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半导体的行业变化

日前,外媒semiaccurate表示,英特尔停止了10nm工艺的研制。这给工业界扔下了一个重磅炸弹。尽管音讯出来没多久,英特尔官方马上否定了相关报导,但这个留言毫无疑问地又将饱尝制程推进之苦的英特尔面向了风口浪尖。

从22nm工艺以来,Intel就一向在延迟推出他们的最新工艺,尤其是到了现在的10nm工艺,英特尔现已延误多年,以至于在上一年台积电7nm工艺量产今后,代工巨子终于历史上初次逾越了英特尔成为了全球集成电路工艺集成的抢先者。

其实英特尔的这个窘境 是半导体工业的冰山一角。联想到联电和格芯先后宣布退出先进工艺的研制,高通收购NXP不成失去进入轿车商场捷径,Arm服务器芯片事务的再进一步,三星加码晶圆代工和轿车电子,物联网和人工智能的鼓起等一系列事件。

种种迹象表明,旧的半导体格局或将被打破,一个新的年代正在敞开。下面咱们从三大代表性厂商的现状,结合现在的半导体工业现状,进而阐述半导体世界改变的可能性。

半导体从前霸主的出路未卜

在英特尔于1971年推出为日本Busicom研制定制的4004处理器的时分,他们应该也没想到,这系列处理器产品敞开了他们辉煌的进程。公司也从1992年开端,连续25年稳居全球最大半导体公司的宝座,直至上一年三星凭仗存储涨价将其替代,才25年来初次让出龙头的方位。但英特尔的今日,可以追索到10年前的苹果iPhone发布。

众所周知,由于在移动处理器方面的后知后觉,英特尔在Arm阵营现已巩固了移动生态之后,才推出Atom想分一杯羹,但正如他们X86在PC和服务器商场的位置相同,英特尔在花费了几十亿美金之后,黯然退出了这个商场。尽管现在他们凭仗Modem从头杀回了移动商场,加上在新式的人工智能的布局,似乎也给他们“从云到端”的概念供给了强力的支撑。但终端商场的改变,现已让他们失去了过往那种舍我其谁的号召力。

在PC年代,英特尔的X86处理器是商场的肯定领导者,即使AMD在2003年左右凭仗K7系列处理器一度让英特尔感受到火烧眉毛的压迫感,但芯片巨子根据自身工艺制程的优势,将AMD逼退,从头巩固了自己的位置。但对现在的英特尔来说,面对的竞赛是比当时更复杂的环境。

一方面,是工艺制程方面现已落后了。

正如前面所说,英特尔可以有今日的位置,他们的工艺制程的抢先功不可没。但进入了最近两年,英特尔10nm一向停步不前,在台积电7nm出来今后,现已落后于全球最大的晶圆代工厂了。在面对这种窘境,英特尔也将其制作事务分为技能开展部分、制作和营运部分、供应链部分,重整他们的制作工艺计划。这也是呈现了文中开端那个谣言的原因。

英特尔早几年发布的路线图,从22nm开端,公司工艺就开端延期

罗森布拉特(Rosenblatt Securities)证券公司的剖析师Mosesmann在8月底的一份陈述中则表示,处理器大厂英特尔(Intel)在半导体制程上的瓶颈不只是10纳米节点的延期,并且需要许多时刻来处理这个问题,由于这将形成英特尔制程下风持续5年、6年、乃至7年时刻。

尽管英特尔最近一向在着重其10nm工艺良率有了大的前进,且有望在明年推出,但Chris Caso在陈述中表示,英特尔现在最大的问题就是10纳米制程的延宕,因此估计未来两年内英特尔都不会推出10纳米的伺服器处理器,而这样10纳米制程延后的问题,也为竞赛对手打开了一扇窗,并且这扇窗可能永远都不会关上。

反观竞赛对手AMD,由于格芯战略性地放弃7nm,这让他们能更好地拥抱台积电,拿到了制程抢先优势。据之前的报导,AMD计划在2019年1月举办的CES上发布7nm高端CPU和GPU,这是他们抢占英特尔商场的筹码。

