市占率維持55%上下,一躍成為全球第十大市值公司,晶圓代工龍頭臺積電坐穩行業龍頭的同時,也有著令市場驚艷的成長性。

國際權威高科技產業研究機構TrendForce集邦咨詢最新調研預估,2020年第三季全球晶圓代工業者營收將成長14%,臺積電第三季營收年成長21%,市占率排第二的三星電子的年成長僅為4%。

臺積電何以稱霸行業并持續成長,已不是什么新穎問題。更進一步則要回答:如何甩開高喊“半導體愿景2030”窮追不舍的三星?

持續沖刺先進制程,搶先押注先進封裝技術,客戶信任……25日舉辦的臺積電2020年度全球技術論壇,不僅能讓我們一窺行業龍頭的財富密碼,也有助于業者捕捉市場風向。

沖刺先進制程,7納米已兌現業績,2納米已投入研發

技術論壇上,臺積電總裁魏哲家圍繞7納米、5納米、3納米及2納米制程,封裝技術發展以及未來的布局關鍵,發表專題演講。

魏哲家從目前已經具備量產能力的7納米產品談起。他透露,2018年4月開始量產的7納米制程芯片已于近期達到出貨10億顆的里程碑,出貨占今年第二季晶圓銷售金額的36%。

魏哲家還稱,在N7量產1年后,N7+強化版也正式量產,為全球第一個進入商業量產的EUV半導體制程。

TrendForce集邦咨詢預測,臺積電三季度營收主力為7納米制程,受惠于5G建設持續部署、高效能運算和遠程辦公教學的CPU、GPU等強勁需求,產能維持滿載。

目前,5納米制程已經進入量產階段,正計劃努力擴產,強化版5納米制程則預計明年進入量產。

與此同時,臺積電也在發力更為先進的N4與N3制程工藝。N4是臺積電5納米家族的最新成員,可進一步提升性能、功耗、以及密度來滿足多樣化產品的需求,預計2021年第4季正式試產;N3為3納米制程工藝,計劃于2021年進行試產,2022年下半年進入量產。

魏哲家稱,N3定位將成為全世界最先進的制程技術。技術業務開發資深副總經理張曉強補充道,3納米制程雖延用FinFET(鰭式場效電晶體)技術,卻采用了全新的節點技術,運算速度增加10%~15%、功耗降25%~30%、邏輯電晶體密度增加1.7倍。

張曉強還透露,2納米也已投入研發,預計最快2024年后現身。

圍繞7納米以下的先進制程,臺積電和三星的大戰愈發激烈。三星在第2季的財報會議上表示,5納米制程于2020年第2季開始量產,并預計下半年開始拓展客戶,并正式大量投產。

雖說20納米世代以后,納米制程定義出現分歧,變得有些像紙面上的數字游戲。不過,臺積電在推進制程方面的優勢,確是大家有目共睹。

值得一提的是,雖然臺積電在沖刺先進制程方面看似來勢洶洶,實則一直走著穩健的路線。

比如在導入EUV時,相比在技術不成熟時直接全面采用EUV的三星,臺積電則在沿用FinFET推出7納米產品的基礎上,再推出EUV進階版,從而確保量產良率。

考慮到7納米以下產品投資金額巨大,臺積電也會采取和大客戶共同研發的策略,并確保在拿到訂單后準確預估規模。而在公布先進制程消息方面,相比對手,臺積電也以一直顯得更為謹慎。

張曉強表示,接下來臺積電準備興建新的研發中心。新建研發中心將容納8000名工程師及科學家生活工作,并擁有一條全世界最先進的研發產線,預計將在2021年啟用。

擴充產能方面,臺積電也動作不斷,近期砸下逾50億新臺幣向家登、力特與益通買下南科廠區。負責營運組織的資深副總經理秦永沛強調,臺積電每年持續投資100億美元以上擴充產能,所提供的產能位居全球第一,并大幅超越三星3倍以上。

