三星追赶成为希望,Samsung有大概重新抢先

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台积电的10nm工艺眼下还处于提升良率中,三星则宣布已推出第二代10nm工艺,这是前者继14/16nmFinFET工艺败给后者后再次在10nm工艺上落败,而且这可能会影响到它在7nm工艺上再次落后。

科技世界网     发布时间:2017-07-21    根据媒体报导,从华为内部传出的消息表示,已经开始针对下一代行动处理器芯片麒麟970(Kirin 970)开始进行研发。而这款行动芯片未来将是华为第一款采用10 纳米制程技术所生产的手机芯片,而且将继续由晶圆代工龙头台积电来进行代工,预计将可能在2017 年底前问世。 报导指出,针对竞争对手高通,日前宣布新款行动芯片骁龙835将采用三星的10 纳米先进制程技术,以及联发科的10 核心曦力X30 行动芯片,也是采用台积电的10 纳米制程技术之后,华为也将推出自己的10 纳米制程行动芯片。即便宣布时程稍有落后,却也宣示其行动芯片的进展紧跟着高通与联发科之后。 而随着华为宣布行动芯片进入10 纳米制程技术,也象征着行动芯片已经全面进入10 纳米制程的时代。而就代工厂的情况而言,三星虽然最早宣布投入10 纳米制程的量产,抢走头香。但是台积电有着苹果、联发科、华为等厂商的助阵,却是发展最稳定,预计将于2017 年第1 季正式推出,而首颗10纳米制程芯片就是联发科的Helio X30。至于,半导体龙头英特尔则最快要到2017 年第3 季之后才将开始10 纳米制程的试产。 而华为的新一代麒麟970 行动芯片,就架构上来说,仍将采与高通骁龙835相同,包括4 个的ARM Cortex-A73 核心,以及4 个ARM Cortex-A53 核心的8 核心架构,整合基频将会支援LTE Cat.12 的全球全频规格。由于,目前华为的新品还将继续使用16 纳米制程的麒麟960 行动芯片。未来若改用10 纳米制程技术的行动芯片,则可以大大减低因为发热造成的降频问题,同时能够降低功耗延长续航时间。麒麟970 预计将在2017 年的华为新款Mate智慧型手机上首先搭载,大概时间点会落在在2017 年底左右。 手机处理器10nm芯片大战开演 手机10nm芯片战已经打响,高通抢在美国消费性电子展前发表10nm Snapdran 835手机芯片,将采用三星10nm 制作工艺量产。而联发科交由台积电10 nm代工的Helio X30也已进入量产阶段,明年上半年将再推出Helio X35抢市,至于华为旗下海思Kirin 970业内人士预测也将在明年采用台积电10nm 量产。目前华为刚发布麒麟960不久,对于明年的麒麟970可能并不会那么快。不出意外会落后骁龙835以及联发科X30后发布上市。 按照台积电的计划,该公司的 10nm 制程芯片将于 2017 年第一季度出货,从时间上看比三星晚。所以明年第一季将是高通、联发科、海思等三大手机处理器的10nm芯片大战开打,虽然规格上仍是高通领先同行业,不过能否真正放量出货并抢下手机厂订单,关键反而在于台积电及三星等晶片代工厂能否符合预期稳定产能。麒麟970由于华为自身处理器研发周期问题,可能会最晚,但麒麟芯片目前只用于华为自己的手机,所以并不用担心发布在其它两家之后。 高通宣布子公司高通技术公司发表新一代Snapdran 835手机芯片,虽然大部份细节规格都还没正式公布,但说明将支持最新的Quick Charge 4快充技术,进行5分钟充电后,将手机使用时间延长至5小时以上。 联发科早在10月初就说明了新一代10nm Helio X30手机晶片部份细节。联发科Helio X30手机芯片是10核心架构,确认将采用2 4 4的三丛集运算架构。联发科Helio X30已经在第四季将率先进入量产投片阶段,策略上就是希望通过台积电在晶圆代工市场的技术领先优势来打造Helio X30,以对抗采用三星10nm 生产的高通Snapdran 835,预期明年第一季将可顺利出货,明年上半年还会再推出支援Cat.12的10nm Helio X35抢市。 联发科在处理器发布前都会大张旗鼓的宣传,但实际的芯片性能根本没有办法和高通同时期的芯片相比,现在的市场对于联发科处理器的口碑并不好。所以明年的手机芯片市场还是看高通骁龙835的实际表现。除非联发科X30能够实际改变联发科芯片目前构架高,性能低的现状。 而据爆料,华为旗下海思半导体已经加快10nm微缩速度,预计明年上半年将会推出首款采用台积电10nm 生产的麒麟970手机芯片,虽然架构上可能仍是8核,但在数据机上会率先支持Cat.12的全球全模规格。但华为麒麟目前只用于自家的手机,按照以往华为先推处理器,紧接着推出搭载其处理器的新机,所以明年的麒麟970可能会像往年一样在4月份中旬新机发布前一周。 目前较为担心的是台积电在10nm 晶圆的产量问题,因为目前各种趋势指明年苹果A10X将采用台积电10nm 晶圆芯片,从以往台积电的做法都可以看出,其向来优先照顾苹果,愿意将自己最先进工艺的产能首先生产苹果的A系处理器,所以明年海思麒麟970可能会受台积电产量不足的影响。

