现在半导体领域的晶圆代工+Fabless 模式。Fabless 模式,就是无工厂,专注从事芯片设计,比如现在苹果、高通、英伟达、华为海思、展讯等都是所谓 Fabless 模式。这些公司把芯片设计好交给台积电或其他专门的晶圆代工生产流片。

 

台积电在 Foundry 界左冲右突,尤其是最近十年,台积电在先进制程上一直领跑业界,奠定了 Foundry 一哥地位,就这样,最先进的半导体生产工艺,已经垄断在美国的英特尔、韩国的三星、中国台湾的台积电手中。

 

 

1、英特尔的决策延迟

2012 年开始,PC 市场出现了持续下滑,导致英特尔在产能上出现过剩,晶圆代工厂利用率仅为 60%。于是,英特尔开始加大了晶圆代工厂的对外开放。2013 年之时英特尔的芯片代工厂将面向所有芯片企业开放。

 

不过,随后英特尔的开始大举进军移动市场,延缓了这一计划。英特尔本应利用自己高级半导体工艺的优势为英伟达、高通、苹果和德州仪器代工芯片,而不是自己搞移动芯片。不过,英特尔认为当时的重点是设计自己的产品,而非为竞争对手代工。

 

但是,在正式退出手机/平板芯片市场之后,英特尔便与其他的诸如高通、三星、联发科、英伟达等芯片厂商之间没有了直接竞争,于是英特尔开始希望将这些曾经的的竞争对手,转变为自己的晶圆代工业务的客户。

 

2016 年英特尔与 ARM 达成协议,可以代工生产基于 ARM Artisan Physical IP 架构的晶圆芯片。这一合作将使得英特尔能够有能力为高通、苹果等基于 ARM 架构的移动芯片厂商代工芯片,随后 LG 将由英特尔代工生产其基于 ARM 架构的 10nm 移动芯片。

 

2017 年英特尔除了推出自己全新的 10nm FinFET 工艺之外,还正式宣布对外开放其 10nm FinFET 工艺的代工,此外英特尔还宣布针对移动领域及物联网市场开放的 22nm FFL 工艺,而在此之前,英特尔的 14nm FinFET 代工业务也已经顺利开展。而英特尔此举也被外界认为是要全面进军代工市场与台积电、三星争夺市场。

 

 

2、各有千秋的制程工艺

英特尔最新的 10nm 制程工艺虽然比三星、台积电的 10nm 工艺推出时间虽然略晚,但是它的晶体管密度却达到了后者的两倍。此外,英特尔 10nm 的鳍片间距、栅极间距、最小金属间距、逻辑单元高度等指标均领先于台积电和三星的 10nm。

 

台积电以快速的成长速度成为了超过英特尔最大的代工厂。但是说台积电称霸晶圆代工还是太夸张了,半导体行业虽然技术就是硬实力,但是代工厂毕竟生产力有限,加上现在正值半导体发展的高潮,随着 IoT 发展,对芯片需求只会越来越高,代工厂的生产力很快就会不足。

 

因此仅仅依靠台积电是不可能的,三星和英特尔的代工厂也依然在半导体行业具有举足轻重的地位。不过在移动芯片代工领域,三星和台积电起先使用了不同的工艺,目前多种工艺正在逐渐靠拢,因为台积电发展比较快,已经远远超过了三星,导致三星的工艺良品率倒不如台积电,所以在两者都可用的情况下,会优先选择台积电。至于英特尔,其工艺由于用于 PC 芯片,目前还无法突破 10nm 关卡,也许 PC 代工依然要寻求英特尔的工艺,但是对于英特尔能力的信任确实是越来越低的。

 

台积电以快速的成长速度成为了超过英特尔最大的代工厂。但是说台积电称霸晶圆代工还是太夸张了,半导体行业虽然技术就是硬实力,但是代工厂毕竟生产力有限,加上现在正值半导体发展的高潮,随着 IoT 发展,对芯片需求只会越来越高,代工厂的生产力很快就会不足。

 

 

3、三星转型战略并非易事

三星的纯代工业务一直做不太起来,若不是前几年高通转过去业绩恐怕更加难看,预计明年第一季出货的高通旗舰芯片因为三星的 7 纳米工艺来不及所以又转回台积电,更加雪上加霜,三星只能接自家的猎户座处理器和高通的中端芯片,无论如何整体来说是衰退的,其实论工艺倒不是三星差到不能用,最大原因还是血统,只要代工部门还是隶属三星那就白费功夫,甚至独立为一家公司,只要还是三星控股一样没戏,除非台积电的工艺明显落后给三星那才有点搞头。

 

跟台积电一样,三星今年也要量产 7nm 工艺,不过在整个晶圆代工业务上,三星与台积电的差距很大,除了高通之外主要就是自家使用。三星现在已经把晶圆代工业务作为重点,最近更是设立了专门的晶圆代工业务研发中心,力争在今年内营收达到 100 亿美元,坐上代工厂第二把交椅,未来更把台积电作为主要对手。

 

三星在代工业务部分的营收与三星的地位并不相称,所以近年来也加大了代工业务投入。来自韩国 koreabizwire 网站的消息称,三星最近成立了晶圆代工研发中心,这是三星设备解决方案部门的第 9 个研发中心,此前已经有存储器、LSI、半导体、封测、LED、生产工艺、软件及显示等多个研发部门。

 

从现实情况来看,台积电在代工上依然占据优势,手握苹果、AMD、NVIDIA、赛灵思、海思、比特大陆等客户,三星曾经在 A9 处理器上为苹果代工部分 A9 处理器,但之后苹果订单都被台积电独揽,三星近年来在代工市场收获的大客户就是高通,骁龙 835、骁龙 845 都是三星 10nm 工艺代工的。

 

 

4、未来变数未卜

代工市场一直都是台积电、英特尔和三星的“三足鼎立”局面,若英特尔就此淡出,三星和台积电就是双雄对决。台积电制程能力很强,但是三星也并不差,而且在设计能力方面,三星有自家的处理器 Exynox,从这一点上讲,三星高于台积电。而且三星是一家勇于拼第一的企业,不论内存、闪存、面板、手机、电视全部都是以成为世界第一为目标,所以在晶圆代工产业里,相信三星也不会甘于居台积电之后。

 

未来几年,台积电在晶圆代工市场中占有的份额,还会继续上升。2016 年,台积电的营收为 290 多亿美元,同年的净利就高达 100 亿美元左右。换算一下就是,台积电在当年的净利润率便在 30%以上!而从 2012 年算起,台积电的净利润率即始一直保持在 30%。

 

由于英特尔和三星等大厂都是家大业大,本身都已能研发先进的制程工艺,都能投入大量的资金用于晶圆工厂的建设和改造升级。很自然地,英特尔和三星等大厂在眼看着台积电每年从晶圆代工市场中赚到的钱,不仅一年比一年多,还能维持这么高的净利润率,英特尔和三星等晶圆大厂肯定是坐不住的。况且,英特尔作为一家既能自主设计芯片,又能自己生产芯片的全能型半导体厂商,每年的营收比台积电多,在技术研发方面的投入也是数倍于台积电,且英特尔的制程工艺比台积电还更先进。但 2019 年晶圆代工格局大势已定,英特尔和三星各有千秋,但想要坐上台积电的宝座,还为时尚早。