先進封裝,下一個賽點

摩爾定律面臨諸多瓶頸,先進制程逼近物理極限之時。業內普遍認為,先進封裝技術會成為晶圓代工領域的另一重要戰場。

三家行業龍頭均已提早布局先進封裝技術,制程落后的三星更是期望以封裝技術為發力點,借助3D IC封裝技術X-Cube挑戰臺積電。

據三星公布,X-Cube技術將邏輯與SRAM向上堆疊以減少晶片面積,再以直通硅穿孔(TSV)技術,提升系統整合晶片的資料處理速度,使其可搭載高容量記憶體解決方案,增加客戶設計上的自由度的同時,改善功耗。三星已正式宣布,3D IC封裝技術X-Cube將可用于7/5納米。

布局先進封裝技術,臺積電也絲毫沒有示弱。臺積電認為,當前2D半導體微縮已經不符合未來的異質整合需求,其發展的3D半導體微縮成為可以滿足未來包括系統效能、縮小面積、以及整合不同功能的解決方案。

魏哲家強調,臺積電也將CoWoS、InFO-R、ChiponWafer、WaferonWafer等先進3D封裝技術平臺匯整,未來將統一命名為「TSMC3DFabric」。此平臺將持續提供介面連結解決方案,以達成客戶在整合邏輯晶片、高頻寬記憶體以及特殊制程晶片的需求。

臺積電的3D IC封裝技術,預計將于2021年正式亮相。從業者預計,三星爭取主動的先進封裝進擊,可能自2022年開啟。

此前,憑借InFO封裝技術力,臺積電奪得蘋果訂單,這對三星而言是教訓在先,對于臺積電則可謂是乘勝追擊。

33年信任關系:不與客戶競爭,不推出自有產品

目前,臺積電的7納米產品供不應求,5納米接單不斷,3納米首波產能由已釋出MacBook新單的蘋果所包下。

最新消息顯示,蘋果也已經提前包下2納米產品的首波產能。

國際沖突加劇下,市場傳來擔憂聲音。不過眼下來看,由于手上握有蘋果(Apple)、超威(AMD)、NVIDIA、聯發科、高通等訂單,臺積電并無訂單銳減之虞。與此同時,魏哲家表示,相比以往,客戶對導入先進制程顯得更加積極。

三星方面,據臺灣地區媒體報道,目前已拿下高通、IBM以及思科、Google的訂單。但也有從業者透露,三星的7納米EUV制程接單寥寥,5納米制程也沒有拿下高通以外的其他大額訂單,與臺積電這邊的局面形成對比。

憑借技術領先,臺積電的搶單表現并不令人意外。不過,相比競爭對手三星,臺積電不得不提的比較優勢一定是客戶信任。

受限于基因,三星的劣勢顯而易見。一方面,三星自營智能手機和CPU業務,與蘋果、高通等廠商存在競爭;另一方面,半導體代工客戶需向有競爭關系的三星提供電路設計圖,難免存在抵觸心理。

魏哲家在演講最后強調,臺積電33年來與客戶所建立的信任關系是臺積電能持續發展的核心價值。臺積電始終維持不與客戶競爭,不推出自有產品的原則,如此以投注所有的資源來確保各個客戶的成功。

結語

早在2017年,張忠謀預測,臺積電與三星的競爭或將演變為戰爭。

目前來看,憑借先進制程和封裝技術,加之搶單實力,臺積電坐穩晶圓代工龍頭的的同時,正全方位掘深護城河。

臺積電稱王的同時,不忘廣積糧。試圖奪取首位寶座的三星雖極力追趕,但二者的差距卻在逐漸拉大。

疫情之下,5G手機和服務器等尖端半導體出貨量仍增,臺積電4~6月的凈利潤達到1208億新臺幣,同比增長81%。成長動能充足,臺積電第三季營收依舊穩健向上,全年營收目標上修至2成。

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