至今，SOXX的漲幅為20.2%，略高于Cree同期漲幅的一半。 4、大家看好Cree的原因 Cree的價格走勢表明，相當多的人將賭注押在Cree上。如果人們認為即將到來的好時機，人們可以并且會忽略季度數(shù)字疲軟。在Cree這里，人們認為弱的季度數(shù)字可以忽略，因為這些數(shù)字在不久的將來會有所改善。。 如前所述，Cree是SiC和GaN材料及相關(guān)產(chǎn)品的供應商。半導體通常由硅制成，但是硅芯片具有許多缺點，例如帶隙能量低，導熱系數(shù)低和開關(guān)頻率限制。這就是對SiC和GaN受歡迎的原因。它們解決了這些缺點。 SiC和GaN是兩種具有更好的導熱性，更高開關(guān)頻率和更高溫度的寬帶隙半導體，可以耐受更高電壓，因此在做器件的時候使用SiC和GaN，可使芯片更小，更輕，更快，更高效和更可靠。這些屬性在許多應用中，尤其是在電源應用程序中是理想的。例如，SiC和GaN廣泛用于5G基站，尤其是功率放大器和RF芯片。 將來對SiC和GaN的需求很有可能會增加。例如，一些預測看碳化硅市場以19.3%的復合年增長率增長至2025年，由于從電力電子與電力汽車的需求。這對包括Cree在內(nèi)的供應商來說是個好兆頭。 但是，值得一提的是，快速增長的市場也可以吸引該領(lǐng)域日益激烈的競爭。例如，據(jù)報道，中國將在十月下旬公布其下一個五年計劃時將重點放在半導體上。重點將放在包括SiC和GaN在內(nèi)的第三代半導體上。 其他公司可能尋求在市場上扮演更大的角色。例如，安森美半導體公司，微芯科技，英飛凌技術(shù)公司，瑞薩電子公司和意法半導體都投入其中。在日益擁擠的市場中，每個人都可以讓Cree搶錢。Cree可能會憑借Wolfspeed與SiC和GaN市場一起增長，但其他公司也希望這樣做。并非每個人都能在這樣的環(huán)境中蓬勃發(fā)展。 乍一看，Cree似乎像一個謎。該公司一直在商業(yè)方面努力。第四季度和2020財年的最新收益報告也不例外。兩家公司的收入和收益均大幅下降。該預測要求最高和最低線進一步縮小。假設(shè)基于這些標題而懲罰這樣一家公司的股票將是不合理的。 但是，事實離真相還很遠。盡管季度間盈利疲軟，但Cree迄今的表現(xiàn)仍較年初增長39%。相比之下，半導體ETF SOXX和SPDR S&P500分別落后于年初至今20%和3.8%的漲幅。當一家公司做得不好時，這種收益似乎是沒有根據(jù)的。 一旦您了解了Cree產(chǎn)品線的戰(zhàn)略性質(zhì)，情況就會變得更加清晰。Cree的產(chǎn)品可以幫助釋放5G和電動汽車等許多改變游戲規(guī)則的行業(yè)的全部潛力。 即使Cree目前是領(lǐng)先的供應商，它也沒有壟斷地位。第三代半導體市場尚未成熟，一切仍然敞開著，這意味著任何人都可以成為贏家。

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  • ICinsights預測：2020年中國在純晶圓代工市場的份額將為22%

    ICinsights報告顯示，2018年純晶圓代工市場在當年的所有增長幾乎全部由中國大陸提供;到2019年，雖然受到中美貿(mào)易戰(zhàn)的影響，但是中國大陸在晶圓代工市場貢獻的市場份額達到21%;盡管2020年疫情對中國經(jīng)濟產(chǎn)生重大影響，但是預測估計，今年中國在純晶圓代工市場的份額將為22%，比十年前高出17個百分點。 預計日本仍將是純晶圓代工銷售的最小市場，今年的市場份額僅為5%(比2010年的份額僅增長2個百分點)。預計到2020年日本的晶圓代工市場價值約為36億美元，日本的純晶圓代工銷售份額預計將約為2020年美洲純晶圓代工市場(351億美元)的10%。 IC Insights認為，未來純晶圓代工服務(wù)的日本市場只會略有增長。日本的無晶圓廠IC公司基礎(chǔ)設(shè)施很小，預計未來五年不會增長太多。因此，預計日本晶圓廠需求的幾乎所有增長都將來自利用IC代工服務(wù)的大量日本IDM(例如瑞薩，東芝，索尼等)。 海思和其他無晶圓廠IC公司在中國大陸的興起增加了該國對代工服務(wù)的需求。圖2顯示了IC Insights列出的2018-2020年中國頂級純晶圓代工廠家的銷售額。 總體而言，中國的純晶圓代工銷售額在2019年增長了10%，達到118億美元，遠好于去年純晶圓代工市場總量下降1%的水平。此外，預計到2020年，對中國的純晶圓代工銷售將增長26% 如圖所示，聯(lián)電在中國的銷售額增長最快，躍升了19%。增長的動力來自其位于中國廈門的Fab 12X的持續(xù)增加，該工廠于2016年底開業(yè)。該晶圓廠目前的月產(chǎn)能為1.87K 300mm晶圓。預計到2021年中期將完成每月25,000片晶圓的擴展。 在2018年躍升59%之后，臺積電在中國的銷售額在2019年又增長了17%，達到69億美元。因此，去年臺積電的銷售額增長幾乎全部來自中國市場，中國在該公司銷售中所占的份額從2016年的9%增至2019年的20%，翻了一番以上。 2020年，總部位于中國大陸的中芯國際和中國臺灣的臺積電在中國大陸的預計銷售預計將增長將分別達到32%和30%。對于中芯國際來說，今年該公司在中國大陸的銷售額將增長32%，這與該公司在2019年錄得的中國銷售額下降7%相比有了很大的轉(zhuǎn)變。 去年下半年，臺積電在中國的銷售強勁，這得益于其向無晶圓廠IC供應商海思(HiSilicon)銷售7納米應用處理器。 2020年上半年，臺積電在中國的大陸銷售額持平于每季度2.2至23億美元。鑒于臺積電向海思的設(shè)備出貨已于9月中旬結(jié)束，因此該收入能否在20年4季度被其他中國公司的銷售所取代尚待觀察。

