从Apple“芯片门”学到的代工教训;高通骁龙820双代工受关注
1.从Apple“芯片门”学到的代工教训;
2.台积电登陆 12寸厂预定2018年接单量产;
3.苹果芯片门争议 高通未来受关注;
4.三星(中国)半导体产值破百亿元大关;
5.力晶前进合肥 12寸厂明动土;
6.日月光矽品还在争 陆蚕食封测大军压境
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1.从Apple“芯片门”学到的代工教训;
最近大家应该都听说了苹果(Apple)最新iPhone 6s/6s Plus智慧型手机同时采用两种不同处理器晶片版本(Apple A9 SoC)的消息其中一款A9晶片由三星(Samsung)制造,另一款则来自台积电(TSMC)。A9晶片虽然来自两家不同的代工厂,按理来说执行起 来应该是一样的,然而,台积电与三星所采用的制程却不一样。
随着Apple采用两家代工厂供货的秘密传开来,科技网站开始测试这款手机,并比较两种版本的A9处理器。结果显示两种版本的效能似乎并非完全相同。这可能会影响到消费者选择哪一个晶片版本的手机,同时也导致一些消费者担心情况可能被一些不实的测试结果夸大了。
事 实上,真正的差别之一就在于SoC的实体尺寸三星的晶片比台积电的晶片更小8%。晶片尺寸的差别可能是由于电晶体大小的不同。两家公司都采用新的3D 电晶体制程台积电发布其制程为16nm FinFET,而三星则称其制程为14nm FinFET,这表示三星晶片的电晶体应该比台积电的电晶体更小。不过,制程名称并不见得直接关系到制程几何尺寸,如今它已经成为一些行销用语。
采 用不同的设计工具库来打造晶片,也可以解释为什么两款晶片的大小不同。即使两款晶片的功能相同,Apple的A9设计团队也必须分别与每一家代工厂专用的 设计工具库相互配合。例如,取决于不同标准库的设计,用于实现快取的SRAM单元中电晶体数量与面积可能也有所差异。但无论何,晶片大小的差别应该不至于 影响到消费者的体验。
然而,从一些网站的测试结果显示,还有另外一项差异采用台积电晶片(至少是至今几款测试结果)的手机显示拥有较 三星版本更长的电池续航力。实际的差异程度正是目前一些争执的焦点。包括像GeekBench与AnTuTu等测试结果,都显示出两款晶片版本之间存在明 显差异。
Apple觉得有必要发表评论了。该公司表示,实际情况中应该只有2-3%的差别。Apple的回应点出了问题的核心:现实世界 的测试是否足够?这些测试显示在大量密集的CPU处理工作负载下,电池的确消耗得更快。但在实际情况下,一般用户通常是周期性地使用CPU,而不会持续性 地使用。不过,两款晶片之间的确存在明显差异,但问题是为什么会有这样的差异存在?
台积电的晶片之所以能够实现较长的电池续航力,主要的原因在于它比三星的晶片具有较低的漏电流,或是稍低的供电电压。一般来说,更高的漏电流就意味着电池续航力较短,即使是在待机状态下,更高的操作电压效应更可能出现在密集的工作负载中。
漏电流的原因来自于电晶体未能在逻辑关闭状态下完全关断,导致微量的电流“泄漏”出来。即使是在处理器闲置的状态下,这些漏电流也会持续缓慢、微量地耗用电池电量。
在 这个案例下,电池续航力的差异更可能出在每个元件的工作电压。在智慧型手机中,电源管理晶片(PMIC)可控制电压,让处理器因应各种不同的作业条件。 PMIC用于控制电源管理的细节,在轻负载时降低处理器功耗以及减缓时脉速度,从而协助延长电池续航力。为了达到与台积电晶片相同的性能和时脉速度,三星 的晶片可能必须以稍高的电压作业,因而也从电池中汲取了更多电量。
测试结果显示最主要的差别就在于电池续航力,这表示为了符合Apple 的时脉速度要求,三星的晶片必须以稍高的供电电压作业。较高的工作电压可能会导致一些制程变异的结果,但这样的结果会在低负载时带来更高功耗。因此,为了 有效判断三星与台积电制程中的变异,还需要大量的统计样本,而不是仅比较两款晶片。就算是在同一家代工厂,也可能会发生显着的变异。因此,仅由几个测试网 站进行几项受限的测试,并不代表对这种情况的最后结论。
