加强半导体代工 英特尔剑指三星

  • 2022-03-01 17:33
  • 中国电子报

受去年全球芯片供应短缺的影响,业界对半导体代工更加关注。最近,英特尔频繁采取措施加强OEM业务。英特尔首席执行官帕特基辛格(Pat Kissinger)表示,目前半导体代工市场规模约为1000亿美元,预计在2030年前将继续快速增长。目前,TSMC和三星是全球领先的半导体代工企业。随着英特尔的强势介入,竞争将更加激烈。

英特尔三建联发加强OEM业务。

IC Insights最新报告显示,2021年,全球半导体资本支出达到创纪录的1520亿美元,其中代工行业的资本支出占35%,成为主要产品/品类资本支出的最大部分。这说明代工在整个半导体行业的重要性进一步提升,同时也吸引了越来越多企业的重点投资。

最近,英特尔已经连续发出三支箭来加强OEM业务。2月15日,英特尔公司宣布以每股53美元的价格收购以色列代工厂高塔半导体,总金额约54亿美元。交易完成后,高塔半导体将被整合到英特尔OEM服务部门(IFS)。同样在2月15日,英特尔OEM服务部门客户解决方案工程副总裁Bob Brennan表示,英特尔将向芯片开发者开放x86软核和硬核许可。鲍勃布伦南解释说,用户将能够使用获得许可的至强内核来构建芯片,并将其与基于RISC-V或Arm IP的AI加速器相匹配。没有授权x86第三方设计开发业务的先例,如何操作,如何收费也没有明确的信息。但这必将进一步推动英特尔OEM业务的发展,x86授权的用户的产品将在英特尔工厂制造。

在最近举行的英特尔2022投资者大会上,英特尔还宣布OEM服务部门正在组建专门的汽车团队,为汽车制造商提供开放的中央计算架构和汽车级OEM平台,同时帮助汽车芯片制造商向先进的工艺技术和封装技术过渡。

上述举措连续发布,可见英特尔对进入OEM领域的认真,发展OEM业务的决心之大。

近年来,英特尔一直非常积极地投资扩大生产。今年1月,在美国俄亥俄州,英特尔启动了200亿美元的新工厂建设计划,将建设两座先进工艺晶圆厂。英特尔还打算将俄亥俄州发展成为英特尔最大的生产基地。未来总投资可能高达1000亿美元,全部建成后将有8家工厂。如此庞大的建厂计划,产能显然不可能全部被占用,IDM模式有限的产品种类和规模也难以高效分担开发先进技术的巨额成本。以下六家晶圆厂能否开工,取决于代工业务的发展。

正如基辛格在投资者大会上回应英特尔为何进军OEM业务时指出的:“IDM让IFS变得更好,IFS也让IDM变得更好。”它提供了数十亿美元的研发资金。d资金和强大的制造能力为英特尔OEM,而IFS可以帮助英特尔建立更丰富的IP,更好的PDK和EDA工具。

三巨头在发展OEM方面都有自己的挑战。

TSMC和三星电子也在半导体代工领域发力。2022年,TSMC的资本支出将达到400亿至440亿美元,比去年增加约100亿美元。根据DIGITIMES Research的统计,2021年全球OEM市场中,TSMC的市场份额达到59.5%,几乎完全主导了7nm/5nm细分市场。三星电子也积极发展逻辑芯片的代工业务。2021年,三星代工业务收入为62.9亿美元,年增长23.6%。

虽然三大厂商都表明了发展半导体代工的决心,但是他们面临的挑战也不容忽视。半导体专家莫大康指出,英特尔发展代工面临诸多挑战,如代工经验不足、如何平衡传统IDM业务与低毛利、如何面对汽车芯片制造强大的客户粘性等。“最大的困难之一是,作为IDM公司,如何让客户信任给英特尔下订单。这是英特尔最需要认真考虑的问题。”莫大康说。

另一家三星,来自IDM,目前提供OEM服务,也有类似问题。北京半导体行业协会副秘书长朱静认为,由于IDM,三星对客服的理解和投入不到位。虽然交了这么多年的学费,但还没有看到缩小与TSMC差距的希望。从三星可以看出,从IDM到OEM的转型并不容易。

TSMC在海外建厂的过程中也面临越来越多的挑战。日前有消息称,TSMC在美国的半导体工厂比原计划最迟推迟了半年。TSMC原计划在2022年9月将生产设备迁至新工厂,但这一计划将推迟至2023年2月或3月。相比较而言,TSMC中国台湾工厂或TSMC南京工厂的建设进度要顺利得多。

随着TSMC越来越强大,只在中国台湾省的一个角落发展,而且有很多劣势,比如台湾省地震频发,缺水缺电,人才供给到了瓶颈期。市场就更不用说了,中国台湾省并不是一个需求量很大的半导体市场。随着TSMC实力的不断增强,将其生产基地扩大到其他地区是迟早的事。但是在海外扩张的过程中,需要和当地协调,会有很多问题需要解决。Gartner研究副总裁盛凌海提出:“TSMC未来在德建厂也会面临类似的挑战。首先,很难想象欧盟的大量补贴怎么会给TSMC。”

半导体代工头部阵营的格局相对稳定。

在诸多挑战中,2nm/3nm工艺的竞争将是未来三大半导体厂商的第一大挑战。随着5G、云计算和大数据相关应用的发展,未来几年市场对高性能低功耗芯片的需求将持续增长,更需要先进技术的支撑。2nm/3nm很可能成为三大半导体厂商在代工领域的“赢家和输家”。

按照计划,三星电子将在2022年上半年开始生产第一批3nm芯片,第二代3

nm芯片预计将于2023年开始生产,2025年推出2nm工艺。台积电的计划则是2022年下半年量产3nm工艺,2nm工艺将在2025年实现量产。在英特尔的技术路线图中,相当于7nm的Intel 4预计在2022年下半年投产。Intel 3将具备更多功能,并在每瓦性能上实现约18%的提升,预计在2023年下半年投产。Intel 20A通过RibbonFET和PowerVia这两项技术开启埃米时代,将在每瓦性能上实现约15%的提升,并将于2024年上半年投产。Intel 18A在每瓦性能上将实现约10%的提升,预计在2024年下半年投产。可以看出,三方在先进工艺上都咬得很紧。

针对未来的发展,莫大康认为,随着英特尔的强势介入,代工领域头部阵营或将呈现台积电居首、英特尔居次、三星第三的新格局。台积电在代工领域的优势十分明显,短期内很难有人能够撼动。三星目前虽然位居代工市场的第二位,但是三星同时也是全球最大的存储芯片供应商,这就要求三星在存储领域同样保持大量资本支出,以维持领先地位不动摇,很难有更大的力量投入逻辑芯片代工。而英特尔在逻辑芯片制造方面具有强大的实力,其每年的研发投入均居全球半导体厂商首位。同时,英特尔在封装技术上亦有着不弱于台积电的实力,尽管其在前道工艺上暂时落后。因而,英特尔一旦决心投入代工市场,发展潜力不容忽视。“此前在基带芯片上苹果就曾与英特尔有着密切的合作。一旦它2nm/3nm工艺发展起来,未来英特尔代工同样拥有着争夺苹果订单的实力。”莫大康强调。

DIGITIMES Research在日前发布的研究报告中称,晶圆代工行业的产业秩序和分工模式将在2022—2025年保持相当稳定的格局。

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