另一方面,新式的AI商场,优势并没有那么显着。

回看英特尔过往的产品,不管是DRAM或许X86处理器,英特尔都一度拥有过压倒性的优势,他们在产品转型的时分,也能预先把握着商场潮流。但在AI年代,这个规律现已被打破了。在AI商场,英特尔没有英伟达GPU那种肯定的抢先产品,一起围绕着AI芯片终端和云端,也涌现出了许多竞赛对手。尤其是像华为这些可以供给“从端到云”系统大厂商的呈现,会给英特尔带来无形的压力。

对英特尔来说,如何守护好最大的现金流商场——服务器,是他们的首要任务。由于从前的移动领域的竞赛对手,对这个商场虎视眈眈,日前乃至还推出了新的产品线系列Neoverse和根据Arm架构的服务器合规认证计划——Arm ServerReady,协助用户安全、合规地部署Arm服务器系统。

全球最大的IP厂商正在联合其合作伙伴对Intel发起有史以来最强烈的攻势。假如英特尔稍有不小心,也许最后一块自留地也会被攻陷。这对他们带来的影响是不可幻想的。

移动芯片巨子的诸事不顺

近来,移动芯片巨子高通正在香港举行他们一年一度的“4G/5G技能峰会”。在会上,他们不光重申了他们在移动商场的领导位置,还推出了全新的,运用三星11nm LPP工艺制作的骁龙675。一起,高通还披露了5G OEM合作伙伴、毫米波天线模组等一系列新前进。

当然,咱们必定肯定,高通是移动芯片商场的肯定霸主。就算其QTL事务备受争议,但咱们也不能否定他们对整个智能手机产品功能的前进和全球相应芯片商场的开展,乃至是人才培训方面,都有其积极的奉献地点。

商场剖析机构Strategy Analytics早前发布的2018年Q1全球蜂窝基带处理器商场剖析布局显示,在本年一季度,高通,三星LSI,联发科,海思和UNISOC(展讯和RDA)夺下全球蜂窝基带处理器营收前五。其间高通以52%的比例坚持抢先,紧随其后的是是三星LSI和联发科,商场比例分别为14%和13%。

假如智能手机还能坚持曩昔十年的生长态势,高通凭仗现在和OPPO 、VIVO、小米和三星等一众终端厂商树立的深厚关系,在他们的共同携手下,继续躺着赚钱,是毫无问题的。但现在一方面智能手机的添加乏力;另一方面,越来越倾向于运用自有芯片的华为的商场比例的高涨,加上三星也在共同推进,对高通来说,在这块事务上面也面对不确定的挑战。

根据我国通信研究院15日发布的数据显示,2018年前9个月,我国手机商场出货量3.05亿部,同比下降17.0%。其间,9月份出货量3902.2万部,同比下降11.7%,环比添加19.7%。剖析以为,商场饱满、智能手机普及率前进以及零售价格攀升,抑制着整个手机商场的添加。

从全球来看,多家剖析机构的统计显示,2018年第二季度全球智能手机出货量,华为初次超越苹果排名升至第二,成为全球第二大智能手机厂商,落后于三星。从涨幅来看,苹果涨幅为1%,而华为约为41%,而整体商场出货呈现下滑。其间华为手机出货量达5420万台,超越苹果的4130万台,居全球第二。

前三大手机厂商中,都有离开高通的可能,其间三星是想捧起自己的猎户座系列;华为则开端逐渐全盘运用自研的Kirin芯片;至于苹果,由于和高通的纠纷,他们在最新的iPhone手机中现已悉数用英特尔的基带。在高通日前发布的5G OEM合作厂商中,没有看到这三家厂商的LOGO。尽管这是意料中的工作,但这这关于高通来说,也是一个不小的打击。

别的,来到5G年代,由于华为等厂商的异军突起,高通不再有之前3G和4G年代的专利池优势,关于高通首要赢利奉献源QTL事务来说,这也是一个不得不重视的一个方面。至于收购NXP流产,失去进入轿车电子领域的捷径;服务器事务的失利,也让高通失去了许多潜在的筹码。

至于现在高通正在主推的物联网商场,和英特尔现在所专注的商场相同,这块的芯片商场并不能有一家独大。我国各路芯片厂商的在NB-IoT商场的布局,也使得高通在这个商场面对史无前例的竞赛压力。