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  • 半導體制程，由28nm向3nm的大躍進

    半導體制程發(fā)展到28nm節(jié)點的時候，就達到了芯片性能與成本的完美平衡。但是14nm、10nm、7nm、5nm，以及2022年就可以實現(xiàn)量產(chǎn)的3nm制程，不斷刷新著業(yè)界對先進制程技術(shù)的認知。28nm之后的先進制程技術(shù)迭代速度超過了之前所有制程節(jié)點的發(fā)展速度，實現(xiàn)量產(chǎn)的廠家越來越少，但是對其產(chǎn)品的要求越來越多。 以智能手機為代表的便攜式電子產(chǎn)品的快速迭代，對芯片的PPA提出了更高的要求，打破了性能與成本的平衡狀態(tài)，為了得到更小尺寸，更高性能的芯片，成本已被一些產(chǎn)商放在了次要位置(前提是有巨量的芯片需求，從而可以攤薄單個芯片成本)。 1、28nm 在設(shè)計成本不斷上升的情況下，只有少數(shù)客戶能負擔得起轉(zhuǎn)向高級制程節(jié)點的費用。因此，就單位芯片成本而言，28nm優(yōu)勢明顯，可以保持較長生命周期。一方面，相較于40nm及更落后制程，28nm工藝在頻率調(diào)節(jié)、功耗控制、散熱管理和尺寸壓縮方面具有顯著的優(yōu)勢。另一方面，由于20nm及更先進制程采用FinFET技術(shù)，維持高參數(shù)良率以及低缺陷密度難度加大，每個邏輯閘的成本都要高于28nm制程。 雖然高端市場會被 7nm、10nm以及14nm/16nm工藝占據(jù)，但40nm、28nm等并不會退出。如28nm和16nm工藝現(xiàn)在仍然是臺積電的營收主力，中芯國際則在持續(xù)提高28nm良率。 目前，業(yè)內(nèi)的28nm制程主要在臺積電，GF(格芯)，聯(lián)電，三星和中芯國際這5家之間競爭。 臺積電的28nm制程在2011年投入量產(chǎn)后，營收占比只用了一年時間就從2%爬升到了22%，迅速擴張的先進產(chǎn)能幫助臺積電在每一個先進制程節(jié)點都能搶占客戶資源、擴大先發(fā)優(yōu)勢，并使其產(chǎn)能結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)于競爭對手，用更高的產(chǎn)品附加值帶來了更高的毛利率。 對于重點發(fā)展特殊工藝的聯(lián)電來說，28nm是其重點業(yè)務(wù)版塊，為此，該公司還放棄了14nm以下先進制程的研發(fā)工作。 作為中國大陸第一家制程工藝達到28nm，且同時提供28納米PolySiON、28納米HKMG工藝的晶圓代工企業(yè)，中芯國際在國內(nèi)有多個工廠，而其28nm制程產(chǎn)品主要在位于北京的兩座中芯北方工廠生產(chǎn)。 另外，近幾年，SOI工藝快速崛起，這在很大程度上得益于格芯的大力推動。業(yè)內(nèi)人士普遍認為，對于SOI工藝來說，28nm制程更具優(yōu)勢，可以撐很久，而且當工藝再往前演進時，SOI會越來越有優(yōu)勢。28nm算是一個分界點。到了這個節(jié)點，工藝可以很輕松的轉(zhuǎn)換到SOI，而且目前有越來越多的EDA工具支持這種轉(zhuǎn)變。 2、14nm 具有或即將具有14nm制程產(chǎn)能的廠商主要有7家，分別是：英特爾(INTC.US)、臺積電、三星、格芯、聯(lián)電、中芯國際(00981)和華虹(01347)。 目前來看，14nm制程主要用于中高端AP/SoC、GPU、礦機ASIC、FPGA、汽車半導體等制造。對于各廠商而言，該制程也是收入的主要來源，特別是英特爾，14nm是其目前的主要制程工藝，以該公司的體量而言，其帶來的收入可想而知。而對于中國大陸本土的晶圓代工廠來說，特別是中芯國際，14nm制程技術(shù)已經(jīng)在今年實現(xiàn)量產(chǎn)。這樣，在兩三年后，隨著新產(chǎn)能的成熟，14nm制程的市場格局值得期待。 自2015年正式推出14nm制程后，英特爾已經(jīng)對其依賴了4年的時間，該制程也為這家半導體巨頭帶來了非常可觀的收入。從Skylake(14nm)、Kaby Lake(14nm+)、Coffee Lake(14nm++)，到2018年推出的14nm+++，該公司一直在保持對14nm制程的更新。而英特爾原計劃在2016年推出10nm，但經(jīng)歷了多次延遲，2019年才姍姍來遲，從這里也可以看出該公司對14nm制程的倚重程度。 臺積電(TSM.US)于2015下半年量產(chǎn)16nm FinFET制程。與三星和英特爾相比，盡管它們的節(jié)點命名有所不同，三星和英特爾是14nm，臺積電是16nm，但在實際制程工藝水平上處于同一世代。 目前，16nm制程依然是臺積電營收的主力軍，貢獻率約為25%。 14nm是格芯最先進的主流制程工藝，位于美國紐約州馬耳他，這里除了14nm，還有28nm的，最大產(chǎn)能為6萬片晶圓/月，主要采用12英寸晶圓。主要用于代工高端處理器。目前來看，14nm產(chǎn)能占其總營收的比例較小。 聯(lián)電方面，該公司位于臺南的Fab 12A于2002年進入量產(chǎn)，目前已運用14nm制程為客戶代工產(chǎn)品。然而，聯(lián)電的14nm制程占比只有3%左右，并不是其主力產(chǎn)線。這與該公司的發(fā)展策略直接相關(guān)，聯(lián)電重點發(fā)展特殊工藝。 3、12nm 中國大陸手機市場龐大，且中端和中低端占據(jù)著出貨量的大頭兒，這就給了中端手機處理器芯片絕佳的發(fā)展機會，相應的12nm制程技術(shù)的市場份額也就水漲船高了。 從目前的晶圓代工市場來看，具備12nm制程技術(shù)能力的廠商也不多，主要有臺積電、格芯、三星電子和聯(lián)電。聯(lián)電于2018年宣布停止12nm及更先進制程工藝的研發(fā)。因此，目前來看，全球晶圓代工市場，12nm的主要玩家就是臺積電、格芯和三星這三家，這一點，從近兩年市場推出的各種芯片也可見一斑。 2018年8月，華為發(fā)布了中端芯片麒麟710，采用的就是12nm制程，用在了當時的中端機型、在海外被稱為Mate 20 Lite上。 聯(lián)發(fā)科則是12nm芯片的主力軍，代表產(chǎn)品多是中端芯片，具體包括：Helio P22，采用臺積電12nm FinFET工藝制造;Helio P60;Helio A 系列產(chǎn)品，該公司稱其把高端產(chǎn)品功能下放到了用戶基數(shù)龐大的大眾市場。該系列的首款產(chǎn)品為Helio A22。 在中國大陸，紫光展銳最近幾年在中端和中低端市場的拓展力度也很大，并逐步擴大著市場占有率，而在即將到來的5G市場，該公司推出了春藤510，采用了臺積電12nm制程工藝。 除了手機處理器之外，AMD的顯卡RX 590也采用了12nm制程代工生產(chǎn)，而這款產(chǎn)品的代工廠為格芯和三星兩家。由于AMD與格芯的深厚關(guān)系，其很多芯片都是由格芯代工的，但隨著格芯宣布退出10nm及更先進制程的研發(fā)和投入，使得AMD不得不將先進產(chǎn)品分給了三星和臺積電代工，從而分散了格芯的訂單。 4、10nm 到目前為止，有公開的10nm規(guī)劃，且已經(jīng)或即將量產(chǎn)該工藝節(jié)點芯片的廠商，只有臺積電、三星和英特爾這三家。此外，中芯國際很可能也在進行著10nm、7nm制程的研發(fā)工作，但具體情況還未公開。 臺積電早在2013年就開始了10nm工藝的研發(fā)。而按照早期規(guī)劃，臺積電的計劃是 2016 年第四季度量產(chǎn)10nm工藝。而實際量產(chǎn)時間與其規(guī)劃基本吻合，2017年初實現(xiàn)了量產(chǎn)，標志性應用就是蘋果的A11處理器，這給臺積電帶來了巨大的收益。 不過，量產(chǎn)后，臺積電10nm營收的比例基本持平，且相對份額不高，28nm和16nm一直是該公司收入的主要來源。 英特爾也早就開始了10nm的研發(fā)，原計劃是在2016年量產(chǎn)，當時，EUV還不成熟，因此，英特爾選擇了多重四圖案曝光(SAQP)技術(shù)，但研發(fā)過程中遭遇困難，導致10nm量產(chǎn)時間一再推遲。而從當時的情況來看，采用SAQP技術(shù)造成良率較低可能是遲遲無法規(guī)模量產(chǎn)的主要原因。 在那之后，英特爾一直未對外公布10nm量產(chǎn)進度，2017年初，時任英特爾CEO科再奇在美國CES展會前，宣布首顆10nm處理器Cannon Lake就緒，將迎戰(zhàn)臺積電和三星。然而，沒過多久，英特爾官方對外發(fā)布了繼承當年主打的第七代核心處理器Kaby Lake的第八代Core處理器細節(jié)，表示仍將采用14nm制程生產(chǎn)，10nm量產(chǎn)時間又被延遲了。經(jīng)過多年的周折和延遲，英特爾的10nm終于在2019年底實現(xiàn)量產(chǎn)。 2015年7月，三星電子旗下的制造部門Samsung Foundry的Kelvin Low 在網(wǎng)上發(fā)布了一段視頻，確認三星已經(jīng)將 10nm FinFET 工藝正式加入路線圖。 2017年，幾乎與臺積電同步量產(chǎn)10nm制程后，三星將大部分的高通驍龍?zhí)幚砥饔唵问罩流庀?。不過，為了趕上臺積電7nm制程量產(chǎn)的步伐，三星在10nm上花費的精力和時間也比較有限，2019年，三星的7nm制程收到了高通驍龍765的訂單。而與臺積電相似，將規(guī)劃的重點放在了未來的5nm和3nm上，10nm也是曇花一現(xiàn)。 5、7nm 目前，能夠量產(chǎn)7nm芯片的只有臺積電和三星這兩家。 臺積電方面，7nm在2017年底就有試產(chǎn)，2018年實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，大規(guī)模量產(chǎn)是在2019年，在2019年第二季開始量產(chǎn)N7+(EUV的)，與N7相比，N7+的邏輯密度比N7提高15%至20%，同時降低了功耗。 臺積電7nm工藝量產(chǎn)后，2019年有100多個芯片陸續(xù)流片，包括CPU、GPU、AI、加密貨幣芯片、網(wǎng)絡(luò)通信、5G、自動駕駛等芯片?？蛻舭ㄌO果、華為海思、聯(lián)發(fā)科、高通、英偉達、AMD、賽靈思、比特大陸等。蘋果的A13處理器、海思的5G基站芯片，以及AMD的GPU、CPU和服務(wù)器芯片都集中在2019下半年出貨，且都在爭取臺積電7nm產(chǎn)能，使其相關(guān)產(chǎn)線處于滿負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)，交貨時間從原本的2個月拉長到半年，客戶一直在排隊搶產(chǎn)能。 目前來看，臺積電的7nm產(chǎn)能依然很搶手。據(jù)悉，今年下半年，臺積電的7nm產(chǎn)能將增至每月14萬片。這其中，AMD占據(jù)著不小的份額，由于該公司最近兩年快速崛起，其在臺積電的訂單量也大增，據(jù)悉，今年，AMD的7nm訂單將增加一倍，每月需要3萬片晶圓的產(chǎn)能，占臺積電7nm晶圓總產(chǎn)能的21%。此外，高通占臺積電7nm產(chǎn)能的比例在18%左右，聯(lián)發(fā)科將占14%。 與臺積電相比，三星7nm的產(chǎn)能利用率則遜色了很多，在量產(chǎn)初期，是以10K左右的少量量產(chǎn)開始的，隨著客戶下單量增加，持續(xù)提升產(chǎn)能。 初期，除了三星自家之外，三星7nm EUV的客戶只有IBM，雙方曾對外表示將合作開發(fā)下一代高性能Power處理器。另外兩個大客戶是英偉達和高通。 今年2月，三星宣布，在韓國華城工業(yè)園新開一條專司EUV技術(shù)的晶圓代工產(chǎn)線V1，主要用于量產(chǎn)7nm。目前，V1已經(jīng)投入7nm和6nm EUV移動芯片的生產(chǎn)工作，未來可代工到最高3nm水平。根據(jù)三星規(guī)劃，到2020年底，V1產(chǎn)線的總投入將達60億美元，7nm及更先進制程的總產(chǎn)能將是2019年的3倍。 6、6nm 6nm是7nm與5nm之間的過渡制程工藝。 臺積電于2019年4月推出了6nm制程(N6)，設(shè)計方法與7nm工藝完全兼容，隨著EUV技術(shù)的進一步應用，N6的邏輯密度將比N7提高18%。根據(jù)規(guī)劃，臺積電的6nm制程于2020年第一季度試產(chǎn)，并于年底前進入量產(chǎn)。 三星方面，該公司于2019 年初宣布第一個基于EUV技術(shù)的6nm客戶開始流片。此外，三星原計劃在2020年推出6nm LPE版本。三星6nm在7nm EUV基礎(chǔ)上，運用其Smart Scaling技術(shù)，縮小芯片面積并降低了功耗。 7、5nm 目前，只有臺積電實現(xiàn)了5nm制程的量產(chǎn)。因此，臺積電的5nm繼其7nm之后，又成為了業(yè)界的香餑餑，產(chǎn)能供不應求。 首先，蘋果A14處理器和華為海思新款5G規(guī)格Kirin手機芯片是臺積電5nm工藝的首批兩大客戶，此外，高通5G芯片X60及新一代驍龍875手機芯片，也將采用5nm。供應鏈人士稱，今年，蘋果包下了臺積電三分之二的5nm產(chǎn)能。 此外，業(yè)界大紅大紫的AMD也在爭取臺積電的5nm訂單，估計明年會出貨。至于聯(lián)發(fā)科、英偉達、賽靈思、比特大陸等重要客戶，也都在后邊排隊等候臺積電的5nm產(chǎn)能。在這種情況下，臺積電計劃將5nm月產(chǎn)能由原本的5萬片提升至8萬片。 三星也在加碼研發(fā)5nm工藝，三星此前透露的信息顯示，5nm LPE(5nm Low Power Early)工藝原計劃今年上半年投入量產(chǎn)，但從目前的情況來看，量產(chǎn)要等到2021年了。主要客戶是高通。 8、3nm 臺積電的3nm預計于2022年實現(xiàn)量產(chǎn)，到時候，首批大客戶很可能還是蘋果。另外，有消息稱英特爾最新的GPU也可能會交由臺積電的3nm產(chǎn)線生產(chǎn)。 而三星有希望超越臺積電的制程可能是3nm，因為三星是第一家官宣使用全新GAA晶體管的，在3nm節(jié)點將會用GAA環(huán)繞柵極晶體管取代FinFET晶體管，而臺積電依然會使用FinFET技術(shù)。三星希望2021年量產(chǎn)3nm工藝，而今年上半年完成3nm工藝開發(fā)。

    半導體 芯片 節(jié)點 半導體制成

  • AMD收購Xilinx會產(chǎn)生什么影響？

    六年前，英特爾(INTC.US)收購Altera。收購之后，英特爾利用Altera技術(shù)捍衛(wèi)了其在數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢。FPGA市場已經(jīng)改變了方向，Altera文化被英特爾吸收，賽靈思與Altera長達數(shù)十年的爭執(zhí)冷卻。 兩年前，我們推測賽靈思也將自己定位于被收購。因為新的管理團隊加入公司后，不再強調(diào)“FPGA”品牌，并宣布該公司為“數(shù)據(jù)中心優(yōu)先”，這似乎是一種估值策略——試圖使該公司與快速增長的，價值超過千億美元的數(shù)據(jù)中心硬件市場相聯(lián)系，而不是價值數(shù)十億美元的FPGA市場及其溫和增長。 但是歷史似乎證明了我們錯了。從傳言中的一些失敗的收購討論來看，新的Xilinx管理團隊實際上似乎是在進行反收購，并且該公司似乎正在制定一套連貫的“單獨行動”戰(zhàn)略，以利用它們技術(shù)來攻擊和顛覆數(shù)據(jù)中心和5G市場。 現(xiàn)在，有多個消息來源報導說AMD(AMD.US)正在與Xilinx進行談判，價格在300億美元左右。如果發(fā)生這種情況(并且絕對不能保證)，那么對于Xilinx，爭奪數(shù)據(jù)中心和5G市場以及FPGA和可編程邏輯技術(shù)的未來意味著什么? 首先，許多金融界人士認為收購不太可能。因為收購Xilinx所要付出的代價對于AMD來說是一個巨大的負擔，目前尚不清楚該公司為完成這筆交易必須進行哪些財務(wù)操作。而且，正如我們所懷疑的那樣，如果Xilinx管理層在反兼并方面有點過頭，那只會使交易變得更加困難。 盡管從短期看，交易可能對Xilinx股東有利或不利，但我們認為這對客戶或該技術(shù)的未來沒有太大的上漲空間?？紤]到Xilinx在未來幾年最大的市場機會——數(shù)據(jù)中心加速、5G和網(wǎng)絡(luò)。即使在AMD的領(lǐng)導之下，似乎并沒有給Xilinx提供任何明顯的新優(yōu)勢。 從另一角度來看，請考慮并比較AMD收購Xilinx可能獲得的收益與Altera成為Intel一部分而獲得的戰(zhàn)略。首先，Altera獲得了訪問英特爾半導體工廠的權(quán)限(除了現(xiàn)有的TSMC訪問權(quán)限之外)，并且很有可能在推動其滿足他們的需求方面發(fā)出強烈的聲音。賽靈思和AMD一樣已經(jīng)在使用臺積電，因此在晶圓廠的生產(chǎn)方面他們沒有一線希望。Altera還獲得并廣泛使用了英特爾的封裝技術(shù)，特別是EMIB技術(shù)。這對于以前的Altera來說是關(guān)鍵，可以通過在封裝中混合和匹配小芯片(通過EMIB連接)來快速開發(fā)和部署FPGA的各種面向市場的版本。 再次， 在市場準入方面：通過成為Intel的一部分，Altera僅通過成為Intel系統(tǒng)的一部分即可獲得進入無數(shù)插槽的能力，特別是在數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器應用程序中。如果英特爾向他們的OEM推出可以使用FPGA進行計算加速，網(wǎng)絡(luò)加速，存儲加速或連接的設(shè)計，那么他們就可以擁有自己的FPGA。而且，由于英特爾在數(shù)據(jù)中心的高度壟斷，Altera幾乎沒有競爭對手。盡管Xilinx能從AMD處理器產(chǎn)品中獲得一些類似的效果，但由于AMD的市場份額較小，因此優(yōu)勢要小得多。 加入Intel還使Altera擁有Intel巨大的軟件開發(fā)資源的優(yōu)勢，這些資源已應用于Intel的oneAPI統(tǒng)一跨體系結(jié)構(gòu)編程模型計劃。這有望使軟件開發(fā)人員能夠輕松編寫利用異構(gòu)計算架構(gòu)(特別是那些包含加速器(如FPGA))的代碼。似乎Xilinx不會成為AMD的一部分而獲得任何類似軟件開發(fā)資源的訪問權(quán)，而且Xilinx內(nèi)部已經(jīng)擁有行業(yè)領(lǐng)先的軟件和工具開發(fā)小組。 這些比較都沒有顯示出Xilinx / AMD的合并會對Xilinx不利，但它們顯然給人的印象是Xilinx無法像Altera那樣，通過被收購而獲得的相同優(yōu)勢。而且，收購永遠不會對團隊，技術(shù)和進度產(chǎn)生重大影響。不可避免的是，項目被推遲，關(guān)鍵員工離職，企業(yè)文化沖突并需要時間來合并，而且整個中斷期間在戰(zhàn)略上是昂貴的。當然，對英特爾/ Altera的收購也表明了這一點。因此，如果我們權(quán)衡收購的潛在收益與不可避免的成本，那么尚不清楚Xilinx是否會出現(xiàn)在賬本的正面。 通常，由于兩家公司的渠道發(fā)生沖突并制定出與客戶打交道和支持客戶的規(guī)范，因此在合并過程中會對銷售，市場營銷和支持方面產(chǎn)生重大影響。FPGA業(yè)務(wù)非常需要大量支持，在FPGA公司中，最有價值的人力資源可能是現(xiàn)場應用工程師(FAE)。通過收購來保留，維護和管理此類資產(chǎn)始終是極具挑戰(zhàn)性的，如果不這樣做，可能會對Xilinx客戶產(chǎn)生嚴重影響。 但是，這并不意味著此次收購對AMD不利。AMD將獲得Xilinx在5G，網(wǎng)絡(luò)，汽車和通信領(lǐng)域的強大地位和技術(shù)領(lǐng)導地位。在那些可以與Xilinx一起引入AMD芯片的市場中，存在著許多潛在的協(xié)同效應。 在擁有自己的FPGA技術(shù)來承擔AI工作負載加速等機遇方面，AMD還將至少與英特爾平起平坐。AMD首席執(zhí)行官Lisa Su在將公司從困難的財務(wù)挑戰(zhàn)恢復到當前對抗英特爾的成功方面表現(xiàn)出了相當?shù)木?。很難想象AMD無法充分利用潛在合并的優(yōu)勢。 隨著交易的發(fā)展，我們將繼續(xù)關(guān)注。由于兩家公司今天所做的工作之間沒有太多重疊，因此合并的AMD / Xilinx看起來很像兩家現(xiàn)有公司的簡單總和。 最重要的是，賽靈思在其服務(wù)的許多市場以及其技術(shù)組合中已經(jīng)處于強大的領(lǐng)導地位。他們可能有更多的損失而不是獲得。 我們認為AMD將會是一家更大的公司，但由于收購的規(guī)模，其財務(wù)狀況可能處于風險之中。賽靈思肯定會失去很多身份，甚至可能失去一些服務(wù)于現(xiàn)有市場和客戶的能力。

