损失上百万美元,美国芯片产能雪上加霜,芯片三巨头该如何破局?

新手学堂017

损失上百万美元,美国芯片产能雪上加霜,芯片三巨头该如何破局?,第1张

美国芯片产能雪上加霜,加剧芯片短缺问题。芯片短缺问题已经迫使汽车制造商削减了部分工厂的产量。韩国三星电子公司是世界上最大的芯片制造商之一,当地政府要求该公司暂时关闭。三星预计将尽快恢复生产,电力公司奥斯汀能源就何时能恢复工厂运营给出的指引。全球三大车载芯片市场份额的日本瑞萨电子在茨城有一家大型工厂,损失上百万美元。

检查无尘工厂内的设备和芯片产品是否完好无损,由于汽车芯片短缺,全球将减产近100万辆汽车,汽车芯片供应问题将导致全球第一季度减产672万辆。美国上市芯片公司年均研发投入和销售额占比为164%,中国芯片公司年均研发投入和销售额占比为83%,约为美国的一半。在基础研发和设计方面投入太少。我国习惯于引进,没有适当地培养我们自己的工程师和设计师。

美国有一个重要的筹码,我们没有足够的本地化,EDA软件,它相当于设计师在设计建筑时需要用软件工具来制作工程图纸,芯片设计比建筑图纸复杂很多倍,涉及到大量的数据操作和场景模拟。中国进口了60%,中国占三星电子和SK海力士半导体总销售额的30%以上。在四方芯片联盟中,韩国是最不稳定的,也是最容易争取到的。日本的半导体也一度超越美国,后来被压制,美国转而支持韩国的半导体技术,芯片行业进入下行阶段变成对中国芯片的利好,促进中国芯片的发展应该是有好处的,获得了更多收入将让中国芯片可以有更多资金投入研发,实现弯道超车。                      

三星自研芯片很强大,但还是要使用高通芯片的原因主要有两点。一是虽然三星的自研芯片能力很强,但是相比高通的旗舰芯片还是有差距;二是三星在通信方面的研发能力不如高通这个行业大佬。

先说第一个原因。首先,我们承认三星自研芯片的实力的确是很强大的,但是对比高通的旗舰芯片,三星的自研芯片还是不行,甚至都不如华为的海思芯片。所以为了加强自己的竞争力,三星毫无疑问选择了高通的旗舰芯片,再加上自己本身就有芯片生产线,其实也不用花多少钱购买高通的芯片,也就是购买个授权费。而且高通也很乐意这么做,因为三星的手机被称为安卓机皇,在世界范围内是最受欢迎的。在华为还没被针对之前,世界手机市场就是被苹果、三星、华为三分天下的,而其中最大的一家就是三星。

再说第二个原因,这个原因才是三星要使用高通芯片的原因。现在的手机芯片已经不单是芯片那么简单了,不能像之前那样叫手机处理器了,应该叫Soc芯片,也就是集CPU、GPU、摄像芯片、充电芯片、基带等一大堆核心组件在一起的一个芯片。而这里面,除了CPU和GPU,最重要的就是基带,这关乎手机的通信。而三星在这方面,是远远落后于高通的,高通在通信基带方面是霸主,也就华为可以撼动,就连苹果的A系列芯片,都要购买高通的基带,而三星为了省事,直接就购买高通的芯片了。

总的来说,三星之所以自研芯片能力很强,还要使用高通的芯片,所以现在的手机芯片已经变成一个高度集成的Soc芯片了,而其中决定手机通信的基带,三星根本比不上高通,三星也不想投入研发去搞,直接就购买高通的芯片更为方便。

7月7日,三星电子正式公布第二季度财报。数据显示,三星该季度销售额为77万亿韩元(约合人民币39578亿元),同比增长2094%;营业利润140万亿韩元(约合人民币7196亿元),同比长11%,此前市场预期为146万亿韩元。

