台积电在三强(台积电、Samsung、Intel)争霸半导体先进制程中可望持续领先,主要得益于其时程规划领先、产能积极备妥以及广泛的客户合作基础。 以下从三家企业的技术发展、产能规划、客户合作等方面进行详细分析:
台积电:时程规划领先,产能积极备妥7nm制程:台积电的7nm节点已实现量产,在手机、HPC(高性能计算)业务中的占比持续提升,同时搭上5G相关芯片需求热潮。例如,联发科的业界首款5G手机SoC、海思的Balong 5000 5G调制解调器芯片、Qualcomm的5G调制解调器芯片X55等均由台积电代工。
预估2019年第四季度,台积电7nm月总产能将超过100K,产能利用率可望维持在90%以上。
5nm制程:台积电5nm制程发展速度领先业界,预计于2020年第一季度量产。
与客户合作关系紧密,潜在客户包括Apple、海思的手机AP需求,AMD下一代CPU处理器,以及Qualcomm在2020年推出的旗舰手机AP。
按照主力客户群的投片预测估算,2020年底前5nm月总产能规划可能达到60~70K,发展速度与7nm制程相当。
3nm制程:受新建厂房进度影响,3nm制程可能稍微延迟至2022年后量产。
根据过往研发规划,量产厂生产前研发产线已有部分出货给客户的能力,因此2021年下半年推出3nm产品并非不可能,时程上不会落后Samsung。
Intel过去在制程技术上一直居于领先地位,但在10nm节点遇到开发困难与产能分配问题,导致先进制程时程规划落后于台积电与Samsung。
开发10nm节点时对EUV规划偏向保守,在ASML首波EUV机台供应客户清单中占比很少,绝大多数为台积电购买,导致EUV光刻机调机阶段时间拉长。
既有量产产品与研发需求互抢产能,进一步影响先进制程规划。
目前10nm产品已追上量产进度,预计2019年第四季度供货。
7nm制程:规划至2021年量产,并延续7nm推出优化版本7+和7++,发展步调稳健。
5nm制程:计划可能落在2023年后,明显落后于台积电与Samsung。
Samsung:加速时程,紧咬台积电7nm制程:Samsung决定直接开发7nm EUV方案,官方Roadmap显示,7nm EUV已于2019年第二季度量产。
客户以自家手机AP芯片及IBM的Power系列芯片为主,其他外部客户尚在评估下单状况,故2019年底7nm月产能可能规划为10~15K左右。
5nm制程:虽然7nm全面EUV化,在曝光显影制程的EUV调校上有经验优势,但制程节点细致化布局(从10、8、7到5nm)可能导致5nm量产时间不如预期快,估计量产时间落在2020年下半年。
3nm制程:Samsung宣称在2021年会推出采用GAA(Gate-All-Around)技术的产品,或许将成为在时程上与台积电正面对决的纳米节点,但后续能否如期推出仍有待观察。
终端应用市场与商业模式的影响终端应用市场:手机AP是台积电与Samsung角力的主战场,先进制程发展谁能获得最大利益,或许仍取决于终端产品的销售情形。
商业模式:台积电为纯晶圆代工模式,专注于为客户代工芯片,客户涵盖CPU、GPU及手机AP与HPC等高端产品线。
Intel属于IDM(垂直整合制造)模式,以CPU与嵌入式GPU为主,自产自销。
Samsung则两种业务皆有涉略,既生产自家芯片,也为其他客户代工,透过代工AMD、NVDIA取得部分市场。
结论台积电在先进制程发展上具有明显优势,其时程规划领先、产能积极备妥,且客户合作基础广泛,涵盖CPU、GPU、手机AP与HPC等高端产品线。若能在时程规划上持续领先竞争对手,未来在先进制程市场拿下大多数份额的可能性较大。Samsung虽然加速时程紧咬台积电,但在客户基础和产能规划上仍有提升空间。Intel则因步调保守,在先进制程时程规划上落后于前两者,未来需在稳定发展的基础上加快追赶步伐。