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  • 柔性MEMS傳感器誕生目的

    MEMS(Microelectromechanical Systems)微機電系統(tǒng)，將微電子技術(shù)與機械工程融合到一起的一種工業(yè)技術(shù)，它的操作范圍在微米范圍內(nèi)，能夠把力轉(zhuǎn)化成電信號。MEMS器件應用在手機，健身手環(huán)、打印機、汽車、無人機以及VR/AR頭戴式設(shè)備等日常電子產(chǎn)品中，MEMS在我們的生產(chǎn)生活可謂無處不在。 一般MEMS的生產(chǎn)方式是在基質(zhì)上堆積物質(zhì)層，然后使用平板印刷和蝕刻的方法來讓它形成各種需要的結(jié)構(gòu)，使用的材料主要是硅，采用類似于集成電路批處理式的微制造技術(shù)。這樣制造出來的MEMS就是我們常見的剛性MEMS，一般與對應的IC封裝在一起，但你知道什么是柔性MEMS嗎? 一、柔性MEMS誕生的目的 力的交互，和電的交互或聲的交互不一樣，它需要有一個作用表面。為了把表面的信息準確地傳達到傳感器里面，傳感器本身一定要是柔性的，才能檢測用戶觸摸操作時所產(chǎn)生的微小形變。 “紐迪瑞是真正全球首家將柔性MEMS概念商業(yè)化的公司，”紐迪瑞公司創(chuàng)始人兼CEO 李灝博士介紹到，“其實我們也是做了好多年之后才發(fā)現(xiàn)，原來這就是柔性MEMS?！? 人和機器進行交流，首先機器要理解人的意愿。從按鍵到觸摸屏，是人對機器輸入更簡單流暢的演進過程，李灝認為，這個交互過程要用傳感器真正地把人的意圖翻譯進去，一定要用到壓力這個維度，柔性MEMS技術(shù)就是為了解決目前交互面臨的兩大問題： 傳感器必須是柔性的。雖然現(xiàn)在很多交互的作用表面已經(jīng)是柔性的，但傳感器本身為了配合任何種類的作用面，也必須讓表面是柔性的; 即貼即用?？纱┐髟O(shè)備最大的成本是組裝成本，力的交互和傳導與結(jié)構(gòu)強相關(guān)，需要把傳感器做得像創(chuàng)可貼一樣，撕掉背膠貼上就可以使用，降低組裝難度，提高良率。 二、完備了TWS耳機的交互語言 據(jù)悉，紐迪瑞的產(chǎn)品主要應用在三大方向，分別是手機(Mobile)，可穿戴(Wearable)，以及可測量(Measurable)。 近些年來的標志性客戶及產(chǎn)品有：2015年配合中興發(fā)布第一款3D Touch手機 Axon Mini;2017年配合谷歌發(fā)布第一款Edge Sense邊緣觸控手機Pixel 2;2019年配合vivo發(fā)布第一款無按鍵手機NEX 3;2020年配合華為發(fā)布第一款國內(nèi)/安卓系統(tǒng)壓感TWS耳機FreeBuds Pro。 拿可穿戴產(chǎn)品來說，使用時都是緊貼人體的，但由于人體都是導電的，所以交互往往非常困難的。例如耳朵導電，手指也一樣導電，手指去觸碰TWS耳機，和耳朵接觸的信號是會互相混淆的，所以壓力是解決交互問題的關(guān)鍵。 但是此前壓力交互技術(shù)一直不理想，比如戴著TWS耳機想要調(diào)音量，就一定要把手機拿出來調(diào);交互也只有一種交互語言——敲兩下，因為敲一下會很多誤觸，敲三下對于用戶的要求太高，所以只能實現(xiàn)聽歌、接電話等簡單的操作。直到AirPods Pro采用壓感技術(shù)加入了捏一下、捏兩下、長捏和短捏等，才基本完備了交互語言。 華為最新的FreeBuds Pro則實現(xiàn)了在耳機上壓力加電容滑動調(diào)節(jié)音量。“我們把這叫傳感器融合，把電容交互和壓感交互全部放到了一個非常小的傳感器里面，“李灝說到，”捏一下就可以聽歌、降噪，上下滑動就可以調(diào)節(jié)音量，也實現(xiàn)了完備的交互語言和更好的用戶體驗?！? 三、在手機中重新崛起 紐迪瑞公司市場銷售副總裁任璐佳表示，柔性MEMS并不單單是一種材料，還要告訴客戶怎么做才能商業(yè)化。“從材料、算法、模組到一體化的實現(xiàn)和量產(chǎn)工具，都是紐迪瑞自己開發(fā)的。目前累積出貨量已經(jīng)超過5000萬，品牌滲透率方面11家中有9家已經(jīng)量產(chǎn)，在很多手機上已經(jīng)實現(xiàn)了傳感器陣列?！? 2015年，蘋果iPhone 6S曾經(jīng)最早將壓力傳感3D TOUCH功能用在了手機屏幕下，但隨后幾代產(chǎn)品卻默默地取消了這一功能，李灝認為這主要是基于向下兼容和成本的考量。現(xiàn)在手機越來越薄、無孔化和全面屏的同時，廠商還在不斷追求游戲體驗，但是現(xiàn)在手機既有的一些交互方式已經(jīng)不能滿足了。比如游戲按鍵，屏幕方向變化的話會誤觸，所以一些手機廠商會在屏下加壓力傳感器;5G需要更多的天線，留給實體按鍵的位置越來越少了，壓力觸控交互或許可以重新在智能手機上崛起，成為一個大家都需要的功能。 在筆記本行業(yè)中，蘋果MacBook的觸控板沒有實體按鍵，但按下去會有馬達反饋。相比蘋果筆記本的交互設(shè)計，微軟系的筆記本交互曾經(jīng)做得比較差——觸控板小，還有兩個實體按鍵。雖然沒有微軟的支持，但現(xiàn)在聯(lián)想和華為已經(jīng)開始用壓力去替代實體的左右鍵?！凹~迪瑞可以做到線性輸出、滿足多維度輸入需求(輕按、重按、短按、長按)?！叭舞醇颜f到，”現(xiàn)在windows的筆記本上出現(xiàn)的方案還不具備這些功能?！? 可測量產(chǎn)品除了觸控板，還有很多應用場景，比如蘋果、微軟、華為、三星等頭部企業(yè)都推出的壓力筆，在數(shù)字繪畫的應用上需要4096、8192這樣的壓力分級，據(jù)悉紐迪瑞已經(jīng)實現(xiàn)了這項技術(shù)的落地。 四、用標準化提升性價比，滿足不同用戶 消費類市場是最有挑戰(zhàn)性的市場，因為光做得好不夠，還要讓別人用得起，不能期待蘋果用的東西別人都用得起。所以紐迪瑞這類供應商，一定要用標準化去把模組的性價比做高，任璐佳表示，“性價比分為成本和性能，成本目前我們已經(jīng)做到了接近于實體按鍵，而性能主要看輸出和輸入。輸入方面紐迪瑞已經(jīng)實現(xiàn)壓力數(shù)據(jù)、算法實現(xiàn)和大規(guī)模量產(chǎn)的一致性?！? 在TWS耳機領(lǐng)域，紐迪瑞的客戶大致分成三類：一是手機的品牌做耳機，二是傳統(tǒng)的音頻品牌，三是高仿，這些耳機有不同的價位區(qū)間。目前TWS耳機的主芯片趨勢是高度集成，任璐佳認為壓感功能一定會在有“主動降噪 “級別的TWS耳機中成為標配，這類產(chǎn)品的價格基本上是399元到1299元。目前紐迪瑞有Micro LoadCell、貼合式電容+壓感、PCB Sensor+彈片三種專用于TWS交互的壓感觸控解決方案，主要就是在性價比上滿足不同用戶。 與紐迪瑞的方案不同，目前市面上有一些采用電容做壓力觸控的方案，但這類的技術(shù)有一些硬傷。電容壓力感應的原理是基于兩層面板，上面一層面板被壓的時候產(chǎn)生形變，這時候它到底下這一層的距離就改變了，通過改變的數(shù)值可以計算出受力大小?！斑@個變量是基于底層面板不動的假設(shè)下，但在實際應用中，底層面板一定是會動的?！? 李灝解釋到，“曾經(jīng)一家抽油煙機廠商做了電容觸控的壓力操控板，位置在金屬面板的后面，在實驗室里面測得很好，但貨送到用戶家用螺絲一擰，電容之間的距離就發(fā)生變化了，整個都不好用了。由此可見在要求抗跌落能力比較強，或者抗安裝比較強的，電容方案非常受限制?！? 五、未來愿景 而與其他同類壓感傳感器廠商相比，紐迪瑞優(yōu)勢首先體現(xiàn)在份額上面。據(jù)李灝介紹，在除蘋果之外的方案中，紐迪瑞占所有剩余方案的98%?！斑@也是即貼即用方案經(jīng)過市場檢驗之后的結(jié)果，紐迪瑞解決最大的問題就是易組裝?！? 展望未來，紐迪瑞希望在現(xiàn)有產(chǎn)品方案上持續(xù)迭代升級，逐步開發(fā)新產(chǎn)品線，以不斷豐富應用領(lǐng)域和場景，實現(xiàn)更低成本、更高性能以及功能電路的整合。 未來有望籍由消費電子的人機交互，再把壓力交互引入到所謂物機應用中，實現(xiàn)多功能復合傳感器，例如溫度、體征傳感以及在汽車和軌道上的應用。 以后的萬物互聯(lián)不僅包括聲光電，壓力一定也是互聯(lián)的一部分。比如機器人拿東西，機器對于物體的感知是一定需要有壓力反饋的，雖然現(xiàn)在還處在非常早期，但這是未來的大趨勢。

    半導體 mems 傳感器 壓力交互

  • MEMS代工工廠的四個類型

    MEMS加工的MEMS產(chǎn)業(yè)早在發(fā)展初期，就呈現(xiàn)波浪式的發(fā)展狀態(tài)。早期一些半導體公司就把MEMS加入到其能生產(chǎn)的器件范圍，同樣的一些晶圓廠也逐漸成為MEMS器件加工公司。 但是每家MEMS代工公司都有自己特有的優(yōu)勢，不同的MEMS代工，不同的起跑線。總的來說，都是為了吸引符合各自特點的客戶而采取不同的策略。 MEMS代工工廠大致可分為四個類型： 1.向硅晶圓代工廠提供MEMS代工服務(wù) 2.OEM供應商的MEMS代工廠 3. IDM的MEMS代工廠 4.純MEMS代工廠。 從1和2代工類型來看，MEMS代工選擇IDM或者OEM是各有利弊的。IDM的發(fā)展已經(jīng)有二三十年了，但是客戶關(guān)心的知識產(chǎn)權(quán)安全問題一直沒能得到很好的解決。 所以，對于晶圓代工來說，他們則是把重點放在工藝和客戶上。純MEMS代工公司是可以同時處理多種工藝和多個客戶的，是最具變通的模式。 不同類型MEMS代工，在技術(shù)上也是各有差異。 大多情況，MEMS芯片和ASIC芯片分別制造，然后通過系統(tǒng)級封裝或鍵合工藝集成在一起。對于設(shè)計者來說，封裝集成的靈活性更大。 而一些MEMS代工提供MEMS-CMOS工藝，可將兩個芯片集成為單芯片，它的好處是：降低功耗、高速和低寄生效應。需要權(quán)衡的是制造復雜性的增加和熱預算的減少。 為了適應市場的快速發(fā)展，MEMS代工公司還能提供多種堆疊技術(shù)，比如3DTSV、2.5D中介層等。 隨著電子市場的火爆，MEMS代工的需求也日益提升，也促使MEMS代工的產(chǎn)品在體積上、成本上都變得越來越小。

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  • 向計算機市場拓展的英偉達，精簡合并Quadro專業(yè)卡產(chǎn)品線