但咱们也仍是着重一点,WIFI和Aptx这两个商场,尤其是后者,会是高通的一个重大开展机会,但与手机SoC等相比,在商场方面的比例是不能比。

本年上半年的另一个重点事件,就是格芯退出了先进制程工艺的竞赛。作为全球第二大的晶圆代工厂,格芯的这个决议,征兆着晶圆代工商场的竞赛进入了一个全新的阶段。在笔者看来,格芯的这个决议,将会对晶圆代工商场形成一个深远的影响,晶圆代工商场或许将会从头洗牌,而这都是晶体管资料微缩面对问题的后遗症。

现在不管是GPU、CPU、或许超算,都对7nm等先进工艺有很强烈的需求,但进入这些先进工艺,在本钱方面无疑会给厂商带来巨大的挑战。

一方面,每台上亿美元的EUV光刻机购买会带来本钱压力;另一方面,资料的研制,也会带来本钱的添加。更不用说在工程师和软件方面的投入。以三星为例,在本年年初,他们为7nm工艺投入了56亿美元晋级南韩华城市(Hwaseong)的晶圆新厂。这些巨大的投入,关于格芯来说,是一笔难以承当的开销。

而这个结果是先进制程带来更多的收入形成的。

IC Insights最新的陈述指出,台积电2018年平均每晶圆收入估计为1,382美元,比GlobalFoundries的1,014美元高出36%;联电2018年每片晶圆的平均收入估计仅为715美元。据统计,台积电是四大中仅有一家估计2018年将比2013年发生更高的每晶圆收入(9%以上)的晶圆代工厂。相比之下,GlobalFoundries,联电和中芯世界2018年每晶圆平均收入估计将较2013年下滑1%,10%和16%。

尽管估计本年四大代工厂每片晶圆的平均收入为1,138美元,但发生的数量在很大程度上取决于IC加工的微型化技能。在2Q18,每片晶圆0.5μ200mm(370美元)和每片晶圆20nm300mm(6,050美元)之间的差异超越16倍。

又由于现在先进制程基本只要台积电能做,那就使得先进制程加剧向头部企业会集,拉大了这个距离。台积电CEO魏哲家在18日的投资者大会上披露,估计到本年底,台积电用7nm工艺完成流片的芯片设计将超越50款,而到明年底会有100多款芯片选用其7nm和增强版7nm EUV。那就意味着关于后面的追赶的厂商来说,只要喝汤的份。正是在这重重要素的影响下,除了格芯外,联电也退出了先进制程的追逐,聚集在现有制程的优化更新。

现在的头部玩家中,除了台积电外,唯有三星在存储奉献的巨大收入的支撑下,继续推进先进工艺的研制。半导体晶圆代工的新格局也初见雏形。

正所谓不破不立,从现在的半导体格局来看,我国未来会成为一个重要的X要素。这是我国自身的位置和商场开展的必定。

首先在AI方面,国内现已聚齐了华为、寒武纪、商汤、地平线、比特大陆、云天励飞和遂原等一大批新创公司,他们也在围绕着安防、轿车等商场赶紧布局。联想到我国商场的巨大,还有国内在安防领域的全球影响力,加上本土造车厂的快速鼓起,这就给国内AI的芯片厂商带来了许多可能性。

其次在物联网方面,国内也相同有了华为、中兴、汇顶、ASR和乐鑫等一批厂商,不管是高通或许是英特尔,在这块商场直面国内的群狼,压力无疑是巨大的。

至于晶圆代工方面,中芯世界在梁孟松的带领下,正在一步步提升了28 nm High K的良率,14nm FinFET工艺打破在即。在上一年,中芯世界方面谈到了公司在7nm方面的研制。和格芯和联电不相同,中芯世界不管从战略位置或许是资金支撑方面,都有着他们无法比拟的优势。多方支撑下的中芯世界,有朝一日必定会成为先进晶圆代工商场的一个搅局者。

来到Arm服务器芯片方面,国内华为、华芯通和飞扬的阵型,也正在对英特尔发起冲击。无限的可能正在前面招手。

我国存储更是一个重要的X要素。

其他不管是模拟芯片、数字芯片、EDA东西,国内也都在赶紧布局。我国或许将会成为全球半导体一个重要角色,但咱们也应该看到背面的风险。

在我国开展的过程中,美国方面以专利和要挟为由,加大了对我国的技能出口限制,通过添加关税,也进一步抑制了本土集成电路工业的开展。关于我国相关工业来说,要想蜕变,阵痛是免不了。

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