英特尔发力晶圆代工市场，台积电/三星压力山大！ (英特尔发力晶圆有什么用)
编辑:rootadmin
9月日，“英特尔精尖制造日”活动在北京正式召开，英特尔除了正式推出了自己全新的nm工艺之外，还宣告对外*其nm工艺的代工，此外英特尔还针对移动领域及物联网市场*的nmFFL工艺，而在此之前，英特尔的nm代工业务也已经顺利开展。看来，英特尔是要全面进军代工市场与台积电、三星抢市场了。 高端晶圆代工市场快速增长 随着移动互联网以及物联网的快速发展，越来越多的智能终端倍连接在网上。根据预测，到年联网的终端将会有亿台，每天将会产生海量的数据。
现在，在高端晶圆代工市场，台积电可谓是一家独大。ICInsights的数据显示，年台积电估计会有%的营收来自nm以下制程，比例是GlobalFoundries的两倍以上，更是联电的3倍之多。同时，ICInsights预测，年台积电在nm以下晶圆代工市场的占有率将高达%。 而台积电之所以能够在高端晶圆代工市场占据主导地位，也是与其巨大的投入密不可分。根据台积电财报显示，年以来，其资本支出分别为.、.、.、.、.亿美元，累计.亿美元，年均.5亿美元。现在来看，年台积电的资本支出仍将进一步增长，年上半年，台积电资本开支已达.6亿美元，同比年上半年的.1亿美元增长%。 得益于在高端晶圆代工市场的领先地位，台积电的毛利率也很高，年，台积电毛利率首次突破%，达到.1%。年以来，台积电的收入、利润、市值均增长倍以上。 面对高端晶圆代工市场的快速增长。近年来三星也在不断加大对于半导体领域的投入。资料显示，年三星资本支出为亿美元、年资本支出为亿美元，估计年将达到亿美元。 今年5月，三星还宣告将公司芯片代工业务剥离为一个*部门，彰显了其芯片代工业务部门的重要性和芯片代工业务需要的增长。此外，今年三星还宣告称将耗费超过亿美元投资多个半导体生产线。希望能够挑战台积电在芯片代工市场领头羊地位。 不过，在此前三星与台积电的竞争当中，三星始终处于下风。虽然在年，三星凭借抢先推出nm，抢得了部分苹果A9处理器的订单，但是由于品质与台积电依旧存在差距，所以苹果后来的A/A都选择了台积电。而现在三星最新的nm工艺除了自用之外，似乎也只有高通一家客户。但是，今年骁龙的旗舰数量相比往年基于高通骁龙系列的机型显著要少很多，这使得三星nm代工业务受到了一些影响。 在三星多次挑战台积电未果之后，高端晶圆代工市场又迎来了一位重量级玩家——英特尔。 “英特尔之所以会进军代工业务，是因为这个市场里面存在着非常好的业务机会，这是我们做代工业务的重要原因。作为一家领先的技术企业，英特尔确实能够靠自己的优势在代工市场里挣到钱。这个市场在不断的整合，现在拥有尖端技术能够来做代工的公司其实非常少，而英特尔恰恰是其中之一，这对我们来说是一个不可多得的机会，我们自然要发展这个业务。”对于英特尔为何要进军代工市场这个问题，英特尔公司技术与制造事业部副总裁、晶圆代工业务联席总经理ZaneBall这样回答到。 确实，在晶圆制造领域，英特尔的制程工艺一直是最强的。虽然近年来受到了台积电、三星的挑战，但是从现在来看，英特尔依然拥有近一代的领先优势。（此前我们在《英特尔nm工艺发布：正面PK友商，刀刀见血！》一文当中已有详细介绍，这里就不再累述。）凭借领先的制程工艺技术，台积电将迎来一个更为强大的竞争对手，而三星希望超越台积电成为晶圆代工市场老大的梦想也恐遭重挫。 英特尔全面*nm、nm、nmFFL工艺 早在年8月，英特尔就正式宣告*芯片代工业务，同时与ARM达成新的授权协议，这也意味着英特尔将可以利用自己的制程技术来代工ARM架构的芯片。而现在，英特尔不仅将其原有的先进的nm工艺*，同时还将其最新的nm、nm、FFL工艺也所有对外*代工，可谓是下足了血本。 现在，台积电、三星的高端晶圆代工技术主要面向的是智能定位器市场。