    上周發(fā)布的英偉達 RTX A6000 系列工作站顯卡， RTX A6000 高端顯卡本身，則是基于全新的 GA102 GPU 核心。與幾年前的 Tesla 計算卡品牌一樣，英偉達已證實 Quadro 這個專業(yè)圖形卡品牌已被其精簡，也是因為圖形和計算之間的界限已有太多重疊。 展望未來，該系列顯卡將沿用 Nvidia RTX A6000 和 Nvidia A40 之類的命名規(guī)則。 然而對于許多人來說，明明專業(yè)卡市場不會消失、且營收也相當豐厚，該公司為何又選擇在這個時候淡化 Quadro 品牌呢? 此前外媒猜測，這可能與英偉達專業(yè)圖形卡與計算卡產(chǎn)品線之間的重疊度越來越高有關(guān)?，F(xiàn)在的事實證明，這樣的直覺是相當敏銳的。 畢竟隨著英偉達繼續(xù)向計算市場拓展，其專業(yè)圖形卡(ProViz)和計算產(chǎn)品在功能和定價方面的差異也越來越小。 為避免讓客戶對不同產(chǎn)品線產(chǎn)生潛在的混淆，英偉達在子品牌上的合并與精簡也是情有可原。 比如當你需要組件一臺主動散熱的臺式機來運行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時候，就可直接參考 ProViz 產(chǎn)品線，而無需像以前那樣在 Quadro 專業(yè)卡那邊糾結(jié)。 同樣的情況，在基于 Tesla V100 加速卡的實例中也有提及，即便其配置并不屬于 Quadro 的一部分。 最終，ProViz 將與計算市場迅速融為一體，即便兩者在特定需求上各有側(cè)重，但至少底層硬件仍是相通的。 在將這兩組合并成一條單一的產(chǎn)品線后，英偉達仍可滿足專業(yè)商業(yè)客戶不盡相同的圖形處理和計算需求。

    半導體 英偉達 GPU 顯卡

  • 蘋果的芯片自信

    “當我們競爭對手還在正向追趕我們?nèi)ツ甑男酒綍r，我們?nèi)匀活I(lǐng)先幾代?！碧O果在今天北京時間凌晨1點開始的發(fā)布會上說的這句話?！叭ツ臧l(fā)布的A13仿生依然是智能手機中最快的芯片，不過這即將改變，我們世界級芯片團隊研發(fā)了一款全新的芯片——A14仿生，史上最快的智能手機芯片。” 這句話的意思很明顯，打敗我的只有我自己。 畢竟蘋果是臺積電最大客戶，且不存在被禁止供貨一說，穩(wěn)坐智能手機芯片第一的寶座，大腿抖到宇宙盡頭都沒有人打擾。本次發(fā)布會，蘋果也帶來了不少硬件上的升級，我們首先從A14仿生芯片說起。 1、A14仿生——蘋果的大腿 顯然，蘋果所有驕傲的源頭都來自這款A14仿生芯片，9月份的發(fā)布會秀了一波，今天的發(fā)布會再次秀一把，防止國內(nèi)消費者過了國慶假期而忘卻他的優(yōu)秀。 蘋果稱，A14仿生芯片標志著iPhone歷史上的另一個里程碑。 據(jù)介紹，A14仿生芯片是全球第一款采用5nm制程技術(shù)的智能手機芯片，集成了118億個晶體管，比A13數(shù)量增加了近40%。 A14采用的6核CPU設(shè)計，速度提升達50%。采用蘋果最新的4核GPU設(shè)計，提升了圖像質(zhì)量和整體性能，使得其能夠在大型游戲和機器學習方面表現(xiàn)更加優(yōu)異，與競爭對手相比，也是在智能手機中最快的圖形處理器，圖像處理速度提高了50%。 蘋果在設(shè)計時做了結(jié)構(gòu)改動以推進機器學習處理能力的極限，提升了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎的性能。由8核變成了 16核，這一改動使得最關(guān)鍵的機器學習模型處理速度提升最高可達80%。新一代神經(jīng)引擎網(wǎng)絡(luò)每秒鐘能夠處理11萬億次操作。此外，蘋果提升了CPU里專屬的機器學習加速器的性能，比前一代快70%。 以上介紹是來自蘋果發(fā)布會，與前一次介紹并無太大差別，只是CPU和GPU性能提升的幅度從40%和30%變成了兩個50%，難道一個月的時間就讓A14芯片更威猛了?筆者阿猜測應該是對比的基準發(fā)生變化，上次是iPad前后代對比，此次可能是iPhone的前后代對比。 這塊芯片毫無疑問是iPhone 12的心臟，支撐起了iPhone 12從mini版到Pro Max的所有功能。 在整個iPhone 12的硬件升級上，除了A14芯片還有別的花樣。 比如外殼，iPhone 12采用了全新的外屏玻璃，并不是普通的大猩猩玻璃。而是一種聯(lián)合開發(fā)的超瓷晶蓋板玻璃，官方介紹抗跌落能力提升了4倍。 比如無線充電，具有MagSafe功能，用于使用磁吸增強無線充電。 比如影像模組，iPhone 12 Pro配備了新的七元素鏡頭廣角相機，具有/ 1.6的光圈，可將照片和視頻的弱光性能提高27%;具有120度超廣角鏡頭以及52mm焦距長焦相機，使光學變焦范圍達到4倍。在iPhone 12 Pro Max上，傳感器尺寸較 iPhone 12 Pro增大了 47%，單位像素面積為1.7μm，暗光拍攝性能提升了 87%。長焦焦距達到了 65mm，三攝能提供最高 5 倍的光學變焦。 比如激光雷達，實現(xiàn)更精準的空間感知和物體定位能力，蘋果稱在低光環(huán)境下的自動對焦效率提升了6倍 比如5G，理想狀況下，5G 網(wǎng)絡(luò)下可實現(xiàn) 4Gbps 的峰值下行速率，亦可在非必要情況下切換至 4G LTE 網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化續(xù)航。 比如屏幕，iPhone 12搭載6.1英寸Super Retina XDR屏幕，OLED屏幕材質(zhì)，2532×1170分辨率，峰值亮度1200nits，支持HDR10。 價格方面：iPhone 12 mini 699 美元(5499 元)起，起步容量 64G;iPhone 12 799 美元(6299 元)起，起步容量 64G;Pro 999 美元(8499 元)起步，起步容量為 128G;Pro Max 1099 美元(9299 元)起步，起步容量為 128G。 2、S5芯片——蘋果一帶而過 S5芯片并不新，今年9月份的發(fā)布會蘋果就已經(jīng)掏出了S6，據(jù)當時介紹，S6芯片采用了第六代封裝模塊，內(nèi)含高性能雙核處理器，該處理器基于iPhone 11的A13仿生打造，針對Apple Watch進行了優(yōu)化，與前代相比，S6的速度快了20%。 而這多出的20%速度，就是和S5比的。所以可以理解蘋果沒有在S5芯片上留下哪怕一句完整的話，總不至于說：“比上個月的S6慢20%吧”?不過據(jù)此前的資料介紹，搭載S5Apple Watch SE，速度最高可達Apple Watch Series 3的兩倍。 這一次，蘋果將S5用在了HomePod Mini上，帶mini一詞，大伙就知道這是一款平價產(chǎn)品，底部有一個驅(qū)動器、兩個被動式喇叭和一個“聲波波導”。與以往的 HomePod 一樣，它可以提供高音質(zhì)服務(wù)，內(nèi)置智能助手，支持智能家庭管理以及一系列安全和隱私功能。 其他方面，HomePodmini的售價是99美元，約合668元人民幣。 3、HomePod Mini 最后我們拋開整個發(fā)布會的產(chǎn)品，再次回到本文的標題中。蘋果的芯片自信到底來自哪里，據(jù)一眾知乎網(wǎng)友的回答，幾乎都涉及到一個詞叫“鈔能力”。 此話不假，iPhone利潤率是智能手機屆出了名的高，賺得多，就可以在研發(fā)投入上撒大把的資金，從而達到良性循環(huán)，這一點和半導體界大佬們對如何提高中國芯片能力的觀點是一樣。 蘋果以“魔鬼”與“天使”的雙重身份與供應鏈廠商合作，前一秒小甜甜后一秒牛夫人，一次次證明了得芯片者得天下這個理論。 曾經(jīng)，喬布斯在2007年推出iPhone時，用了一句經(jīng)典名言：“真正認真對待軟件的人，應該自己制造硬件?！?