虽然台积电的晶片更省电,但三星的晶片尺寸较小,可以让Apple更省成本。假设 这两家代工厂的良率差不多,晶片面积更小表示相同晶圆中可容纳更多晶片。晶圆的良率高,产出的晶片更多,每颗晶片的固定成本就更低。虽然两款晶片面积的差 异仅8%,但却可让每片晶圆产出更多9%的未封装晶粒。
当分析早期制造良率的影响时,这实际上意味着每晶圆产出更多11%的合格晶片。每片晶圆的合格晶片良率越高,意味着每颗晶片的成本更低。实际的成本当然还取决于封装与测试合格晶片的成本,但光是晶片本身节省8%,对于数千万台的单位来说,已经意味着相当庞大的数字了。
此外,在相同的量产条件下,每片晶圆产出更多晶片也意味着三星能够提供更多元件。以成本与产量的优势来看,Apple可能就不在意三星晶片稍高一点的功耗,而更着眼于其更低的成本优势。
对于消费者来说,晶片之间的差异并不容易区别。极端测试放大了晶片之间些微的差异,不过,也很少有产品会像Apple的产品会被这样过度的分析。
编译:Susan Hong
(参考原文:Apple Gives a Foundry Lesson,by Kevin Krewell,Tirias Research首席分析师)eettaiwan
2.台积电登陆 12寸厂预定2018年接单量产;
台积电登陆计画确定落脚南京,并通知设备厂将直接切入最强悍且具竞争力的16奈米制程,让对手毫无招架之力,首座12寸厂并预定2018年正式启用。
台湾半导体业者在大陆12寸晶圆厂布局 图/经济日报提供
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台积电到目前为止对大陆独资设立12寸厂案,多以大陆生产成本仍高于台湾,模糊登陆行动。
但半导体设备业者表示,台积电多方评估后,确定落脚南京,已由南京市政府展开整地工程,台积电预定最快年底或明年初进行建厂作业,2018年完工,并以目前承接苹果高阶处理器的16奈米主力制程,直接在当地接单生产,为主力客户高通、联发科、海思、展讯等就近提供服务。
据了解,台积电一开始选定三处,包括英特尔大连厂、武汉及南京,进行12寸晶圆厂设厂地点,因大连英特尔旧厂是8寸厂,得打掉重建12寸,不符经济效益,台积电放弃,最后在南京市政府提供优惠的投资奖励下,决定落脚南京。
稍早南京浦口经济开发区不小心在围篱上写上“台积电建厂用地”,让台积电12寸晶圆厂投资案曝光,南京市政府虽立刻撤下标示,但也配合台积电的投资行动,展开整地工程。
半导体设备厂表示,台积电放弃的大连厂,将由英特尔直接重新规划与展讯兴建全新的12寸厂,并切入生产储存型快闪记忆体(NAND Flash),可能是紫光集团主导的首座12寸晶圆厂投资案,开启进军记忆体的行动。
至于台积电落脚南京,则选定直接切入今年下半年量产的16奈米FinFET+(鳍式场效电晶体强化版),这项制程也是目前台积电为苹果生产A9处理器完封三星14奈米的利器,将成为大陆技术最先进的逻辑晶片代工厂。
半 导体设备厂表示,台积电设定时程是2017年底完成开始试产,2018年正式接单量产,以台积电2018年在台可能推进到7奈米量产,台积电直接切入16 奈米在大陆接单量产,仍符合投审会规范,不过台积电这项制程布局,将大幅领先大陆设厂的中芯、联芯等,预料将掀起极大的震撼。经济日报
3.苹果芯片门争议 高通未来受关注;
苹果A9处理器同时下单台积电与三星,意外爆发“晶片门”争议,市场传出,高通骁龙820也将同时找上台积电与三星代工,未来是否会重蹈苹果覆辙备受关注。
业界人士认为,苹果A9处理器同时选择台积电与三星代工,应基于技术成熟度考量;苹果若仅选择台积电16奈米制程代工,恐会影响iPhone 6S上市时间延迟。
三星14奈米制程虽然在时间上可以保证,只是良率不高,苹果若仅选择三星代工,则恐将面临供货不足问题;业界人士认为,苹果A9处理器选择两家供应商实属无奈。
高通骁龙820可能选择两家供应商,业界人士研判,除高通有意争取三星手机订单,三星也给高通不错的价格优惠,另外,高通若仅选择台积电代工,也恐将影响上市时间。
在苹果传出台积电代工的A9处理器较三星代工的版本省电,并引发高度争议后,高通骁龙820未来是否会同样出现同一款处理器功耗却有不小差异的情况,备受市场关注。 中央社