分部门来看,三星芯片业务利润为98万亿韩元(约合人民币499亿元),预计增长42%。智能手机利润为26万亿韩元(约合人民币132亿元),相比去年同期下降6千亿韩元,出货量预估为6100万台,环比下降16%。三星家电利润预计约为5千亿韩元(约合人民币25亿元),不及去年同期利润的一半;显示面板利润预计为1万亿韩元(约合人民币51亿元),相比去年同期少了3千亿韩元。

对服务器和数据中心使用的内存芯片的强劲需求继续使三星在截至 6 月的三个月中的稳健表现。在此期间,全球 DRAM 和 NAND 闪存的出货量分别同比增长 9% 和 2%。但通胀导致的消费者支出下降导致三星第二季度的智能手机出货量收到影响,预计为 6100 万部,比上一季度下降 16%。

受到这三星业绩大涨的提振,三星股价在首尔股市早盘交易中最高上涨32%,另一韩国存储芯片制造商SK海力士股价最高上涨34%。芯片代工巨头台积电的股价今天在台北股市最高上涨54%,规模较小的竞争对手联电涨幅最高飙升9%。

这四家亚洲芯片制造商的市值在今天上午共计上涨大约300亿美元(约合2000亿元人民币)。尽管他们的股价出现了反弹,但今年以来的累计股价依旧下跌,反映出长期前景面临的不确定性。

在截至 6 月的三个月里,三星的内存和芯片生产业务似乎抵消了消费者需求减弱的影响,不过,根据韩联社金融部门韩联社Infomax编制的数据,其第二季度营业收入预期略低于分析师145万亿韩元的盈利预期。

由于乌克兰问题、通胀上升和新冠疫情的封锁正在降低消费者的需求,分析师对下半年的预测前景黯淡。根据技术研究公司Gartner 的数据,今年全球消费设备(例如手机和个人电脑)的出货量将下降 76%。负面前景也引发了对半导体行业在需求疲软和库存过多的情况下进入下行周期的担忧。

据TrendForce调查,晶圆代工厂浮现砍单浪潮,首波订单修正来自大尺寸驱动IC及TDDI,两者主流制程分别为01Xμm及55nm。尽管先前在MCU、PMIC等产品仍然紧缺的情况下,晶圆代工厂透过产品组合的调整,产能利用率仍大致维持在满载水位,不过,近期PMIC、CIS、及部分MCU、SoC砍单潮已浮现,虽仍以消费型应用为主,但晶圆代工厂已陆续不堪客户大幅砍单,产能利用率正式滑落。

观察下半年走向,TrendForce表示,除Driver IC需求持续下修未见起色,智慧型手机、PC、电视相关SoC、CIS与PMIC等周边零组件亦着手进行库存调节,开始向晶圆代工厂下调投片计划,砍单现象同步发生在8英寸及12英寸厂,制程包含01Xμm、90/55nm、40/28nm、甚至先进制程7/6nm亦难以幸免。

根据TrendForce研究,8英寸晶圆制程节点(含035-011μm)产能利用率恐下滑最明显,该制程产品主要为Driver IC、CIS及Power相关芯片(PMIC、Power discrete等),其中Driver IC受到电视、PC等需求降低的冲击,投片下修幅度最为剧烈。同时,今年上半年供应仍然紧张的PMIC在产能重新分配后供货逐渐趋于平衡。

然而,下半年在需求端仍不断下修的状况下,消费型PMIC及CIS亦开始出现库存调节动作,尽管仍有来自服务器、车用、工控等PMIC、power discrete需求支撑,仍难以完全弥补Driver IC及消费型PMIC、CIS的砍单缺口,导致部份8英寸厂产能利用率开始下滑,TrendForce认为,下半年整体8英寸厂产能利用率将大致落在90~ 95%,其中部分以制造消费型应用占比较高的晶圆厂,可能须面临90%的产能保卫战。