    半導體 蘋果 發(fā)布會 a14

  • 芯片封裝技術(shù)成半導體行業(yè)必爭之寶

    芯片不斷向微型化發(fā)展，工藝制成向著更小的5nm，3nm推進，摩爾定律也屢屢被傳走到盡頭，而芯片封裝技術(shù)被普遍認為會成為下一階段半導體技術(shù)的重要發(fā)展方向。 廈門大學特聘教授、云天半導體創(chuàng)始人于大全博士就曾指出，隨著摩爾定律發(fā)展趨緩，通過先進封裝技術(shù)來滿足系統(tǒng)微型化、多功能化成為了集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新引擎。 封裝技術(shù)是伴隨集成電路發(fā)明應運而生的，主要功能是完成電源分配、信號分配、散熱和物理保護。而隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，封裝正在不斷革新，供應鏈迎來大考。 一、群雄競逐先進封裝 先進封裝技術(shù)能夠相對輕松地實現(xiàn)芯片的高密度集成、體積的微型化和更低的成本等需求，符合高端芯片向尺寸更小、性能更高、功耗更低演進的趨勢。 尤其是CoWoS(Chip On Wafer On Substrate)、FOWLP(扇出晶圓級封裝)以及WoW等 高密度先進封裝(HDAP) ，它們在提升芯片性能方面展現(xiàn)出的巨大優(yōu)勢，成功吸引了各大主流芯片封測、代工以及設(shè)計廠商的關(guān)注，開始在該領(lǐng)域持續(xù)投資布局。 例如CoWoS，這是臺積電推出的2.5D封裝技術(shù)，被稱為晶圓級封裝。CoWoS針對高端市場，連線數(shù)量和封裝尺寸都比較大。 自2012年開始量產(chǎn)CoWoS以來，臺積電就通過這種芯片間共享基板的封裝形式，把多顆芯片封裝到一起，而平面上的裸片通過Silicon Interposer互聯(lián)，這樣達到了封裝體積小，傳輸速度高，功耗低，引腳少的效果。 此外，F(xiàn)OWLP，這是一項被預言將成為下一代緊湊型、高性能電子設(shè)備基礎(chǔ)的技術(shù)。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，F(xiàn)OWLP全球總產(chǎn)值有望在2022年超過23億美金，2019-2022年間CAGR(復合年均增長率)接近20%。 據(jù)悉，第一代扇出型封裝是采用英飛凌(Infineon)的嵌入式晶圓級球閘陣列(eWLB)技術(shù)，此為2009年由飛思卡爾(Freescale，現(xiàn)為恩智浦)所推出。但是，集成扇出型封裝(InFO)在此之前就只有臺積電能夠生產(chǎn)。 臺積電的InFO技術(shù)是最引人注目的高密度扇出的例子，三星電子(Samsung Electronics)系統(tǒng)LSI事業(yè)部認為正是此技術(shù)，導致臺積電搶下蘋果(Apple)A10處理器代工訂單。為此三星電機(Semco)跨足半導體封裝市場，與三星電子合作研發(fā)FOWLP技術(shù)，以期在新一輪客戶訂單爭奪賽中，全面迎戰(zhàn)臺積電。 Techsearch International指出，這些HDAP技術(shù)推動了行業(yè)對設(shè)備與封裝協(xié)同設(shè)計以及新流程的需求。目前代工廠開始將一部分限制產(chǎn)能用于做先進封測，傳統(tǒng)的封測廠商也在逐漸向先進封測提升。 雖然目前為止，代工廠與封測廠商還沒有完全交叉的業(yè)務(wù)，在各自的領(lǐng)域獨立為戰(zhàn)。但未來雙方一定會越來越多地向中間重合領(lǐng)域進軍，先進封裝將成為兵家必爭之地。 二、HDAP，想說愛你不容易 然而，想要實現(xiàn)類似的HDAP仍然存在一些挑戰(zhàn)。 資料顯示，首先，HDAP具有異構(gòu)性。即使上游EDA廠商已經(jīng)修改了傳統(tǒng)工具來處理多種新技術(shù)，這些新技術(shù)也需要物理驗證，例如設(shè)計規(guī)則檢查(DRC)、版圖和線路圖對照檢查(LVS)等。在HDAP中，必須通過一個中介層或某種類型的互連技術(shù)做連接，在這種情況下，它會影響系統(tǒng)的互連特性，同時這些特性之間還會相互影響，同時影響可制造性特征的設(shè)計。 其次，新的HDAP技術(shù)要求設(shè)計團隊共同努力來優(yōu)化整個系統(tǒng)，而不僅僅是單個元件。例如芯片和封裝/中介層未對齊、元器件和基地之間的連接錯誤等問題帶來的工程成本增加;制造數(shù)據(jù)的質(zhì)量或誤差導致的制造延遲;以及信號和電源完整性性能不佳、2.5D裝配的熱穩(wěn)定性不合格等問題帶來的功能故障等問題。 再者，HDAP也讓設(shè)計復雜度顯著提高，需要描述從芯片到基板、從中介層到基板、基板到電路板、基板到測試板的所有互連。這在傳統(tǒng)的封裝行業(yè)來看非常難以控制，目前有許多要靠手工集成，夾雜一些零碎的檢查。 HDAP作為一個全新的方向，也開始給半導體的設(shè)計流程帶來影響。這些新技術(shù)能夠?qū)φw設(shè)計做分區(qū)，就像一種具有芯片外部特征的互連，這與芯片的內(nèi)部特征非常相似。先進封裝使廠商有了集成不同技術(shù)(工藝)的能力，但同時也為傳統(tǒng)的設(shè)計工具帶來了相關(guān)挑戰(zhàn)。 在此基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)的封裝設(shè)計已經(jīng)無法滿足市場日益變化的需求，如何高效的完成設(shè)計并得到驗證，這將給EDA工具帶來全新的挑戰(zhàn)。市場迫切需要更為高效的全新流程、方法和設(shè)計工具。 三、Mentor的利器 Mentor是一家極為關(guān)注先進封裝技術(shù)的EDA廠商， Mentor 亞太區(qū)技術(shù)總監(jiān)Lincoln Lee提到，作為一家EDA廠商，其產(chǎn)品本身就貫穿設(shè)計和封裝的各個方面。 早在10多年前(2007年)，Mentor就看見了封裝市場的潛在機遇，并開始為領(lǐng)先客戶設(shè)計應對方案。他強調(diào)，半導體行業(yè)發(fā)展很快，先進封裝正在逐漸成為主力，如果不能很快適應客戶的要求，就將被拋在身后。發(fā)力先進封裝領(lǐng)域，對于Mentor與其客戶來說是雙贏。 2013年，Mentor正式推出了Xpedition Package Integrator(XPI) 高密度先進封裝(HDAP)流程，該流程是業(yè)內(nèi)率先針對當今先進的 IC 封裝設(shè)計和驗證的綜合解決方案。 資料顯示，XPI產(chǎn)品已經(jīng)具有高集成度，但基于整個設(shè)計過程中的分工需要， Mentor將XPI的兩個功能拆分為Xpedition Substrate Integrator工具和 Xpedition Package Designer技術(shù)。獨特的Xpedition Substrate Integrator(xSI)工具可快速實現(xiàn)異構(gòu)基底封裝組件的定義和優(yōu)化。針對物理封裝實施的新型 Xpedition Package Designer(xPD)技術(shù)可確保設(shè)計Signoff與驗證的數(shù)據(jù)同步。Calibre 3D Stack技術(shù)可針對各種2.5D和3D疊層芯片組件進行完整的Signoff DRC/LVS驗證。 在不斷優(yōu)化的過程中，Xpedition可以多人協(xié)同工作，無需拆分，避免多次合并，從而實現(xiàn)最大限度地提高團隊工作效率。目前，Mentor正在全力解決多晶片封裝的功耗、散熱、性能問題。Lincoln解釋道，大家都希望將更多功能“塞”到同一顆芯片里，但這么多高效能的芯片放在一起，將產(chǎn)生極高的熱密度。因此，熱分析是非常關(guān)鍵的步驟。 目前做芯片的公司數(shù)量正在不斷減少，很大程度上是由于先進工藝行列所需要的成本十分昂貴，因此先進的設(shè)計工具就顯得尤為重要。Lincoln提到，Mentor的優(yōu)勢在于擁有非常全面的工序，全新的解決方案能夠為IC設(shè)計廠商提供便利，可以在一定程度上滿足其需求。 四、Mentor與中國 現(xiàn)在，中國大陸市場中已經(jīng)有不少廠商開始關(guān)注先進封裝，尤其是封測企業(yè)。近幾年，海外并購讓中國封測企業(yè)快速獲得了技術(shù)、市場，彌補了一些結(jié)構(gòu)性的缺陷，極大地推動了中國封測產(chǎn)業(yè)的向上發(fā)展。 中國半導體協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，大陸封測市場規(guī)模從2012年的1034億元增長至2018年的2196億元。在2019年封測市場，中國大陸占比達到28%，僅次于中國臺灣。 Lincoln指出，早在1989年，Mentor就已經(jīng)進入中國大陸。盡管當時市場主要以PCB板級設(shè)計為主，中國大陸本土的IC產(chǎn)業(yè)仍在襁褓之中，整個市場的體量也沒有現(xiàn)在這么龐大，但Mentor絲毫沒有輕視中國市場和其未來的發(fā)展?jié)摿Α? 此外，Mentor還跟地方政府、孵化平臺、高校和研究所合作，降低創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的成本，積極地扶持未來的明星企業(yè)。 這些年來，Mentor見證了中國本土IC產(chǎn)業(yè)不斷強大，尤其是封測領(lǐng)域。Lincoln表示，近年中國本土先進封測廠商通過自主研發(fā)和兼并收購，已基本形成先進封裝的產(chǎn)業(yè)化能力，但從先進封裝營收占總營收的比例和高密度集成等先進封裝技術(shù)發(fā)展上來說，中國總體先進封裝技術(shù)水平與國際領(lǐng)先水平還有一定的差距。 在此基礎(chǔ)上，Mentor正在不斷支持中國廠商在先進封裝領(lǐng)域的發(fā)展，助力中國廠商在性能以及功耗等方面提升。同時，Lincoln也提到，在同等級的芯片中，使用Mentor HDAP設(shè)計環(huán)境的產(chǎn)品，異構(gòu)集成能助力其效能更優(yōu)化。 五、總結(jié) 在2020年，圍繞先進封裝的戰(zhàn)火繼續(xù)升級，先進芯片制造商正在不斷加碼，探索更廣闊的芯片創(chuàng)新空間。 盡管這些技術(shù)方法的核心細節(jié)有所不同，但大家各展謀略，都是為了持續(xù)提升芯片密度、實現(xiàn)更為復雜和靈活的系統(tǒng)級芯片，以滿足客戶日益豐富的應用需求。 隨著制程工藝逼近極限，成本無限提升，Mentor憑借在此領(lǐng)域豐富的經(jīng)驗，其作用將越來越大，更加不可或缺。

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  • 自動化點膠設(shè)備在芯片封裝中的應用

    作為時代主題，芯片吸引了太多人的注意力，芯片核心技術(shù)：研發(fā)、生產(chǎn)、封裝等，每一個環(huán)節(jié)都是芯片是否能而成功的關(guān)鍵。而芯片封裝直接影響半導體和集成電路的力學性能。 隨著科技的發(fā)展，先進的自動化點膠設(shè)備被廣泛運用于芯片封裝當中。 點膠機被用于芯片鍵合 印制電路板在焊接過程中容易發(fā)生位移，為了避免電子元件從印制電路板表面脫落或移位，很多企業(yè)引進全自動點膠機對印制電路板表面進行點膠，然后放入烘箱加熱固化，使電子元件牢固地貼在印制電路板上。 點膠機被用于芯片底料填充 在倒裝芯片工藝中總會遇到如下問題：芯片面積本身比較小，固定芯片的面積就更小，常常難以粘合，如果芯片受到?jīng)_擊或熱膨脹，則很容易導致凸塊甚至破裂，芯片將失去其適當?shù)男阅堋? 為了緩解這一問題，相關(guān)企業(yè)采用自動點膠機機將有機膠注入芯片和基板之間的間隙，然后固化，這增加了芯片和基板之間的連接，又進一步提高了它們的結(jié)合強度，并為凸起提供了良好的保護。 目前很多點膠機中融入了直線馬達設(shè)備，線馬達驅(qū)動的高精密點膠機X/Y軸峰值移動速度可達1000mm/s，配置合適的光柵編碼器及導軌，重復定位精度可達正負0.005mm。 而直線馬達驅(qū)動的高精密X/Y/Z三軸點膠機，具有靈活搭配、多軸聯(lián)動、多維工位運動的特點。

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  • 瞬息萬變的半導體戰(zhàn)場，臺積電支撐行業(yè)變革

    英特爾自1968年創(chuàng)立后一直處于全球半導體的領(lǐng)軍者地位，但在2020年7月24日，英特爾宣布7納米制程延遲，或?qū)⑽械谌酱S。消息一出，英特爾股價次日重挫16.2%，被傳為其代工方的臺積電股價大漲。臺積電已于7月16日以3063億美元的市值榮登全球半導體企業(yè)榜首，消息一出，其市值繼續(xù)暴漲420億美元。而英特爾競爭對手AMD股價漲幅亦達16.5%。 全球半導體格局要變天了嗎? 一、垂直整合趨向垂直分工，美中是最大供需市場 半導體行業(yè)隸屬電子信息產(chǎn)業(yè)，屬于硬件產(chǎn)業(yè)，是以半導體為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的一個產(chǎn)業(yè)。過去70年，作為資金與技術(shù)高度密集行業(yè)，半導體行業(yè)最大的發(fā)展趨勢是產(chǎn)業(yè)鏈垂直分工模式日趨成熟，產(chǎn)業(yè)鏈更加細化。 20世紀60年代，英特爾和三星等半導體企業(yè)都是IDM運營模式(垂直整合)，這種模式涵蓋設(shè)計、制造、封測等整個芯片生產(chǎn)流程，具有規(guī)模大、技術(shù)全、積累深的三大特點。 當時代變革，技術(shù)升級要求不斷加快、產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率不斷提升，半導體產(chǎn)業(yè)趨勢在上世紀80年代開始出現(xiàn)大變革，逐漸向設(shè)計、制造、封裝、測試分離的垂直分工模式發(fā)展：一是將相對輕資產(chǎn)的設(shè)計和重資產(chǎn)的制造及封測分離，有利于各個環(huán)節(jié)集中研發(fā)投入，加速技術(shù)升級變革，給新玩家一個進入行業(yè)的切入點，例如技術(shù)水平較低的封裝檢測、設(shè)計突出的Fabless(單設(shè)計)模式等;二是隨著技術(shù)升級的成本越來越高以及對集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的要求提升，垂直分工模式大大提升了整個產(chǎn)業(yè)的運作效率。 縱觀前十大半導體企業(yè)變化，行業(yè)發(fā)展趨勢一覽無余。上世紀90年代，全球半導體公司大多是日本公司，前十大企業(yè)中占據(jù)50%，全是IDM公司;2016年，前十大半導體企業(yè)中出現(xiàn)了高通、博通等設(shè)計公司，表明晶圓代工+設(shè)計公司的發(fā)展模式在數(shù)字邏輯集成電路領(lǐng)域中取得了巨大成功。受益于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器帶來的火爆內(nèi)存芯片需求，三星電子在2017年和2018年一度超越了英特爾，保持了全球半導體銷售冠軍。 從國家視角看，美國半導體企業(yè)占據(jù)了全球份額的半壁江山，中國是全球和美國最大的半導體需求市場。在“高利潤+高研發(fā)投入”商業(yè)模式的推動下，2019年美國在全球半導體行業(yè)的市場份額高達47%，并在EDA軟件、IP、半導體設(shè)備、芯片等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)均處于領(lǐng)先地位。根據(jù)美國半導體行業(yè)協(xié)會(SIA)和世界半導體貿(mào)易統(tǒng)計協(xié)會(WSTS)數(shù)據(jù)，2019年中國占全球半導體銷售額的35%，而美國半導體公司在中國的市場占有率達到48%，2019年高通、Microchip、鎂光、Qorvo等美國半導體大廠在華收入占比均超過50%，中國市場的半導體需求是美國半導體公司收入的重要來源。 二、英特爾仍處龍頭，但危機四伏 從營收和凈利潤情況看，英特爾在半導體企業(yè)中還是處于強勢龍頭地位，2019年營收高達720億美元，凈利潤為210億美元，超越此前蟬聯(lián)榜首的三星電子，重返世界之巔。短期來看，英特爾一方面憑借長期的技術(shù)積累，采用Tick-Tock策略，在中央處理器(CPU)領(lǐng)域形成了霸主壟斷地位;另一方面通過超高的毛利和凈利水平，多次并購FPGA、AI等企業(yè)多元化產(chǎn)品布局，短期內(nèi)AMD和英偉達等追趕者很難從總量層面超越。 不過，英特爾雖仍處龍頭地位，但面臨的挑戰(zhàn)日趨加大。究其原因，主要有兩方面： 其一，主營個人電腦業(yè)務(wù)的英特爾對智能手機發(fā)展趨勢出現(xiàn)戰(zhàn)略判斷失誤。智能手機是近十年及未來十年移動互聯(lián)時代最重要的終端之一，也是繼計算機之后含硅量最高的產(chǎn)品之一。英特爾顯然沒有堅定地提前于時代做戰(zhàn)略調(diào)整。2010年前后，智能手機在全球范圍內(nèi)加速普及，受到智能手機的沖擊，2012年之后英特爾的桌面CPU出貨量也開始不斷下滑，營收增速明顯降低。 其二，英特爾始終堅持IDM模式，不愿意順應時代變化做代工生意。數(shù)十年來，微軟Windows和英特爾CPU的強強聯(lián)合在X86架構(gòu)PC時代取得了巨大成功，英特爾的IDM模式利潤率比AMD的Fabless模式和臺積電的Foundry(單制造)模式高得多，因此英特爾不愿改變高利潤率的收入模式。 與此同時，作為微處理器賽道英特爾的傳統(tǒng)追趕者，AMD于2016年在CPU技術(shù)方面持續(xù)發(fā)力，搶奪英特爾市場份額，并將晶圓代工外包。在新任CEO蘇姿豐的帶領(lǐng)下，AMD首度推出RyzenCPU系列，與英特爾CoreCPU開始正面競爭。2018年，AMD7納米制程處理器研制成功，銷量大幅提升，市場占有率也逐年提高。同年AMD將7納米晶圓交由臺積電獨家代工。根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)研公司MercuryResearch的數(shù)據(jù)，AMD的PCCPU市場占有率在2019財年第四季度達到18.3%。 這一趨勢體現(xiàn)在市場份額和資本市場上。AMD的全球份額在2016年時已不足10%，尤其是在更強調(diào)性能的服務(wù)器市場，英特爾巔峰時全球市場占有率高達99%，AMD不足1%。而在資本市場上，AMD股價從2006年開始下跌，到2015年9月時觸及不到1.6美元的低點。2020年7月28日，AMD發(fā)布的2020年第二季度財報顯示，AMD營收為19.32億美元，比去年同期增長26%，比上一季度增長8%;凈利潤為1.57億美元，比去年同期增長349%。AMD的股價已經(jīng)從2015年7月最底部的約1.6美元，上漲到2020年7月28日的74.6美元，增長40多倍。 人工智能熱潮下，新晉挑戰(zhàn)者英偉達也來勢洶洶。英偉達是近年來在英特爾主導的服務(wù)器芯片市場上唯一取得快速增長的公司，雖然目前英特爾數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)年營收超過200億美元，但英偉達把握住了大數(shù)據(jù)時代對于視頻數(shù)據(jù)處理的需求爆發(fā)，尤其是消費端短視頻的大量普及，讓圖形處理器(GPU)在數(shù)據(jù)中心的地位日益上升，或?qū)⒊蔀橛⑻貭柕挠辛Ω偁幷摺?020年7月8日，英偉達股價收于408.64美元，總市值達到2513.14億美元，首次超越英特爾。 短視和貪婪，讓英特爾繼續(xù)沉溺于高利潤率無法自拔，錯過了智能手機發(fā)展的紅利期。雖然后知后覺的英特爾2013年開始“大船轉(zhuǎn)向”，任命布萊恩·克爾扎尼奇來扭轉(zhuǎn)逆勢，一方面推動凌動(Atom)SOC來占領(lǐng)智能手機和平板電腦市場;另一方面利用壟斷地位不斷提高CPU單價，以維持營收增長和高利潤率，但生于憂患，死于安樂，高科技行業(yè)需要永無止境地推進技術(shù)進步，一旦創(chuàng)新精神有所懈怠，諾基亞式的大潰敗將在所難免。 三、晶圓代工：臺積電市值登頂全球，支撐行業(yè)變革 作為全球最大晶圓代工廠和蘋果公司主要供應商，臺積電在全球芯片代工市場上占據(jù)了一半的份額，是行業(yè)領(lǐng)頭羊，三星以20%的市場份額排名第二。 由于良率更高、生產(chǎn)周期更穩(wěn)定，臺積電幾乎獨享了7納米制程領(lǐng)域的所有訂單，且定價權(quán)極高。在此背景下，2020年第二季度臺積電凈利潤暴漲81%，創(chuàng)下六年來最大利潤紀錄，同時二季度占全球代工市場份額的51.9%。7納米和16納米工藝依然是臺積電營收的主要來源，其中7納米工藝占臺積電該季度晶圓銷售額的36%，其先進的3納米工藝制程也將于2021年下半年風險量產(chǎn)，2022年下半年量產(chǎn)，3納米相比5納米工藝將帶來70的密度提升，20%~25%的功率提升。 英特爾宣布7納米制程工藝將延后6個月，從而導致英特爾未來幾款圖形芯片和計算機處理芯片無法及時上市。英特爾的7納米進展不順利將增強臺積電在晶圓制造領(lǐng)域的領(lǐng)先能力。除此之外，英特爾CEO稱英特爾可能會在未來外包自己的芯片制造業(yè)務(wù)，而臺積電作為晶圓代工領(lǐng)域的龍頭有望拿下來自英特爾的訂單，可能會使臺積電在未來的資本支出繼續(xù)擴大。作為半導體產(chǎn)業(yè)鏈的風向標，臺積電的擴產(chǎn)會將自身景氣傳導給下游半導體封測市場，從而進一步刺激半導體封裝設(shè)備的需求。 在此背景下，臺積電股價已從3月的年內(nèi)低位拉升逾70%，7月16日臺積電以總市值3063億美元榮登全球半導體企業(yè)榜首，三星其次，英偉達、英特爾、博通分列第三至第五位。 總之，半導體市場就像瞬息萬變的戰(zhàn)場，巨頭的戰(zhàn)略失誤可能會引發(fā)局勢的顛覆。競爭優(yōu)勢在制造工藝的英特爾，卻在技術(shù)方向選擇和執(zhí)行力上連續(xù)犯錯，而臺積電的快速發(fā)展，成為了可以支撐AMD和英偉達反超英特爾的支點。 一方面，AMD和英偉達可以發(fā)揮Fabless模式優(yōu)勢，繼續(xù)加強和臺積電的深度綁定和合作，利用最先進的工藝和Fanout等先進封裝技術(shù)，加快提升產(chǎn)品性價比;另一方面，兩者針對細分領(lǐng)域與英特爾在通用計算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)差異化競爭。 AMD和英偉達已經(jīng)有針對性地加強對機器學習、加密貨幣挖掘、智能汽車等專用芯片的布局，以期在未來新的賽道能向英特爾發(fā)起挑戰(zhàn)，全球半導體行業(yè)的劇變正在孕育之中。