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随着华为智能手机销量迈向2亿的目标,旗下的海思半导体也跟着快速成长,特别是今年抢先推出了7nm工艺的麒麟980处理器,也是目前仅有的两款7nm处理器。得益于此,海思在代工厂台积电中的地位也会升级,预计明年会超越联发科,成为台积电前三大客户,不过苹果第一大客户的地位暂时是没人能抢得走的。

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在全球7纳米竞争中,台积电接连拿到苹果、华为海思、高通、AMD、比特大陆等大单,随着苹果、华为新机的发布,台积电的营收也随之迈上新高度。

来自供应链人士@手机晶片达人的消息称,海思明年在台积电将会超越联发科,成为台积电前三大客户。芯谋研究的顾文军也附和称算上海思在其他晶圆厂的采购量,海思今年很有可能超越联发科成亚洲第一大设计公司。

台积电和三星的工艺竞赛

近日,台积电公布了8月份营收,突破千亿大关,创下全新高度!当月合并营收为1061.8亿新台币,环比增长25.2%,同比大涨16.5%,再一次拉大与三星电子之间的差距。

综合这两方的爆料来看,由于有高端的7nm及7nm EUV工艺订单,海思在台积电中的订单额明年超越联发科是什么问题的,即便晶圆订单数量还会落后联发科,但是金额还是会高。第二就是海思超越联发科成为亚洲第一大芯片设计公司,评价是否是第一大有很多指标,不过看营收规模应该是比较合理的。

在20nm工艺之前,台积电一直都领先于三星,之后三星跳过20nm工艺全力开发14nmFinFET工艺,希望能实现赶超台积电的目标,而当时也出现了一些有利于三星的条件。

根据TrendForce拓墣产业研究院的最新报告预估,2019年第3季的全球晶圆代工市场销售金额将高出第2季13%,龙头宝座仍由市占率过半、达到50.5%的台积电所拿下,三星电子则以18.5%位居第2。虽然三星电子位居第二,但以2019年第1季台积电市占率为48.1%,尚未达到50%,三星电子为市占率19.1%,而到第3季之后,预估只有18.5%了,南韩《朝鲜日报》对此曾表示,台积电因为市占率有望成长,三星电子则只能原地踏步,因此三星电子希望超越台积电的计划距离越来越遥远。

2018年全年的营收数据还没出炉,不过2017年海思半导体营收为387亿元,是国内第一大芯片设计公司,联发科去年营收2382.2亿新台币,折合535亿人民币,双方的差距还挺大,但是联发科这两年来面临增长困境,今年前三季度合计营收1771亿新台币,折合398亿元。海思半导体因为不是上市公司,并不需要对外公布数据,所以今年的营收还没有具体消息,但是2017年海思半导体增长27%,今年因为华为智能手机、机顶盒、安防等领域的芯片还在高速增长,营收超越联发科还是有可能的。