相同情形也发生在12英寸成熟制程,但由于12英寸产品更为多元,且生产周期普遍需要至少一个季度,加上部分产品规格升级、制程转进等趋势未因短期的总体经济波动而停歇,因此整体来说产能利用率尚能维持在95%上下的高稼动水位,与过去两年动辄破百的稼动率相较,产线运作逐渐趋于 健康 平稳,资源分配渐渐平衡。

先进制程方面,主要以生产CPU、GPU、ASIC、5G AP、FPGA、AI accelerator等,终端应用仍以智慧型手机及高效能运算(HPC)为主,尽管受到智慧型手机市况疲弱不振影响,5G AP同样出现订单下修的现象,但HPC相关产品仍然维持稳定的拉货力道,加上多项新产品发表计划,TrendForce认为下半年7/ 6nm产能利用率将因应产品组合的转换略微下滑至95~99%,而5/4nm在多项新产品的驱动下将维持在接近满载的水位。

展望2023年,TrendForce认为,在历经长达近两年半的芯片缺货潮后,消费性产品的降温虽然在短期内使晶圆代工厂产能利用率松动,但过去苦于晶圆一片难求的应用得以在此时获得资源的重新分配,相关应用如5G智慧型手机及电动车渗透率逐年增加,5G基站、各国安检措施自动化等基础建设、云端服务的服务器需求等的备货动能,将持续支撑晶圆代工厂产能利用率大致维持在90%以上。

只有部分以生产消费性产品为主的业者恐怕面临产能利用率滑落至90%以下的情况,此时则需仰赖晶圆代工厂本身对产品应用的多元布局及资源分配,以度过全球性高通膨带来的零组件库存调节危机。

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北京时间12月26日报道,三星电子有望在今年成为全球最大半导体销售商。飙升的存储芯片需求正推动三星超越英特尔公司,后者已经把持年芯片收入第一的位置长达25年时间。

三星在两股行业趋势上受益更多,一个是智能机存储能力的提高,另一个是数据中心行业的蓬勃发展。相比之下,英特尔依旧依赖PC CPU收入。

今年1月至9月,三星半导体业务收入为5315万亿韩元(约合492亿美元),同比增长46%。英特尔同期半导体收入为457亿美元,同比增长6%。即便是计入汇率变动影响,三星今年的半导体收入肯定也能超越英特尔。

三星在NADA闪存和DRAM内存芯片领域占据优势,其收入增长主要源于存储芯片价格的增长。三星还有其他优势。和对手相比,三星工厂的良品率更高,这源于三星在生产设备和研发上的巨大投入。正因为此,即便是苹果公司,现在也得同意三星的涨价要求。

相比之下,英特尔仍依赖面向PC制造商的CPU销售,而PC市场已经饱和。尽管存储芯片需求预计会继续飙升,但是如果芯片厂商增加产能,它的价格可能就会下降。

三星芯片业务的未来也面临不确定性,该公司已经在设法降低风险,扩大芯片代工业务和其他业务。但是,三星对存储芯片业务如此依赖,切断这一收入来源依旧是一个长期挑战。

三星3nm芯片将于25日正式对外公布

 三星3nm芯片将于25日正式对外公布。收到第一批的买家是中国虚拟货币矿工,鉴于当前的虚拟货币市场状况,从长远来看,这是一次高风险交易。三星3nm芯片将于25日正式对外公布。

三星3nm芯片将于25日正式对外公布1

 据韩国媒体报导,三星计划于下周一(25日)正式对外公布其首款代工的3nm芯片,以及将供应大陆开发虚拟货币挖矿芯片的客户,并提到“首批产品功耗与性能明显提升”,希望以此来打消外界的疑虑。

 7月22日消息,据韩国媒体报导,三星计划于下周一(25日)正式对外公布其首款代工的3nm芯片,以及将供应大陆开发虚拟货币挖矿芯片的客户,并提到“首批产品功耗与性能明显提升”,希望以此来打消外界的疑虑。