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  • 中國企業(yè)與尼康、佳能共同研發(fā)光刻機

    光刻機作為芯片制造最重要的設(shè)備，目前在全球市場上都是稀缺資源。在光刻機設(shè)備市場上，尤其是EUV光刻機設(shè)備，幾乎被ASML壟斷。全球光刻機出貨量99%集中在ASML、尼康和佳能，ASML份額最高。由于美國的技術(shù)封鎖，我國收購ASML技術(shù)幾乎毫無可能，那么同樣有高端EUV光刻機技術(shù)的日本尼康和佳能是否可以合作共贏? 除華為外，國內(nèi)晶圓大廠半導體進口設(shè)備也遭斷供，另據(jù)路透社報道，美國正考慮對半導體制造設(shè)備及相關(guān)軟件、激光器、傳感器等技術(shù)的出口進行新的限制，美對我半導體產(chǎn)業(yè)的打壓已有蔓延之勢。而芯片制造始終是我國半導體產(chǎn)業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，唯有突破光刻機技術(shù)，才能掌握芯片自主。 一、自主與合作 光刻機被譽為“半導體工業(yè)皇冠上的明珠”，要造出造芯片的機器，并不是一件容易的事，它不僅僅是擁有約10萬個零部件般復雜，也不僅僅是集合了數(shù)學、光學、流體力學、自動化、圖像識別等10余個領(lǐng)域般綜合，還要都是頂級的，一個技術(shù)突破不算突破，全部突破才算整體前進一步，這是最難的。 說阿斯麥光刻機代表西方制造工業(yè)的最高水平并不為過，一臺最先進的EUV光刻機，鏡頭來自德國卡爾蔡司，大功率光源來自美國賽摩，精密加工技術(shù)來自瑞典，浸沒雙工作臺來自荷蘭，特殊復合材料來自日本等等，在阿斯麥供應商中有很多隱形冠軍，它們可能并不太知名，但無法忽視的是，這些幾乎都是同行業(yè)中的佼佼者。 如果說在某一個領(lǐng)域做好或許不是難事，比如中微公司2017年就成功研發(fā)出了世界上第一臺5納米刻蝕機，但這并不代表國內(nèi)芯片制造工藝達到5納米水平，到目前為止最先進的國產(chǎn)光刻機僅為90納米，最薄弱的環(huán)節(jié)才代表真實的水平，國產(chǎn)光刻機要出頭，勢必要做到與阿斯麥更接近的水平，但也意味著要在細分領(lǐng)域全部做好。 誰也不是三頭六臂，神通廣大，造好光刻機，除了發(fā)展自主技術(shù)，開放合作是很有必要的。 二、日經(jīng)遞橄欖枝 最近日經(jīng)新聞有一篇關(guān)于中國半導體產(chǎn)業(yè)的報道，文章指出，隨著美國的封鎖和打壓，長遠來看，美國此舉可能會助推重工半導體產(chǎn)業(yè)的自立與發(fā)展，目前中國半導體仍可迂回以對。 文章主要提到幾點： 一是中國有1000多家新興的半導體相關(guān)公司，如果華為和中芯從這些公司購買進口的半導體芯片、設(shè)計軟件以及生產(chǎn)設(shè)備，實際上就可以進行半導體采購并擴充制造設(shè)備;Synopsis共同執(zhí)行長Aart de Geus表示：“在中國有很多半導體相關(guān)企業(yè)(除華為外)都在大量購買，這種情況無法避免國內(nèi)的轉(zhuǎn)售。” 二是聯(lián)發(fā)科對美國的銷售額很少，該公司雖已停止對華為供貨，但也有可能會繼續(xù)接受華為的訂單并準備接受美國制裁，聯(lián)發(fā)科可以在不投訴最終用戶詳細信息的情況下訂單生產(chǎn)，臺積電同樣可以。 對上世紀70/80年代崛起的日本半導體產(chǎn)業(yè)來說，通過不同的方法將技術(shù)從美國帶回日本，從模仿再到超越，成就90年代的半導體霸主是可能的，但時代背景不同，通過規(guī)避限制出口并不是長遠之計，SWIFT跨國結(jié)算系統(tǒng)掌握在美國手上，所有國際賬戶信息，都在美國的掌控之中，會導致更多的企業(yè)被限制。 文章提到的另一方案或許更有前景，EUV以外的光刻機，日本的尼康和佳能也可以制造，業(yè)界有關(guān)人士表示：“中國企業(yè)擬向兩家日本公司提供資金，要求共同開發(fā)除EUV以外的新型光刻機?！? 目前只有荷蘭的阿斯麥能夠制造EUV光刻機，而大部分基礎(chǔ)技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)都由美國掌握，如果走別人的路，知識產(chǎn)權(quán)的約束會很多，當芯片制程工藝接近摩爾定律極限，3D堆疊技術(shù)正在成為延續(xù)摩爾定律的主角，研發(fā)新的光刻機或許是彎道超車的機會，就像2000年前后阿斯麥憑借浸入式光刻技術(shù)超越尼康一樣，每一次彎道超車都離不開新技術(shù)、新材料的顛覆。 當年美國建立EUV LLC聯(lián)盟搞高端光刻機，幾乎半導體業(yè)界所有的巨頭都被邀請來了，唯獨尼康排除在外，最后單打獨斗的尼康，自然干不過人家聯(lián)盟，不知尼康是否因此耿耿于懷?如今國產(chǎn)光刻機需要合作，尼康正好有技術(shù)積累，尼康是否有心被阿斯麥碾壓二十年后再扳回一城?結(jié)果值得期待。 現(xiàn)在尼康最先進的光刻機是45-22納米，雖然跟阿斯麥有幾代的差距，但在單打獨斗的日子里，技術(shù)幾乎都是自己的，受美國方面的制約更少。 三、結(jié)語 2012年日本存儲芯片企業(yè)爾必達被美光收購，去年11月，原社長坂本幸雄就任紫光集團高級副總裁，紫光旗下核心企業(yè)長江存儲主打存儲芯片; 曾就職瑞晶總經(jīng)理的陳正坤，后瑞晶被美光收購，陳正坤加入聯(lián)電，后來到大陸協(xié)助福建晉華建存儲芯片廠，當被問及為什么加入聯(lián)電和中國大陸DRAM技術(shù)合作研發(fā)計劃，陳感性地說，當年瑞晶被兼并對他沖擊很大，且自主開發(fā)DRAM技術(shù)一直是他心中的夢想，希望這個夢想在這里播種開花。 中國半導體產(chǎn)業(yè)崛起，除了開放合作，還要尋找合適的領(lǐng)頭羊。

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  • Imagination發(fā)布IMG B系列GPU：功耗降低30% 面積縮減25%