4.三星(中国)半导体产值破百亿元大关;
本报讯(通讯员 马东芳 记者 刘冰峰)近日,位于西安高新区的三星(中国)半导体有限公司传来喜讯,1-8月,该公司累计实现产值115.09亿元,突破百亿元大关,预计年底实现产值 150亿元。为了表彰先进,鼓舞士气,进一步调动全市工业企业为实现工业稳增长多做贡献,西安市政府向三星(中国)半导体有限公司发送贺信,并奖励100 万元。从2014年5月9日三星闪存芯片项目在西安高新区正式投产,到实现产值突破百亿元大关,只一年多的时间,西安又崛起了一户产值超百亿元的大型工业 企业,再次向世人展示了“陕西速度”“西安效率”“高新精神”。
三星公司在高新区三年实现三级跳
一棵果树从栽种到挂果,需要三年时间;而三星作为陕西省最大的外商投资项目,从落地西安高新区,到总产值突破百亿元大关,也只用了三年时间……
2012年,三星公司在西安高新区落地生根。3月22日,韩国三星电子公司闪存芯片项目落户西安,成立三星(中国)半导体有限公司,同年9月12日,一期 投资70亿美元的12英寸闪存芯片项目在西安高新区开工奠基。该项目是改革开放以来陕西省引进的最大的外商投资项目,也是国内最大的电子类外商投资高新技 术产业项目。
2013年,经历一年时间,西安三星开始吐绿发芽。紧随着闪存芯片项目的落户,三星电子又在西安高新区投资5亿美元启动了存储芯片封装测试项目。西安高新区的三星芯片工厂成为目前三星在海外投资的唯一个集存储芯片制造、封装测试于一体的工厂。
2014年,三星项目已经繁花似锦。三星闪存芯片项目于5月9日顺利竣工投产。三星封装项目也在1月开工,并于年底实现主体完工。随着三星项目整体建设的 快速推进,一批与三星项目密切相关的配套企业陆续落户高新区,吸引了包括美国空气化工、日本住友、韩国东进世美肯、华讯微电子等一大批国内外企业入驻高新 区。
2015年,三星公司终于收获了累累硕果。今年1-8月份,公司累计实现产值115.09亿元,突破百亿元大关,预计年底完成产值150亿元。而三星封装测试项目也已于4月14日实现竣工投产,标志着一条完整的半导体生产链已经在西安高新区正式构筑完成。
助力西安成为全球信息产业新高地
西安市政府给三星(中国)半导体有限公司的贺信中提到:“经过短短一年多的发展,公司顺利实现了产值超百亿元的目标。这一突破,不仅扩大了西安工业的规 模,提升了质量和效益,壮大了经济的综合实力,而且进一步促进了西安新一代信息技术的发展,形成了电子信息产业的规模化、高端化和差异化特色,加快了经济 结构调整和转型升级。”西安日报
5.力晶前进合肥 12寸厂明动土;
力晶与安徽合肥市政府合资投资的晶合集成电路12寸晶圆厂,将在明(20)日动土,最快2017年量产,开启台湾半导体业者赴大陆投资12寸晶圆厂新一波浪潮。
力晶是继联电与厦门市政府所属企业在厦门兴建12寸晶圆厂之后,第二家透过与大陆官方合资的方式,在当地兴建12寸晶圆厂的台湾半导体业者。
联 电厦门12寸厂已于今年3月下旬动土,是此波台湾半导体业在大陆设立12寸晶圆厂当中,脚步最快的业者,力晶紧追在后。力晶合肥12寸厂初期锁定LCD驱 动IC等代工业务,规划最先进的制程为90奈米,是力晶在今年5月正式脱离纾困之后,卡位中国半导体快速发展商机的布局。
力晶创办人暨执 行长黄崇仁表示,中国正在酝酿半导体“中国制造(Made in China)”的政策氛围,未来在当地销售的半导体零组件至少要有五成是在中国制造,一旦成定局,会比红色供应链崛起严重百倍,并造成全球供应链大地震, 与其对抗,不如早一步卡位与其合作,这是力晶决定前往大陆设12寸厂的主要原因。
力晶瞄准合肥为中国面板大厂京东方生产制造重镇,有助取 得LCD驱动IC订单,透过与安徽合肥市政府所属建设投资控股签订投资参股协议书,双方合资成立合肥晶合集成电路公司(简称晶合集成),并斥资人民币 135.3亿元(约新台币676.5亿元),在当地兴建月产能4万片的12寸晶圆厂。
力晶一开始以少量资金和技术作价方式参股,第一年由对方先投资建厂,力晶明年开始投入少量资金,投资额将不超过总投资额的10%,并以分期注资方式投入,最快2017年开始量产。经济日报