 三星此前赶在上半年的最后一天(6月30日)宣布3nm量产,虽然兑现了其上半年量产的承诺,却引来各界质疑其良率、客户来源等问题。

 业界认为,三星计划下周一公布更多信息,是希望借此宣示自家3nm量产的实力,并通过公布实际客户,来回应外界的疑虑,以便更好的与台积电竞争。

 按照三星的规划,其将于2023年将启动第二代3nm制程,2025年进一步量产2nm,目标是尽快追上台积电,在技术实力上保持领先。

 台积电向来不评论竞争对手。谈到先进制程进展,台积电总裁魏哲家日前在法说会提到,3nm如计划进度执行中,预计今年下半年量产,还且有良好的良率表现,明年上半开始带进营收贡献,并逐渐提高,主要动能来自于手机与高性能计算(HPC)。

 至于更新版的N3E制程,台积电预计于第一代3nm制程量产后约一年左右量产。2nm制程方面,台积电规划2024年可进行风险性试产,并于2025年量产。相较之下,三星已于6月30日宣布3nm量产,领先台积电,脚步是晶圆代工界最快,但也引来外界各种质疑。

 韩国媒体BusinessKorea为三星抱不平,认为日本与台湾媒体都在贬低三星的成就,例如提到韩国半导体业仍高度仰赖日本的材料与设备,还有看衰三星3nm首家客户是大陆虚拟货币挖矿芯片商,以当前虚拟货币市况来看,并不是可以长期信赖的客户。同时,也认为3nm制程芯片不是在三星设备最好的平泽厂生产,而是在华城,代表生产规模相对较小。

 BusinessKorea点出,各界质疑三星无法威胁台积电,因为5nm制程的良率还没拉起来。专家表示,韩国必须提高生产3nm制程的良率,但“想让良率达到80%至90%的可获利水准,似乎要很长的时间才办得到”。

 台积电目前仍是全球晶圆代工霸主,根据研调机构集邦科技统计,今年首季台积电全球晶圆代工营收市占率为536%,三星以163%居次,联电排第三,格芯第四,大陆中芯国际排第五,其余业者的市占率都不到5%。

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 周二,行业和政府消息人士表示,三星计划于7月25日在京畿道华城的制造中心举行3nm GAA芯片的首次出货仪式。贸易,工业和能源部长Lee Chang-yang和三星设备解决方案部门总裁兼首席执行官Kyung Kye-hyun将出席仪式。收到第一批的买家是中国虚拟货币矿工,鉴于当前的虚拟货币市场状况,从长远来看,这是一次高风险交易。

 此外,3纳米芯片不是在平泽市生产的,而是在华城市生产的,这意味着生产规模相对较小,因为三星电子最好的设备在平泽,而华城是开发制造技术的地方。

 至于智能手机芯片组,三星可能会使用其3nm GAA技术大规模生产即将推出的Exynos 2300。芯片可能用于即将推出的Galaxy S23系列,并且可能是Google用于Pixel 8系列的第三代Tensor芯片的版本。除此之外,高通可能会加入进来,但前提是台积电遇到良品率问题采用自己的3nm技术。

 据报道,高通可以要求三星提供3nm GAA芯片样品,并根据这家韩国巨头在良率、功率效率和其他指标方面的进步,下达订单。根据不靠谱的谣言说法,即将推出的骁龙 8 Gen 2据说是11月15日揭幕,将完全采用台积电的4nm工艺批量生产,除非奇迹发生。

 回顾一下,与5nm技术相比,三星的3nm GAA工艺据说可降低高达45%的功耗,将性能提高23%,面积减小16%。该制造商还将推出第二代版本,该版本将降低高达50%的功耗,将性能提高30%,并将面积减少35%。