相比之下，英特尔在切入高端晶圆代工市场之初，将其目光更多投向了其本身就具有优势的网络基础设施市场（网络处理器、FPGA）以及移动和互联设备市场（物联网和入门级移动设备）。 1、网络基础设施市场 首先，网络基础设施对于性能密度、高速数据传输、经济的多芯片集成有更高的要求。而英特尔的制程工艺在这些方面都拥有较高的优势。 比如英特尔的nm工艺相对于竞争对手来说，晶体管密度更高，可提供更高的性能，功耗更低。 在高数据传输方面，去年，英特尔发布了GbpsPAM4SerDes的技术，接下来还会有GbpsSerDes技术，英特尔表示可以将这些技术通过英特尔的代工厂提供给市场运用。 在经济的多芯片集成方面，英特尔拥有MixandMatch异构规划技术，可以将不一样工艺混合搭配在一起，统一封装在同一个基底上，比如说处理器用nm，GPU和通信模块用nm，其他则是nm。此外，配合英特尔第二代嵌入式多内核互连桥接(EMIB)封装技术，可提供Gbps的串行通道，或者PCI-E4.0x通道，所以带宽和延迟都不是问题。它能够实现芯片之间以高效、高密度的连接，可以作为一个芯片来工作，也就是在芯片的任何一个位置，可能是不一样技术芯片的互联。其他实现的是芯片*式选样，但是成本更高而且不灵活。 年，英特尔以亿美元收购了对可编程芯片（FPGA）厂商Altera。正所谓肥水不流外人田，在9月日的“英特尔精尖制造日”活动上，英特尔旗下的Altera负责可编程FPGA事业部的副总裁RinaRaman就公布了代号为“FalconMesa”的下一代nmFPGA产品，其就采用了MixandMatch和第二代EMIB技术。 2、互联设备市场 对于主流移动市场的产品来说，往往对于性能和功耗的要求都很高，对此，英特尔也是与ARM紧密合作，积极力推其最新的nm工艺。 据英特尔透露，在去年8月与ARM达成合作之后，英特尔就开始把ARMCortex-A放到英特尔标准的nm晶圆代工的流程当中，整个流程是标准化的，只花了周时间就完成了RTL到首个nm晶圆代工测验芯片流片，而且整个流程是非常标准的合成流程。英特尔的数据显示，在其nm工艺下，ARMCortex-A内核可以达到超过3.3GHz的主频，功耗可以达到0.mW/MHz。 另外，英特尔的nm工艺早已*给了合作伙伴——展讯，今年展讯发布的SCG-IA和SC，都采用了英特尔的nm工艺代工，当然，这两款芯片都还是基于x架构。 对于物联网和入门级移动设备来说，都有着超低漏电、低成本、便于规划的要求，针对这个市场，英特尔推出了FFL制程工艺。 可以看到，相对于原来的nmFinFET工艺，FFL在晶体管密度进一步提升的同时，提升了栅极间距、金属间距。 据英特尔介绍，相对于竞争对手的nm工艺，英特尔的FFL工艺漏电率降低了倍，活跃功率增加了2.5倍，芯片面积缩小了%，这也使得其成本方*有强大的竞争优势。 从高端晶圆代工收入的占比来看，年，nm仍占据了高端晶圆代工市场一半的市场份额。而英特尔推出的FFL工艺主要也是想抢nm工艺的市场。 ARM公司战略联盟与销售部门高级副总裁WillAbbey表示：“FFL是一项非常令人振奋的工艺，它提供了FinFET晶体管所能带来的优势，并且有更简单的后道工艺。这种优势从ARM的角度来说，为量大但对成本敏感的移动和消费类使用找到了一条很好的通路。” 英特尔晶圆代工有哪些优势？ 毫无疑问，相对于现在的竞争对手的制程技术来说，英特尔的制程技术依旧具有一定的领先优势。此次*的nm、纳米、nm、FFL工艺，也都是英特尔的高端制程技术。此外，FinFET技术最早是英特尔率先商用的，因此，英特尔在FinFET技术上也拥有着最为丰富的量产经验（现在英特尔已出货万片晶圆）。 与此同时，英特尔还提供了全面规划自动化的基础软件给芯片规划公司，同时英特尔也有晶圆验证的IP来帮助快速方便的规划。 