6.日月光矽品还在争 陆蚕食封测大军压境
半导体封测业整并潮涌,日月光和矽品对峙未解,中国大陆南通富士通蚕食超微(AMD)苏州和马来西亚封测厂。红色供应链大军压境,台厂不能再内斗消耗。
日月光公开收购矽品25%股份,矽品高度疑虑,欲与鸿海换股策略结盟。双方大打舆论战和法律战炮火猛烈,不过鸿矽恋未获矽品股东临时会过半股数通过,矽品再发动法律战箝制日月光最大股东身分,双方互信基础崩坏,攻防角力持续上演。
正 当日月光和矽品还在相争之际,中国大陆红色供应链加速对外整并脚步,继江苏长电成功并购新加坡封测厂星科金朋(STATS ChipPAC)后,南通富士通微电子在国家集成电路产业投资基金力挺下,17日公布收购国际大厂超微(AMD)在苏州和马来西亚槟城封测厂85%股权。
南通富士通将成立南通通润达投资公司,以3.7亿美元现金方式进行收购,这为全球封测产业再投下一枚震撼弹。
全球半导体产业整并风起云涌,先前包括恩智浦(NXP)并购飞思卡尔(Freescale)、英特尔(Intel)并购亚尔特拉(Altera)、安华高(Avago)并购博通(Broadcom),总金额达720亿美元。
这波整并浪潮也蔓延到封测产业。江苏长电并购星科金朋,在全球专业委外封测(OSAT)产业营收规模逼近排名第3的矽品,加速催化OSAT产业水平或垂直整并趋势,进一步带动日月光公开收购矽品股份、矽品与鸿海换股策略结盟的连锁效应。
现在南通富士通也出手收购超微旗下两大封测厂,在全球OSAT产业营收规模有机会大幅跃升,跻身前10强。
整体观察,中国大陆掌握这波产业整并浪潮,透过设立国家产业投资基金、政策扶持、鼓励整并收购、反垄断法等手段,积极构建半导体和资通讯自主产业链。
在半导体封测领域,中国大陆订定目标,今年中高阶封装测试销售收入占封装测试业总收入比例,要达到30%以上。到2020年,封装测试技术要达到国际领先水准。这也是为何中国大陆透过集成电路产业投资基金、积极扶持本土厂商对外并购的主因。
半导体专业委外封测厂商整并一波接一波,封测大厂艾克尔(Amkor)也规划明年合并日本晶圆厂J-Device,到2017年合并营业额目标50亿美元,目标扩大汽车电子市场应用,欲站稳全球第2大OSAT封测厂地位。
这次南通富士通收购超微在苏州和马来西亚槟城封测厂85%股权,也将带动OSAT大厂并购整合元件制造厂(IDM)旗下封测事业部门的新一波浪潮。
展望全球半导体封测业发展趋势,专业委外封测代工厂OSAT整体规模,占全球半导体封测规模约5成,另外5成半导体封测在IDM大厂手中。这将是OSAT封测厂未来主要的成长空间。
除了超微,例如恩智浦(NXP)或是飞思卡尔(Freescale旗下)的封测厂或事业部门,有机会成为OSAT专业封测厂的整并和成长目标。
包括日月光、矽品、力成等全球专业委外封测代工OSAT厂,高达400多家,营业额超过1亿美元有130多家,OSAT已经是自由竞争的市场,产业大者恒大。
日月光、艾克尔和矽品等OSAT厂商,具备凸块晶圆(Bumping)等高阶先进封测技术优势,这是下一阶段高阶封测产业时代必备的重要竞争武器。相较之下,超微、恩智浦或飞思卡尔等旗下封测事业单位,并没有具备有利的高阶封测产能条件。
检 视中国大陆布局封测产业,将南通富士通并购超微部分封测厂、以及江苏长电收购星科金朋两大事件放在一起观察,就可以发现,中国大陆一方面扩大产能规模,一 方面掌握高阶封测产能,已切入超微、高通(Qualcomm)、英特尔行动通讯IMC以及联发科等主要客户,因应下一世代通讯晶片、云端运算、物联网 (IoT)、巨量资料(Big Data)的发展目标。
日月光和矽品相争未解,中国大陆封测业已经掌握全球趋势,透过内部整备对外扩张,正在急起直追,台厂领先优势正被大幅拉近。
日月光和矽品整并综效还没有出现,内斗猜忌已让互信基础崩坏,中国大陆正在国际大厂封测事业部门插旗,内外交迫,台厂不能再坐失良机,能否柳暗花明,端赖封测台厂领导者的智慧。经济日报
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