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 三星官方在上个月末宣布,其位于韩国的华城工厂开始生产3nm芯片。这是目前半导体制造工艺中最先进的技术,三星也成为了全球唯一一家提供采用下一代全新GAA(Gate-All-Around)架构晶体管技术,提供3nm工艺代工服务的代工企业。

 据Business Korea报道,三星计划在2022年7月5日在华城工厂举行3nm GAA芯片的首次发货仪式,三星设备解决方案部分负责人庆桂显和韩国工业贸易资源部长李昌阳都会出席。据了解,首个客户是上海磐矽半导体,这批芯片将用于虚拟货币业务。

 有消息指出,三星可能会使用3nm工艺制造Exynos 2300,或用于明年的Galaxy S23系列,不过前一段有报道称,其表现不达预期,Galaxy S23系列可能全部采用高通的解决方案。此外,谷歌第三代Tensor芯片也可能采用三星3nm工艺,将用于Pixel 8系列。高通在即将发布的Snapdragon 8 Gen2上选择了台积电的4nm工艺,如无意外并不会出现三星制造的版本。

 三星表示,与原来采用FinFET的5nm工艺相比,初代3nm GAA制程节点在功耗、性能和面积(PPA)方面有不同程度的改进,其面积减少了16%、性能提高23%、功耗降低45%。

 到了第二代3nm芯片,面积减少了35%、性能提高30%、功耗降低50%。这也是三星首次实现GAA“多桥-通道场效应晶体管(MBCFET)”应用,打破了FinFET原有的性能限制,通过降低工作电压水平来提高能耗比,同时还通过增加驱动电流增强芯片性能。

近几年,台积电在芯片工艺制程上一路领先,苹果、联发科、高通都是其客户。与之相比三星在芯片制程上就要落后许多了,即便同样是5nm工艺制程,台积电的也更好一些。当然三星也在奋起直追。

在IEEE ISSCC国际固态电路大会上,三星展示了其3nm工艺制程制造的芯片,准确的说是一颗256Gb(32GB)容量的SRAM存储芯片,预计明年实现量产。重要的是写入电压仅需023V,为何要强调写入电压呢?

芯片的漏电现象可以说是芯片功耗最大的杀手锏,目前漏电所产生的功耗占据了芯片功耗的50%以上。曾经的台积电因为漏电还荣获“台漏电”的称号。而更低地写入电压可以改善芯片的漏电现象。

这对于目前功耗不断创新高的手机来说是一件好事。功耗低了,就不需要那么强的散热了,就不需要太多的空间来堆散热了,手机的电池也就可以更大了,续航问题不就解决了?

一直被台积电压一头的三星这次可能真的要实现弯道超车了,三星和台积电的3nm工艺制程使用的是不同的技术路线。三星的3nm工艺制程晶体管的密度能增加80%多,功耗降低50%;台积电的3纳米制程集体密度增加70%,功耗可降低27%。但从技术参数上来看,三星的3nm工艺似乎是更领先的。但是技术参数是一回事,实际表现又是另一回事,这一次三星和台积电谁会是最后的赢家了?

芯片制造技术有多重要就不必多说了吧,目前中国大陆最先进的芯片工艺制程是中芯国际的14nm,和国际先进水平相差甚远。华为麒麟芯片被卡脖子,就是因为芯片的制造受制于人。

先进的芯片工艺支持需要用到EUV光刻机,目前全球唯一能生产光EUV光刻机的只有荷兰AMSL公司,而这家公司的背后又是西方国家。EUV光刻机的产量每年仅有20几台,单价高达12亿美元。台积电早在去年就斥巨资下单了13台。

在全球芯片短缺的当下,3nm制程芯片明年能不能大规模量产还真不好说。3nm制程芯片量产初期必然是产量较低的,芯片制造厂商是不是应该多花精力扩充5nm芯片的产能来缓解全球芯片短缺呢?

芯片制程之争,谁会是最后的赢家呢?拭目以待!