特别值得一提的是，英特尔不仅提供晶圆代工服务，同时还可提供提供标准化的封装与测验能力，并且还能有提供很多不一样化的创新功能，比如前面提到的EMIB、MixandMatch技术等。 ”我们把代工和封装测验一体化的服务提供给客户，这是一种完全的交钥匙的方案，是客户的价值选择。”ZaneBall这样总结到。 另外，对于晶圆代工厂来说，工厂的规模和产能也是至关重要的。 对此，ZaneBall表示：“英特尔技术和制造集团员工总数是3万，我们洁净室面积超过万平方英尺，每秒生产晶体管的数量超过亿。我们拥有全球规模，在全球拥有多家工厂，比如美国的俄勒冈、亚利桑那、爱尔兰、中国大连、以色列都有晶圆厂，使得我们有足够的产能来应对市场不断变化的需要，并且成本也具有全球竞争力。同时我们在中国成都、马来西亚的槟城以及越南都有封装测验厂，我们能够实现全球最佳的良品率，这也是我们独一无二的竞争力之一。另外，我们始终有能力能够对我们的产品进行再创新，将新的产品带向世界，为数以千万计的*，收集他们的反馈，重新升级产品，再带向市场，这对客户很重要，对我们也很重要，这也是非常强有力的竞争优势。”
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现在每人每天上网的平均数据量是1.5G，但是物上网以后就完全不一样了。物上网是人上网千倍以上的增长，一个智能医院每天产生的数据量是3TB；一辆无人驾驶汽车产生的数据量是4TB；一个智慧工厂联网，假如说一千多台设备，每台设备上一二百个传感器，时时刻刻产生数据，它每天数据量将是1PB。所以预测到年全世界的数据总量将是ZB。（注：1ZB就是EB，1EB是PB、1个PB是TB，1TB是今天的个GB。） 而随着数据量的*式增长，对于计算力的需要也是大幅增长。根据数据显示，年全世界所需的晶体管为2.5×^个。而现在，英特尔单颗最新的酷睿芯片的晶体管数就超过了1.7×^个。相比年英特尔第一颗芯片相比，性能提升了多万倍，但是大小只有前者的万分之一。而这一切的背后则离不开半导体制程技术的发展。（注意：上图数据不包括三星和英特尔内部收入，同时尖端技术是指：年小于nm的技术，-年小于nm的技术，-年小于纳米的技术） 根据英特尔公布的研究数据显示，近年来晶圆代工市场一直呈现稳步增长，特别是近三年（-）来，高端晶圆代工市场增长相对较快（-年复合增长率达%），而滞后节点的晶圆代工市场则增长缓慢。到年，高端晶圆代工市场规模已达亿美元，占比已经接近整个市场一半的份额。另外，根据ICInsights于9月日发表研究报告显示，年专业晶圆代工市场估计将增长7%，而nm以下的销售额有望年增%至亿美元，是最主要的长大动能。ICInsights报告称，nm以上的IC晶圆代工市场，年虽将有%的份额，但预估销售额仅会略增2亿美元。相较之下，nm以下的晶圆代工销售额，年却有望大增亿美元。 显然，高端晶圆代工市场增长正在加快。 拥有领先技术的玩家越来越少，一家独大的台积电遭遇新挑战 十多年前，大约有家公司有自己的领先的晶圆厂，但现在变成了4家，其中只有3家（台积电/三星/英特尔）是在投资开发最新的规模量产型的制程技术，其中只有两家公司是真正有一体化的器件的生产，这确实是非常困难的一个技术领域。 现在，在高端晶圆代工市场，台积电可谓是一家独大。ICInsights的数据显示，年台积电估计会有%的营收来自nm以下制程，比例是GlobalFoundries的两倍以上，更是联电的3倍之多。同时，ICInsights预测，年台积电在nm以下晶圆代工市场的占有率将高达%。 而台积电之所以能够在高端晶圆代工市场占据主导地位，也是与其巨大的投入密不可分。根据台积电财报显示，年以来，其资本支出分别为.、.、.、.、.亿美元，累计.亿美元，年均.5亿美元。