三星晶圓代工事業沖刺先進制程再催油門,進逼臺積電。南韓媒體報導,三星4納米良率已從年初的五成躍增到75%,已可與臺積電相比擬;3納米良率則達60%,在更先進的2納米制程與臺積電競爭的本錢更雄厚,后續更有機會搶臺積電訂單。
對于三星先進制程良率傳出大躍進,臺積電一貫不評論對手,加上現為法說會前緘默期,公司昨(12)日未評論。
韓國經濟日報與BusinessKorea報導,HI投資證券半導體分析師樸相昱(音譯)11日發布報告指出,三星4納米良率已提高到75%,3納米良率則改善到60%。今年初時,業界預估三星4納米良率約50%。
3納米和4納米等先進制程技術良率超過60%,意味這些制程生產已達穩定水準。樸相昱研判,三星能提高良率的原因之一,是芯片業景氣趨緩,「隨著整體產業放緩,晶圓廠產能利用率降低,三星投入更多測試晶圓于改善良率」。
他指出,「之前三星10納米以下良率改善放緩,致使三星不斷延后推出產品,而良率是蘋果、英偉達及高通等大廠轉向臺積電投片的關鍵」,臺積電和三星去年資本支出差距因而拉大到3.4倍,產能差距也擴大到3.3倍,「在7納米技術以下的制程節點,臺積電去年全球市占率接近90%,讓三星更難趕上」。
樸相昱認為,現在三星先進制程良率已幾乎和臺積電相當,提高贏回高通、英偉達等客戶訂單的機率,誘因包括采用環繞閘極(GAA)電晶體架構的3至5納米制程良率改善,以及芯片業希望擴增供應來源。其他分析師也說,三星3納米良率改善后,在更先進2納米制程與臺積電相競爭的本錢更雄厚。
這項技術落后,三星難上加難
人工智能(AI)狂潮造成英偉達(NVIDIA)GPU供不應求和價格狂飆,英偉達旗艦A100和H100 GPU由臺積電獨家供應,三星電子未能搶下任何訂單,原因是臺積電的先進封裝技術CoWoS領先三星電子。
GPU是聊天機器人ChatGPT等生成式人工智慧的大腦,英偉達在全球AI GPU市場拿下逾90%的市占率。AI產業快速發展帶動英偉達GPU需求暴增,A100和H100 GPU完全由臺積電代工,6月初臺積電在英偉達要求下提升封裝產能。
臺積電憑借著先進封裝技術CoWoS,獨家代工英偉達的芯片。AI芯片需要快速有效地處理資料,在技術上面臨挑戰,故需要先進封裝技術。封裝技術被視為是提升芯片效能的方法。
臺積電在2012年推出CoWoS技術,并持續升級該技術。除了CoWoS,臺積電也有其他封裝技術。如今英偉達、蘋果和超微(AMD)的核心產品都少不了臺積電和其封裝技術。
意味著英偉達可依靠臺積電的封裝和代工,獲得芯片成品。換言之,客戶不僅關注晶圓代工廠的芯片制造能力,也會留意芯片制造后的封測能力。除了臺積電外,臺灣半導體封裝業者主導全球封裝市場,拿下52%的市占率,日月光為全球最大封裝廠。
雖然三星去年領先臺積電量產3納米芯片,但臺積電無可匹敵的封裝技術說明了,為何輝達和蘋果等全球科技巨擘仍然倚重臺積電。于是AI和自駕車芯片大單全由臺積電吃下,三星與臺積電的市占差距越來越大。
在此同時,三星竭盡全力開發先進封裝技術I-cube和X-cube。三星在6月27日的三星晶圓代工論壇發下豪語,不僅要提升封裝技術,還要建立相關生態體系,擬與臺積電展開封裝大戰。
臺積電靠先進封裝獨拿許多大廠訂單
據調研機構TrendForce 先前預估,今年搭載GPU、FPGA、ASIC等芯片的AI伺服器設備,出貨量將來到120萬部,年增達38.4%,在整體伺服器出貨量比重近9%,預計2022年至2026年的出貨量年復合成長將來到29%的可觀數據。不過,涉及到AI伺服器的先進封裝產能供不應求,目前絕大多數由臺積電的CoWos所生產,臺積電總裁魏哲家之前也不諱言,由于產能緊繃,有可能將后段封裝產能On Substrate外包給其他廠商。
根據臺積電2020年所宣布,由SoIC(系統整合芯片)、InFO(整合型扇出封裝技術)、CoWoS(基板上芯片封裝)所組成3D Fabric平臺,提供業界最完整且最多用途的解決方案,用于整合邏輯小芯片技術(Chiplet)、高頻寬記憶體(HBM)、特殊制程芯片,實現更多創新產品設計。臺積電說明,將與業界共同在先進封裝研發上持續推進,甚至包括先進制程競爭對手三星等廠商都有加入。
現任訊芯-KY董事長、臺積電前共同營運長蔣尚義在2009年開始就積極推動臺積電先進封裝技術研發,并于2012年首次導入CoWoS 先進封裝技術,由于摩爾定律受限于物理極限,各家廠商無不想盡辦法提升性能、效能與能耗表現,封裝技術就成為關鍵,這也是為何臺積電后來都能獨拿蘋果訂單,除了先進制程技術之外的主要原因。
三星雖然在2022年聲稱開始3納米制程量產,并率先臺積電采用環繞閘極場效晶體管架構(GAAFET),但在其先進制程良率遠遠落后臺積電,甚至封裝技術也不如臺積電有效整合的情況下,讓目前AI、自動駕駛的先進制程芯片生產訂單都在臺積電手上。










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