    10月13日下午，半導體知識產(chǎn)權(quán)(IP)供應商Imagination Technologies(以下簡稱Imagination)宣布推出全新的IMG B系列圖形處理器(GPU)，繼繼去年的IMG?A系列后進一步擴展了其GPU知識產(chǎn)權(quán)(IP)產(chǎn)品系列。 依靠著先進的多核架構(gòu)，全新的B系列可以使Imagination的客戶在降低功耗的同時獲得比市場上任何其他GPU?IP更高的性能水平。它能提供高達6?TFLOPS(每秒萬億次浮點運算)的計算能力，與前代產(chǎn)品相比在功耗降低了多達30%，面積縮減了25%，且填充率比競品IP內(nèi)核高2.5倍。 B系列是Imagination?GPU?IP的再一次演進，可提供最高的性能密度(performance?per?mm2)，同時提供了多種全新配置，可以針對給定的性能目標實現(xiàn)更低的功耗和高達35%的帶寬降低，這使其成為頂級設(shè)計的理想解決方案。 B系列提供了各種不同的配置，從而使我們的客戶擁有更廣泛的選擇。憑借核心部分的可擴展性，它成為移動設(shè)備(從高端到入門級)、消費類設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、微控制器、數(shù)字電視(DTV)和汽車等多個市場的終極解決方案。 B系列中還包括IMG?BXS產(chǎn)品，這是首批符合ISO?26262標準的GPU內(nèi)核，可以為汽車領(lǐng)域提供各種選擇：從小型的安全備份內(nèi)核，到可用于先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和高性能自動駕駛的高計算力內(nèi)核。 Imagination?Technologies首席產(chǎn)品官Chris?Porthouse說道：“我們在多核架構(gòu)中采用了自己最佳的高性能、低功耗內(nèi)核，并整合了創(chuàng)新性的分散管理方法，從而可以提供高效的擴展特性，并且可與諸如小芯片(chiplet)架構(gòu)等行業(yè)趨勢相兼容。這使我們能夠提供以前的GPU?IP所不能提供的一系列性能水平和配置?！? Imagination?Technologies首席執(zhí)行官Simon?Beresford-Wylie表示：“IMG?B系列為我們的客戶提供了更多選擇。它建立在大量投資及A系列技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，同時增加了多核技術(shù)，以驚人的33種全新配置擴展了Imagination的GPU產(chǎn)品系列。憑借B系列產(chǎn)品，我們相信Imagination可以為每個人提供最佳的GPU，無論他們有何種需求。” IMG?B系列現(xiàn)已可提供授權(quán)，并且每個產(chǎn)品系列都已有廠商率先獲得了授權(quán)。 一、先進的多核架構(gòu) 全新的多核架構(gòu)已經(jīng)針對BXT和BXM內(nèi)核的每個產(chǎn)品系列進行了優(yōu)化，利用多個主核的擴展特性實現(xiàn)了GPU內(nèi)核的多核擴展。多核架構(gòu)結(jié)合了所有內(nèi)核的能力，可以為單個應用提供最大化的性能，或者根據(jù)需要支持不同內(nèi)核去運行獨立的應用。 BXE內(nèi)核提供了主核-次核的擴展模式，這是一種面積優(yōu)化的解決方案，通過單個GPU內(nèi)核提供了高性能，同時可以利用我們的HyperLane技術(shù)進行多任務(wù)處理。 BXS汽車GPU內(nèi)核也利用了多主核可擴展的特性，來支持性能擴展，以及跨多個內(nèi)核進行安全檢查，以確保正確運行。 二、最佳的圖像壓縮技術(shù) IMG?B系列還使用了IMGIC技術(shù)，這是市場上最先進的圖像壓縮技術(shù)，可為我們的客戶提供節(jié)省帶寬的新選擇。它提供了多達四種壓縮等級：從像素完全無損模式，到可確保4:1或更佳壓縮率的帶寬極省模式。這為SoC設(shè)計人員提供了更高的靈活性，以優(yōu)化性能或降低系統(tǒng)成本，同時保持出色的用戶體驗。IMGIC技術(shù)可以兼容B系列中的所有內(nèi)核，這使得即便是最小的內(nèi)核，也能夠擁有Imagination行業(yè)領(lǐng)先的圖像壓縮技術(shù)優(yōu)勢。 三、IMG?B系列內(nèi)核 IMG?B系列GPU擁有四個產(chǎn)品系列，可以針對特定的市場需求提供專業(yè)的內(nèi)核： 1、IMG?BXE：實現(xiàn)絢麗的高清顯示——憑借一系列專門針對用戶界面(UI)渲染和入門級游戲設(shè)計的GPU內(nèi)核，BXE系列每個時鐘周期可以處理從1個像素到高達16個像素，從而可支持從720p到8K的分辨率。與上一代內(nèi)核相比，BXE實現(xiàn)了多達25%的面積縮減，同時其填充率密度高達競品的2.5倍。 2、IMG?BXM：難以置信的圖形處理體驗——一系列性能高效的內(nèi)核在緊湊的硅面積上實現(xiàn)了填充率和計算能力的最佳平衡，可以為中檔移動端游戲以及用于數(shù)字電視和其他市場的復雜UI解決方案提供支持。 3、IMG?BXT：前所未有的性能——可以為從手持設(shè)備到數(shù)據(jù)中心等現(xiàn)實世界的應用提供難以置信的高性能。該旗艦款B系列GPU是一個四核部件，可以提供6?TFLOPS的性能，每秒可處理192?Gigapixel(十億像素)，擁有24?TOPS(每秒萬億次計算)的人工智能(AI)算力，同時可提供行業(yè)最高的性能密度。 4、IMG?BXS：面向未來的汽車GPU——BXS系列是符合ISO?26262標準的GPU，這使其成為迄今為止所開發(fā)的最先進的汽車GPU?IP內(nèi)核。BXS提供了一個完整的產(chǎn)品系列，從入門級到高級的產(chǎn)品，可為下一代人機界面(HMI)、UI顯示、信息娛樂系統(tǒng)、數(shù)字駕艙、環(huán)繞視圖提供解決方案，再到高計算能力的配置，則可支持自動駕駛和ADAS。

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  • 存儲大廠不斷擴產(chǎn)，中國存儲產(chǎn)業(yè)面臨考驗

    2020年疫情使存儲器價格產(chǎn)生波動，同時也出現(xiàn)了存儲器需求疲軟及供應不暢的問題。在2020年下半年，存儲器市場依舊不是很樂觀，存儲芯片價格持續(xù)下降。但是放眼全球，三星、鎧俠(原東芝)、美光等存儲大廠擴大投資熱度不斷攀升，正在積極建廠和擴充產(chǎn)能。 這些海外廠商動作頻頻，將會使存儲市場產(chǎn)生怎樣的變化? 一、存儲器市場概覽 縱覽整個存儲器市場，其絕大部分由海外巨頭公司掌握，國產(chǎn)公司處于相對落后的位置。DRAM和NAND Flash是最主流的半導體存儲器，市場規(guī)模占比超過95%。 2019年NAND Flash市場規(guī)模達到了490億美元。據(jù)IDC預測，2023年將產(chǎn)生105ZB數(shù)據(jù)，其中12ZB將會被存儲下來。NAND Flash市場份額基本被國外公司所壟斷，主要的廠家為三星、鎧俠、西數(shù)、美光等。國產(chǎn)廠商長江存儲處于起步狀態(tài)，正在市場與技術(shù)上奮起直追。 2020 Q1 NAND Flash市場份額 資料來源：中國閃存市場，國元證券研究中心 DRAM是存儲器市場規(guī)模最大的芯片，2018年DRAM市場規(guī)模已超過1000億美元，2019年由于價格大幅下降以及服務(wù)器、手機等下游均出現(xiàn)同比下滑，市場空間出現(xiàn)下降，根據(jù)Trend Force數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019 年DRAM市場空間約621億美元。目前，DRAM芯片的市場格局是由三星、SK海力士和美光統(tǒng)治，三大巨頭市場占有率合計已超過95%，而三星一家公司市占率就已經(jīng)逼近50%。 2019年DRAM市場格局 資料來源：Trend Force,，國元證券研究中心 在此市場狀況下，海外存儲大廠的投資、擴產(chǎn)行為對于國內(nèi)處于起步階段的眾廠商來說，將是一場大考驗。 二、存儲龍頭大力擴產(chǎn) 此前，三星電子宣布了在韓國平澤廠區(qū)的擴產(chǎn)計劃，除擴建采用極紫外光(EUV)的晶圓代工生產(chǎn)線及DRAM產(chǎn)能之外，還將擴大3D NAND閃存方面的產(chǎn)能規(guī)模。業(yè)界預估三星電子僅用于3D NAND閃存方面的投資額就達8萬億韓元(約合470億元人民幣)。 據(jù)了解，三星電子將在平澤廠區(qū)的二期建設(shè)中投建新的3D NAND生產(chǎn)線，量產(chǎn)100層以上三星電子最先進的第六代V-NAND閃存，無塵室的施工5月份已經(jīng)開始進行。新生產(chǎn)線預計將于2021年下半年進入量產(chǎn)階段，新增產(chǎn)能約為2萬片/月的晶圓。 去年年底，三星電子便啟動了中國西安廠二期的建設(shè)，投資80億美元。西安廠二期主要生產(chǎn)100層以下的第五代V-NAND，平澤二廠則會生產(chǎn)100層以上的第六代V-NAND。三星NAND Flash生產(chǎn)線主要分布在韓國華城廠區(qū)、平澤廠區(qū)以及中國西安廠區(qū)。 無獨有偶，其他存儲產(chǎn)商也大幅度投入了存儲產(chǎn)能的擴充。 美光這兩年不斷有加大存儲資本投入的消息傳出。首先看DRAM方面，據(jù)臺媒報道，美光將在臺灣加碼投資，要在現(xiàn)有廠區(qū)旁興建A3及A5兩座晶圓廠，總投資額達4000億元新臺幣(約合人民幣903億元)，2020年第4季導入最新的1z制程試產(chǎn)，借此縮小與三星的差距;第二期A5廠將視市場需求，逐步擴增產(chǎn)能，規(guī)劃設(shè)計月產(chǎn)能6萬片。 今年早些時候，美光表示，A3 預計本年第四季度完工，2021年投入生產(chǎn)，導入最新的1Znm制程試產(chǎn)。據(jù)了解，1Znm工藝是存儲行業(yè)最新的制程技術(shù)，可提供更高的密度、更高的效率和更快的速度，該標準涵蓋了12nm到14nm之間的工藝標準，而1ynm標準則在14nm到16nm之間。 美光還在陸續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)DDR4和LPDDR4，2020年初美光基于1Znm技術(shù)的DDR5 RDIMM開始送樣，還將投入下一世代HBM以及1α技術(shù)的研發(fā)。同時，美光表示，為了持續(xù)推進先進技術(shù)的發(fā)展，今年其潔凈室投資是往年的1.5-2倍，主要用于加速向先進節(jié)點切換，提升先進制程產(chǎn)能，包括EUV潔凈室的建設(shè)，全球靈活布局產(chǎn)能。 與此同時，美光也在去年宣布啟用在新加坡擴建的3D NAND閃存晶圓廠，讓美光在新加坡的布局更加完整。美光指出，擴建的設(shè)施能夠為無塵室空間帶來運作上的彈性，更可以促成3D NAND技術(shù)進階節(jié)點的技術(shù)轉(zhuǎn)型。 由于目前美光在第三代96層3D NAND已可進入量產(chǎn)，因此技術(shù)上要將重心擺在第四代128層去發(fā)展，將128層3D NAND做到更穩(wěn)定、能夠量產(chǎn)的階段。 美光預期該擴建的新廠，可于下半年開始生產(chǎn)，但礙于目前市場NAND供過于求的情況，以及要將3D NAND技術(shù)提升，所以暫時不會因為擴廠而增加任何新的晶圓產(chǎn)能。在最新一期的財報中，美光表示將在2021年投入約90億美元的資本支出。 鎧俠也將按照原計劃增產(chǎn)投資，在日本四日市工廠廠區(qū)內(nèi)興建3D NAND閃存新廠房“Fab 7廠房”，總投資額預估最高達3000億日元(約合200億元人民幣)，預定2022年夏天完工。鎧俠合作伙伴西部數(shù)據(jù)預估會分擔投資。 與此同時，鎧俠和西部數(shù)據(jù)還將在巖手縣北上市投資70億日元，新建的K1新工廠計劃于2020年上半年開始生產(chǎn)3D NAND。 SK海力士也已經(jīng)開始對存儲半導體進行積極的設(shè)備投資。計劃對中國無錫工廠(C2F)投資約3.2兆韓元(約人民幣171.42億元)。SK海力士計劃在C2F工廠的空余空間內(nèi)建設(shè)月度產(chǎn)能達到3萬個的DRAM 產(chǎn)線，自2020年7月已經(jīng)開始導入設(shè)備。 SK海力士計劃以保守的態(tài)度實施最初制定的投資計劃。且認為存儲半導體市場肯定會出現(xiàn)恢復，因此再次啟動投資。此外，原計劃自2021年1月起，對利川工廠(京畿道)的M16進行設(shè)備投資，現(xiàn)在計劃在2020年之內(nèi)完成設(shè)備導入，且正與設(shè)備廠家在進行調(diào)整。此外，SK海力士計劃將DRAM產(chǎn)線(利川)的增產(chǎn)規(guī)模從原來的2萬個提高至3萬個，此外，還計劃將NAND閃存(清州)的產(chǎn)能提高5,000個，且已經(jīng)在推進。 三、有備而來的存儲廠商 不難發(fā)現(xiàn)，相較于NAND Flash，DRAM市場似乎顯得謹慎。就目前而言，DRAM供應商三星、SK海力士、美光等對DRAM的投產(chǎn)相對保守，除了三星增加DRAM新產(chǎn)能外，美光日本廣島新工廠B2會投產(chǎn)，也正計劃在臺灣地區(qū)興建晶圓廠生產(chǎn)DRAM，但大部分DRAM供應還是依靠制程技術(shù)提升滿足市場需求，2020年三家原廠將擴1znm工藝技術(shù)提高DRAM產(chǎn)量。 盡管出現(xiàn)了新冠肺炎這一前所未有的危機，海外巨頭依然積極進行設(shè)備投資，其主要原因是他們都對存儲半導體市場持有積極的態(tài)度。 首先，雖然受新冠肺炎影響全球經(jīng)濟出現(xiàn)低迷，服務(wù)器和PC方向的DRAM需求卻在增長。此外，以互聯(lián)網(wǎng)未中心的居家辦公、在線教育、業(yè)余活動、在線購物等的大量出現(xiàn)，導致服務(wù)器、PC的銷售增多，從而帶動了DRAM的需求增長。 其次，從根源上看，三星等廠商擴大產(chǎn)能，與市場上的預期有關(guān)。隨著5G、自動駕駛物聯(lián)網(wǎng)和AI的到來，圍繞著數(shù)據(jù)的生意正在快速增長。從2017年開始，以DRAM和NAND Flash為主的半導體存儲市場規(guī)模已超過1000億美金，增長速度遠超于半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 疫情的到來雖然使全球經(jīng)濟充滿了不確定性，但促進半導體需求增長的因素卻不少，因此海外廠商才繼續(xù)進行積極的投資。某位熟悉韓國半導體行業(yè)的分析人士指出:“從韓國半導體巨頭的投資計劃來看，可以說他們對半導體市場情況持有肯定的態(tài)度”。 這些存儲廠商都是有備而來。 四、中國存儲產(chǎn)業(yè)面臨考驗 在這些廠商加速存儲布局，搶占下一個未來的時候，正在發(fā)力的的中國存儲產(chǎn)業(yè)或?qū)⑹艿經(jīng)_擊。 發(fā)展至今，NAND Flash已呈現(xiàn)白熱化階段。在本次投資擴產(chǎn)及相關(guān)市場競爭當中，各大閃存廠商無疑將先進工藝放在了重點位置。 三星電子此次在平澤二期中建設(shè)的就是100層以上的第六代V-NAND。目前三星電子在市場上的主流NAND閃存產(chǎn)品為92層工藝，預計今年會逐步將128層產(chǎn)品導入到各類應用當中，以維持成本競爭力。 美光也在積極推進128層3D NAND的量產(chǎn)與應用，特別是固態(tài)硬(SSD)領(lǐng)域，成為美光當前積極布局擴展的重點，與PC OEM廠商進行Client SSD產(chǎn)品的導入。美光科技執(zhí)行副總裁兼首席商務(wù)官Sumit Sadana表示，128層3D NAND如果被廣泛使用，將大大降低產(chǎn)品成本。美光于2019年10月流片出樣128層3D NAND。 根據(jù)集邦咨詢的介紹，SK海力士將繼續(xù)增加96層產(chǎn)品的占比，同時著重進行制造工藝上的提升。SK海力士2019年6月發(fā)布128層TLC 3D NAND，預計今年將進入投產(chǎn)階段。 鎧俠今年1月發(fā)布112層3D NAND，量產(chǎn)時間預計在下半年。鎧俠今年的主力產(chǎn)品預計仍為96層，將滿足SSD方面的市場需求。隨著112層產(chǎn)能的擴大，未來鎧俠會逐步將之導入到終端產(chǎn)品中。 看向國內(nèi) ，去年9月，長江存儲發(fā)布了64層3D NAND閃存。有消息稱，長江存儲64層消費級固態(tài)硬盤將于今年第三季度上市。有分析認為，長江存儲今年的重點在于擴大產(chǎn)能，同時提升良率，并與OEM廠商合作進行64層3D NAND的導入。不過今年4月長江存儲也發(fā)布了兩款128層3D NAND閃存，量產(chǎn)時間約為今年年底至明年上半年。在先進工藝方面，長江存儲并不落于下風。 研發(fā)獲得成功只是第一步，后期量產(chǎn)的良率是成敗的關(guān)鍵之一，未來要進入量產(chǎn)，勢必要達到一定的良率，確保每片3D NAND的可用晶圓數(shù)量，成本結(jié)構(gòu)才會具有市場競爭力。與實力雄厚的國外廠商相比，長江存儲處于剛剛跟上腳步的階段。如果閃存產(chǎn)業(yè)陷入了殺價潮，那么對長江存儲來說，優(yōu)勢就不再明顯。 再看DRAM產(chǎn)業(yè)，當年韓國廠商也是透過擴產(chǎn)、降價等方式，將當時如日中天的日本DRAM產(chǎn)業(yè)和尚在襁褓中的臺灣地區(qū)DRAM扼殺在搖籃中，對于正在崛起的中國存儲來說，如何避免陷入這種困境，是在提高產(chǎn)品質(zhì)量和供應的時候，是需要考慮的另一個問題。 半導體專家莫大康曾指出，存儲芯片具有高度標準化的特性，且品種單一，較難實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。這導致各廠商需要集中在工藝技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模上比拼競爭力。因此，每當市場格局出現(xiàn)新舊轉(zhuǎn)換，廠商往往打出技術(shù)牌，以期通過新舊世代產(chǎn)品的改變，提高產(chǎn)品密度，降低制造成本，取得競爭優(yōu)勢。 有報道指出，中國的長鑫存儲(CXMT)在2020年上半年量產(chǎn)用于PC的DDR4 DRAM。由于DDR4是目前最常用的DRAM半導體的規(guī)格，因此，相關(guān)產(chǎn)品的量產(chǎn)也意味著中國企業(yè)對韓國廠家形成了威脅。為了擺脫中國廠商的窮追猛趕，韓國廠家正在實施“差異性戰(zhàn)略”——極紫外光刻(EUV)工藝。 三星電子于2020年四月成功生產(chǎn)了100萬個采用了EUV技術(shù)的10納米通用DRAM(1x)。之所以將EUV技術(shù)應用于1xDRAM，是出于測試的目的。真正要采用EUV技術(shù)的產(chǎn)品是計劃在2021年量產(chǎn)的第四代(4G)10納米DRAM(1a)。就1a產(chǎn)品的工藝而言，是將EUV技術(shù)靈活運用在位線(Bit Line，將信息向外部輸送)的生產(chǎn)中。據(jù)說，三星已經(jīng)將EUV應用于現(xiàn)有的工序中(據(jù)說是2-3層)。 此外，SK海力士也在準備將EUV技術(shù)應用于DRAN生產(chǎn)。SK海力士已經(jīng)在利川總部工廠導入了約2臺EUV曝光設(shè)備，用于研究開發(fā)，目標是計劃在2021年通過EUV技術(shù)批量生產(chǎn)DRAM。 有分析師指出，“EUV工藝是目前中國廠家無法模仿的先進技術(shù)，率先采用EUV工藝的DRAM，對于要求較高的數(shù)據(jù)中心而言，是十分有利的?！? 在先進工藝方面，中國存儲廠商仍然需要努力。 五、總結(jié) 存儲市場目前雖仍由海外廠商占據(jù)主導地位，但中國廠商正在逐步崛起。正如前文所言，海外廠商投資擴產(chǎn)除了看到存儲的前景以外，中國廠商的崛起也是其中微小卻不可忽視的原因之一。