现在来看，年台积电的资本支出仍将进一步增长，年上半年，台积电资本开支已达.6亿美元，同比年上半年的.1亿美元增长%。 得益于在高端晶圆代工市场的领先地位，台积电的毛利率也很高，年，台积电毛利率首次突破%，达到.1%。年以来，台积电的收入、利润、市值均增长倍以上。 面对高端晶圆代工市场的快速增长。近年来三星也在不断加大对于半导体领域的投入。资料显示，年三星资本支出为亿美元、年资本支出为亿美元，估计年将达到亿美元。 今年5月，三星还宣告将公司芯片代工业务剥离为一个*部门，彰显了其芯片代工业务部门的重要性和芯片代工业务需要的增长。此外，今年三星还宣告称将耗费超过亿美元投资多个半导体生产线。希望能够挑战台积电在芯片代工市场领头羊地位。 不过，在此前三星与台积电的竞争当中，三星始终处于下风。虽然在年，三星凭借抢先推出nm，抢得了部分苹果A9处理器的订单，但是由于品质与台积电依旧存在差距，所以苹果后来的A/A都选择了台积电。而现在三星最新的nm工艺除了自用之外，似乎也只有高通一家客户。但是，今年骁龙的旗舰数量相比往年基于高通骁龙系列的机型显著要少很多，这使得三星nm代工业务受到了一些影响。 在三星多次挑战台积电未果之后，高端晶圆代工市场又迎来了一位重量级玩家——英特尔。 “英特尔之所以会进军代工业务，是因为这个市场里面存在着非常好的业务机会，这是我们做代工业务的重要原因。作为一家领先的技术企业，英特尔确实能够靠自己的优势在代工市场里挣到钱。这个市场在不断的整合，现在拥有尖端技术能够来做代工的公司其实非常少，而英特尔恰恰是其中之一，这对我们来说是一个不可多得的机会，我们自然要发展这个业务。”对于英特尔为何要进军代工市场这个问题，英特尔公司技术与制造事业部副总裁、晶圆代工业务联席总经理ZaneBall这样回答到。 确实，在晶圆制造领域，英特尔的制程工艺一直是最强的。虽然近年来受到了台积电、三星的挑战，但是从现在来看，英特尔依然拥有近一代的领先优势。（此前我们在《英特尔nm工艺发布：正面PK友商，刀刀见血！》一文当中已有详细介绍，这里就不再累述。）凭借领先的制程工艺技术，台积电将迎来一个更为强大的竞争对手，而三星希望超越台积电成为晶圆代工市场老大的梦想也恐遭重挫。 英特尔全面*nm、nm、nmFFL工艺 早在年8月，英特尔就正式宣告*芯片代工业务，同时与ARM达成新的授权协议，这也意味着英特尔将可以利用自己的制程技术来代工ARM架构的芯片。而现在，英特尔不仅将其原有的先进的nm工艺*，同时还将其最新的nm、nm、FFL工艺也所有对外*代工，可谓是下足了血本。 现在，台积电、三星的高端晶圆代工技术主要面向的是智能定位器市场。相比之下，英特尔在切入高端晶圆代工市场之初，将其目光更多投向了其本身就具有优势的网络基础设施市场（网络处理器、FPGA）以及移动和互联设备市场（物联网和入门级移动设备）。 1、网络基础设施市场 首先，网络基础设施对于性能密度、高速数据传输、经济的多芯片集成有更高的要求。而英特尔的制程工艺在这些方面都拥有较高的优势。 比如英特尔的nm工艺相对于竞争对手来说，晶体管密度更高，可提供更高的性能，功耗更低。 在高数据传输方面，去年，英特尔发布了GbpsPAM4SerDes的技术，接下来还会有GbpsSerDes技术，英特尔表示可以将这些技术通过英特尔的代工厂提供给市场运用。 在经济的多芯片集成方面，英特尔拥有MixandMatch异构规划技术，可以将不一样工艺混合搭配在一起，统一封装在同一个基底上，比如说处理器用nm，GPU和通信模块用nm，其他则是nm。此外，配合英特尔第二代嵌入式多内核互连桥接(EMIB)封装技术，可提供Gbps的串行通道，或者PCI-E4.0x通道，所以带宽和延迟都不是问题。它能够实现芯片之间以高效、高密度的连接，可以作为一个芯片来工作，也就是在芯片的任何一个位置，可能是不一样技术芯片的互联。