足球球探官方下载:先進制程與先進封裝雙管齊下,臺積電讓對手難以望其項背

2020-09-01 13:55:34 來源:科技新報(臺)
晶圓代工龍頭臺積電全球市占率約55%,市值排名全球第十大。根據高科技產業研究機構TrendForce 最新預估,2020 年第三季全球晶圓代工業者營收將成長14%,其中,臺積電第三季營收年成長高達21%,這么大的量體卻屢屢繳出令市場驚艷的成長性,相較之下,市占率排第二的三星電子年成長僅4%。

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臺積電如何甩開高喊「半導體愿景2030」窮追不舍的三星,并且能一邊維持成長動能一邊稱霸產業,從8 月25 日臺積電舉辦的2020 年度全球技術論壇就能找出一些蛛絲馬跡與解答。

沖刺先進制程,7 納米兌現業績,2納米投入研發

在舉行的技術論壇中,臺積電總裁魏哲家針對臺積電7 納米、5 納米、3 納米及2 納米制程、封裝技術發展及未來布局關鍵,進行專題演講。

魏哲家從目前具備量產能力的7 納米(N7)產品談起。他透露,2018 年4 月開始量產的7 納米制程芯片近期達出貨10 億顆里程碑,出貨占今年第二季晶圓銷售金額36%。

魏哲家還指出,N7 量產一年后,N7+ 強化版也正式量產,成為全球第一個進入商業量產的EUV 半導體制程。

根據TrendForce 預測,臺積電第三季營收主力為7 納米制程,受惠于5G 建設持續部署、高效能運算和遠端辦公教學的CPU、GPU 等強勁需求,產能維持滿載。目前5 納米制程已進入量產階段,正計劃努力擴產,強化版5 納米制程則預計明年量產。

同時臺積電也積極布局更先進的N4 與N3 制程。N4 是臺積電5 納米家族的最新成員,可進一步提升效能、功耗、密度以滿足多樣化產品需求,預計2021 年第4 季正式試產;N3 為3 納米制程,計劃2021 年試產,2022 下半年量產。

魏哲家指出,N3 的定位是成為全世界最先進制程技術。技術業務開發資深副總經理張曉強補充,3 納米制程雖延用FinFET(鰭式場效電晶體)技術,卻采用全新節點技術,運算速度增加10%~15%、功耗降低25%~30% 、邏輯電晶體密度增加1.7 倍。

張曉強還透露,2 納米也已投入研發,預計最快2024 年后現身。

 

在技術布局,積極追趕臺積電的三星也并未慢下來,三星第2 季財報會議表示,5 納米制程于2020 年第2 季開始量產,并預計下半年拓展用戶,正式大量投產。顯示雙方在7 納米以下制程的戰局越來越激烈。

雖說20 納米世代后,納米制程定義出現分歧,變得有些像紙上數字游戲。不過,臺積電推動制程的優勢,確實是大家有目共睹。

值得一提的是,臺積電沖刺先進制程的同時,也采取穩健路線,確保制程推進順利。例如導入EUV 時,相比技術不成熟時就直接全面采用EUV 的三星,臺積電在沿用FinFET 推出7 納米產品的基礎上,再推出EUV 進階版,確保量產良率。又或者,考慮到7 納米以下投資金額巨大,臺積電也會采取和大客戶共同研發的策略,并確保拿到訂單后準確預估規模。

公布先進制程信息方面,相比對手,臺積電也顯得更謹慎。張曉強表示,接下來臺積電準備興建新的研發中心。新建研發中心將容納8 千名工程師及科學家生活工作,并擁有一條全世界最先進的研發產線,預計2021 年啟用。

擴充產能方面,臺積電也動作不斷,近期砸逾新臺幣50 億元向家登、力特與益通買下南科廠區。負責營運組織的資深副總經理秦永沛強調,臺積電每年持續投資100 億美元以上擴充產能,產能位居全球第一,并大幅超越三星3 倍以上。

先進封裝將是下一個決勝場域

然而,隨著摩爾定律面臨諸多瓶頸、先進制程逼近物理極限時,業界普遍認為,先進封裝技術會成為晶圓代工領域的另一重要戰場。

三家龍頭均已提早布局先進封裝技術,制程落后的三星更期望以封裝技術為發力點,借助3D IC 封裝技術X-Cube 挑戰臺積電。

據三星公布,X-Cube 技術將邏輯與SRAM 向上堆疊以減少芯片面積,再以直通矽穿孔(TSV)技術,提升系統整合芯片的資料處理速度,使之可搭載高容量記憶體解決方案,增加用戶設計自由度同時改善功耗。三星已正式宣布,3D IC 封裝技術X-Cube 將可用于7 / 5 納米。

而在布局先進封裝技術的部份,臺積電也絲毫沒有示弱。臺積電認為,目前2D 半導體微縮已不符合未來的異質整合需求,3D 半導體微縮成為可滿足未來系統效能、縮小面積、整合不同功能等解決方案。

魏哲家強調,臺積電也將CoWoS、InFO-R、ChiponWafer、WaferonWafer等先進3D 封裝技術平臺匯整,未來將統一命名為「TSMC3DFabric」。此平臺將持續提供介面連結解決方案,以達成用戶在整合邏輯芯片、高頻寬記憶體及特殊制程芯片的需求。

臺積電3D IC 封裝技術,預計2021 年正式亮相。業界預計,三星爭取主動先進封裝進擊,可能自2022 年開啟。

過去,臺積電憑著InFO 封裝技術力,奪下蘋果訂單,這對三星而言是教訓在先,對臺積電則可謂是乘勝追擊。

臺積電不與客戶競爭,有33 年的客戶信任優勢

目前,臺積電7 納米產品供不應求,5 納米接單不斷,3 納米首波產能由已釋出MacBook 新單的蘋果包下。

最新訊息顯示,蘋果也已提前包下2 納米產品首波產能。

盡管在中美貿易沖突加劇下,市場傳出擔憂的聲音。但目前看來,由于手上握有蘋果、AMD、NVIDIA、聯發科、高通等大公司訂單,臺積電并無訂單銳減之虞。就連魏哲家也表示,相比以往,用戶更積極導入先進制程。

三星方面,據媒體報導,目前已拿下高通、IBM 及思科、Google 訂單。但也有業者透露,三星7 納米EUV 制程接單寥寥,5 納米制程也沒有拿下高通以外大額訂單,與臺積電的接單狀況形成對比。

憑著技術領先,臺積電的搶單表現并不令人意外。不過比起競爭對手三星,臺積電不得不提的優勢一定是用戶信任。

受限于基因,三星的劣勢顯而易見。一方面,三星自營智能手機和CPU 業務,與蘋果、高通等廠商有競爭關系;另一方面,半導體代工用戶需向有競爭關系的三星提電源供應路設計圖,難免有牴觸心理。

這場剛過去的臺積電技術論壇,魏哲家演講最后強調,臺積電33年來與用戶建立的信任關系,是臺積電能持續發展的核心價值。臺積電始終保持不與用戶競爭、不推出自有產品的原則,投注所有資源確保各家客戶的成功。

結語

早在2017 年張忠謀就預測,臺積電與三星的競爭或將演變為戰爭。

目前來看,盡管三星極力追趕,嘗試奪取臺積電寶座,但差距尚未縮小。而憑著先進制程和封裝技術,加上搶單實力,臺積電坐穩晶圓代工龍頭同時,正全方位深挖護城河,確保維持與競爭對手的差距。

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