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  • 國產(chǎn)EDA三大困境如何突破？

    EDA的實現(xiàn)需要EDA軟件，就像打字需要Word一樣，而且芯片設(shè)計用的EDA軟件比打字更復雜、更精細、技術(shù)含量更高，有了EDA工具，芯片的設(shè)計、布局、布線、仿真、版圖都可以通過自動化來實現(xiàn)。EDA和裝備材料一起被稱為集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略支柱，可以毫不夸張的說：“EDA是集成電路之母，支撐集成電路全流程的設(shè)計”。 一、小行業(yè)撬動大產(chǎn)業(yè) 盡管EDA如此舉足輕重，但它的市場規(guī)模在整個半導體產(chǎn)業(yè)中所占比重并不大。據(jù)統(tǒng)計，2019年，全球EDA的產(chǎn)值是110億美元?！叭欢褪沁@110億美元，撬動的是4500多億美元的半導體市場，甚至是整個電子產(chǎn)品市場。”芯華章科技創(chuàng)始人、董事長王禮賓激動地說。 對于EDA地位的重要性，整個半導體行業(yè)已經(jīng)達成了共識。“EDA支撐著全球集成電路4500多億美元的產(chǎn)業(yè)”，華大九天副總經(jīng)理郭繼旺甚至認為，“沒有EDA就沒有IC!” 呂芃浩表示，半導體行業(yè)乃至整個電子信息行業(yè)呈現(xiàn)倒三角形，最底層是EDA工具，上面支撐了約4000多億美元的半導體市場，進而帶動1.5萬億美元的電子信息市場，以及數(shù)十萬億美元的應用市場。“在這種情況下，如果我們在EDA工具這個環(huán)節(jié)上出了問題，那么整個電子信息產(chǎn)業(yè)的大廈就會忽然倒塌?！彼f。 EDA的重要性，在對集成電路成本的影響上得到了充分體現(xiàn)?！凹呻娐吩O(shè)計中，設(shè)計14~16納米芯片的成本是2億美元，設(shè)計7納米的芯片時是6億美元，這是在有EDA的情況下。如果沒有EDA工具，兩者的設(shè)計成本差距是200倍，這意味著如果沒有EDA工具，采用7納米工藝的芯片設(shè)計成本是1200億美元?！眳纹M浩表示，這一數(shù)字相當于全球設(shè)計業(yè)的總值，而這么高的設(shè)計成本肯定是無法滿足市場需求的，因此EDA在降低成本促進集成電路發(fā)展上有著重要意義。 一般來講，EDA的市場規(guī)模占半導體產(chǎn)業(yè)的2%~3%。王禮賓介紹，在中國EDA市場，2019年，國產(chǎn)自研EDA的占比還是相當小，僅10%左右?！?019年，中國EDA市場的規(guī)模是4.77億美元，IBS預測，到2025年這一數(shù)字將會增長到22.72億美元，這將是5倍的增長?！? 二、中國EDA的三個困境 在呂芃浩看來，EDA是美國技術(shù)壟斷度最高的一個領(lǐng)域，2018年，85%的EDA市場被三家美國EDA公司所壟斷。從中國EDA市場來看，外國三大廠所占的市場約5.8億美元，占全球的5.6%，國內(nèi)廠商的營收只有4.2億元人民幣，只占全球的0.6%。 據(jù)了解，上個世紀80年代，我國曾針對外國禁運EDA軟件設(shè)立了ICCAD三級系統(tǒng)專項。1994年，國外允許EDA廠商進入中國后，那時候就有了“造不如買、買不如租”的論調(diào)，致使國內(nèi)集成電路尤其是EDA出現(xiàn)近15年的沉寂，直到2008年成立“核高基重大專項”之后，EDA才重新被提上日程，并在近十年積極發(fā)展取得了一定成績。 “不過，即便國產(chǎn)化率現(xiàn)在比以前提高了10%，但仍然比較低?！眳纹M浩認為，中國EDA的發(fā)展主要面臨以下三個困境： 一是人才不足。全球從業(yè)人員只有4.5萬人，但是外國三大廠就占了60%，其中，新思科技1.3萬人，Cadence有7000多人。而全國EDA人才只有大概1500人，其中1000人左右在外國企業(yè)在中國設(shè)的廠里工作，真正屬于本土研發(fā)團隊的人才只有500人左右，這還不及新思科技的零頭。 二是自主創(chuàng)新生態(tài)不足。許多設(shè)計企業(yè)習慣于用國外的EDA軟件，不敢輕易嘗試國產(chǎn)軟件。同時由于小企業(yè)沒有錢去買正版軟件，導致國內(nèi)EDA軟件更新迭代比較慢。 三是代工技術(shù)有些落后，這導致國內(nèi)廠商無法通過跟代工廠緊密合作升級自己的技術(shù)。 其實，EDA人才不足只是整個集成電路產(chǎn)業(yè)人才問題的一個縮影。郭繼旺說，集成電路產(chǎn)業(yè)一直比較缺人，市場需要72萬人，目前只有40萬人的存量，存在32萬人的缺口。按照每年三四萬的人才培養(yǎng)進度，補齊大概需要10年時間，而且隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展時間可能拉得更長。他認為，人才是最難解決的，因此急不得，尤其是集成電路人才需要進行綜合性的學科培養(yǎng)，既要有扎實的理論寬基礎(chǔ)，也要有實操能力，不像互聯(lián)網(wǎng)人才那么好培養(yǎng)。 三、人才是重中之重 縱觀全球EDA市場的發(fā)展，并購扮演著重要的角色。據(jù)了解，EDA技術(shù)大概90多種，美國有近千家EDA企業(yè)，雖然有這么多企業(yè)，但沒有一家企業(yè)能夠單獨做好所有的技術(shù)，只能通過并購重組成為具有競爭力的平臺化公司。事實上，從上個世紀90年代開始，新思科技有過80次以上的并購，Cadence有過60次以上的并購，正是通過不斷并購，才最終形成了它們在全球EDA市場的霸主地位。 此外，EDA行業(yè)的研發(fā)高投入也不容忽視。一些領(lǐng)先的EDA公司軟件研發(fā)投資占到營收的35%甚至40%，頭部公司正是依靠高投入才確保了自己的領(lǐng)先地位。 那么，我們又該如何改變單一的EDA企業(yè)發(fā)展模式，走出一條安全可控的自主化道路，解決EDA產(chǎn)業(yè)中核心的卡脖子問題呢? 針對EDA的人才培養(yǎng)，郭繼旺表示，廣義來講，只要是數(shù)學、物理、化學、計算機軟件專業(yè)的都可以作為EDA人才。 東南大學電子工程學院的楊浩說，從技術(shù)角度看，現(xiàn)在國內(nèi)技術(shù)還比較薄弱，沒有完全形成所有工具全流程領(lǐng)域。人才培養(yǎng)上，國內(nèi)高校很多，但是配套成體系的EDA課程體系還沒有完全建立起來，相關(guān)特別是完全對口的專業(yè)特別少，人才缺口比較大?！皣a(chǎn)EDA如果想突圍，市場、技術(shù)、資金、人才四個環(huán)節(jié)缺一不可，其中人才是根本，是重中之重?！彼f。 國務(wù)院印發(fā)《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，從各個角度來促進集成電路發(fā)展，EDA軟件也是重點支持的行業(yè)，目前在人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)欣欣向榮，這給EDA工具發(fā)展提供了很大的市場和成長的土壤。

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