其他实现的是芯片*式选样，但是成本更高而且不灵活。 年，英特尔以亿美元收购了对可编程芯片（FPGA）厂商Altera。正所谓肥水不流外人田，在9月日的“英特尔精尖制造日”活动上，英特尔旗下的Altera负责可编程FPGA事业部的副总裁RinaRaman就公布了代号为“FalconMesa”的下一代nmFPGA产品，其就采用了MixandMatch和第二代EMIB技术。 2、互联设备市场 对于主流移动市场的产品来说，往往对于性能和功耗的要求都很高，对此，英特尔也是与ARM紧密合作，积极力推其最新的nm工艺。 据英特尔透露，在去年8月与ARM达成合作之后，英特尔就开始把ARMCortex-A放到英特尔标准的nm晶圆代工的流程当中，整个流程是标准化的，只花了周时间就完成了RTL到首个nm晶圆代工测验芯片流片，而且整个流程是非常标准的合成流程。英特尔的数据显示，在其nm工艺下，ARMCortex-A内核可以达到超过3.3GHz的主频，功耗可以达到0.mW/MHz。 另外，英特尔的nm工艺早已*给了合作伙伴——展讯，今年展讯发布的SCG-IA和SC，都采用了英特尔的nm工艺代工，当然，这两款芯片都还是基于x架构。 对于物联网和入门级移动设备来说，都有着超低漏电、低成本、便于规划的要求，针对这个市场，英特尔推出了FFL制程工艺。 可以看到，相对于原来的nmFinFET工艺，FFL在晶体管密度进一步提升的同时，提升了栅极间距、金属间距。 据英特尔介绍，相对于竞争对手的nm工艺，英特尔的FFL工艺漏电率降低了倍，活跃功率增加了2.5倍，芯片面积缩小了%，这也使得其成本方*有强大的竞争优势。 从高端晶圆代工收入的占比来看，年，nm仍占据了高端晶圆代工市场一半的市场份额。而英特尔推出的FFL工艺主要也是想抢nm工艺的市场。 ARM公司战略联盟与销售部门高级副总裁WillAbbey表示：“FFL是一项非常令人振奋的工艺，它提供了FinFET晶体管所能带来的优势，并且有更简单的后道工艺。这种优势从ARM的角度来说，为量大但对成本敏感的移动和消费类使用找到了一条很好的通路。” 英特尔晶圆代工有哪些优势？ 毫无疑问，相对于现在的竞争对手的制程技术来说，英特尔的制程技术依旧具有一定的领先优势。此次*的nm、纳米、nm、FFL工艺，也都是英特尔的高端制程技术。此外，FinFET技术最早是英特尔率先商用的，因此，英特尔在FinFET技术上也拥有着最为丰富的量产经验（现在英特尔已出货万片晶圆）。 与此同时，英特尔还提供了全面规划自动化的基础软件给芯片规划公司，同时英特尔也有晶圆验证的IP来帮助快速方便的规划。 特别值得一提的是，英特尔不仅提供晶圆代工服务，同时还可提供提供标准化的封装与测验能力，并且还能有提供很多不一样化的创新功能，比如前面提到的EMIB、MixandMatch技术等。 ”我们把代工和封装测验一体化的服务提供给客户，这是一种完全的交钥匙的方案，是客户的价值选择。”ZaneBall这样总结到。 另外，对于晶圆代工厂来说，工厂的规模和产能也是至关重要的。 对此，ZaneBall表示：“英特尔技术和制造集团员工总数是3万，我们洁净室面积超过万平方英尺，每秒生产晶体管的数量超过亿。我们拥有全球规模，在全球拥有多家工厂，比如美国的俄勒冈、亚利桑那、爱尔兰、中国大连、以色列都有晶圆厂，使得我们有足够的产能来应对市场不断变化的需要，并且成本也具有全球竞争力。同时我们在中国成都、马来西亚的槟城以及越南都有封装测验厂，我们能够实现全球最佳的良品率，这也是我们独一无二的竞争力之一。另外，我们始终有能力能够对我们的产品进行再创新，将新的产品带向世界，为数以千万计的*，收集他们的反馈，重新升级产品，再带向市场，这对客户很重要，对我们也很重要，这也是非常强有力的竞争优势。” 