2014年台积电在20nm工艺量产后顺利夺得苹果的A8处理器订单,但是由于它太过于照顾苹果,将产能优先提供给苹果导致长期大客户高通不满而离开,也是高通当时的高端芯片骁龙810出现发热问题的原因之一,高通转投三星半导体。高通愿意协助半导体代工厂开发先进工艺,而苹果并不会如此做,这迫使台积电找来华为海思合作。

台积电营收大涨的主要功臣是7nm工艺,主要客户包括苹果、AMD、华为、赛灵思、高通等,不过现在这一轮增长的主要动力还是华为、苹果,两家公司为Q3季度的麒麟990、A13处理器备货带动了7nm订单的增长。

在台积电的客户中,苹果这几年无疑是第一位的,台积电一直没有公布过具体的客户营收数据,但是2017财年中北美客户营收占比64%,而IC Inights公布的数据显示苹果芯片业务营收规模在75亿美元左右,差不多是台积电四分之一的营收规模了。

另一方面曾在台积电负责FinFET工艺研发的重要技术领导者梁孟松因故出走,帮助三星加速了14nmFinFET工艺的研发,在高通和梁孟松的帮助下,2015年初三星半导体成功量产14nmFinFET工艺,采用该工艺的三星Exynos7420处理器功耗和性能表现奇佳,成为当年Android市场的性能之王。

对于华为来说,在7nm节点他们押注的筹码实际上比苹果更大,iPhone11系列手机今年的销量预期不会超过去年,苹果备货只会更保守,而华为已经将7nm工艺用于手机芯片、基带芯片、服务器芯片、AI芯片等等多款产品中。

晶片达人的爆料中没有提到第二大客户是谁,前几年高通还在的时候高通是台积电第一大客户,7nm节点时高通由重返台积电,不过只靠7nm工艺订单能不能撑起第二大客户的地位尚有疑问,另一个候选名单是AMD,在GF退出7nm工艺之后,AMD把7nm CPU、GPU订单都交给台积电代工,之前有分析称7nm工艺的订单会给台积电增收15亿美元。

台积电的16nm工艺在华为海思的帮助下于2014年三季度量产,不过能效表现甚至不如其上一代的20nm工艺只有华为海思等两个客户采用,而华为海思也没有用该工艺生产对功耗要求较高的手机芯片而只是用于其网通处理器,双方继续合作终于2015年三季度量产16nmFinFET。

台积电的16nmFinFET工艺表现优秀,虽然在数字上要比三星的14nmFinFET大,但是双方代工的苹果A9处理器却证明台积电的16nmFinFET的能效较三星的14nmFinFET工艺先进。不过此时台积电再次优先照顾苹果而不是与它合作开发了16nmFinFET华为海思,进而在10nm工艺上台积电选择与联发科合作。从目前来看,在10nm工艺上台积电也已败给了三星。

三星有望在7nm工艺上再次领先

三星和台积电都预计它们的7nm工艺在明年初量产。三星第二代10nm工艺已开始量产意味着其在10nm工艺上已无需再投入太多资源,可以全力投入7nm工艺的研发。

相比之下,台积电眼下还在努力提升10nm工艺的良率和产能,由于其10nm工艺量产时间的延迟,联发科本希望用其10nm工艺生产高端芯片helio X30和中高端芯片helio P35来与高通竞争的,但是因为量产时间太迟X30已几乎无人问津,P35能否如期量产也有疑问。

目前台积电还要确保其10nm工艺产能和良率满足苹果A11处理器的要求,以保证iPhone8的如期上市。在10nm工艺良率和产能有限的情况下,其又推出了16nmFinFET工艺的改良版12nmFinFET,满足客户的需求,这些都需要它投入不少资源。

在台积电无法集中全力投入7nm工艺的情况下,其能否如期推进该工艺的量产将存在较大的疑问。虽然台媒不时的发布消息指台积电的7nm工艺进展良好,但是去年的时候也不时的发布10nm工艺进展顺利的消息,结果却是三星抢了先。

笔者认为在7nm工艺上,三星有望再次领先于台积电。当然三星即使领先于台积电量产7nm工艺也未必能抢回苹果的订单,考虑到苹果与三星在手机业务上的竞争关系,只要台积电能在明年二季度顺利量产7nm工艺那么苹果的A12处理器订单应该还是会在它手里。

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