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台积电与三星的晶圆代工争夺战详解

2019-02-27 10:21

据IC Insights统计,2017年,全球前八大晶圆代工厂占总市场份额的88%。其中,台积电继续占据主导地位,稳居第一。

八大代工厂中,三星是唯一的IDM厂商。虽然2017年仅增长4%,但仍然是最大的IDM代工厂。

台积电与三星的晶圆代工争夺战详解

数据来源:IC Insights

Foundry业务是三星的核心版块,这些年在与台积电争夺先进制程工艺市场话语权方面,下足了功夫,也一直是业界的热门话题。

近些年,作为巨无霸级别的IDM,三星一直觉得其晶圆代工业务水平还不够好,视行业霸主台积电为“眼中钉”,并通过大力投资、独立代工业务、挖人等措施,不断完善其晶圆代工技术能力和客户认可度。

2015~2016年,随着三星Foundry先进制程能力的逐步成熟,其从台积电那里夺得了不少大客户订单,收入颇丰。彼时的智能手机市场处于平台期(开始出现衰退,但对相关产业链的影响有滞后效应),对于相关芯片的需求量还是比较旺盛。这两方面的因素,使得三星Foundry在2016年出现了大幅度的增长。

而到了2016~2017年,随着台积电先进制程的进一步成熟,三星Foundry部分大订单又被台积电抢了回去;此外,全球智能手机市场全面衰退,其负面效应也开始显现,对相关先进制程芯片的需求大减。可以说,这两个因素是导致三星Foundry在2017年销售额同比增幅(4%)大幅下降的主因。

2018年初,在韩国首尔举办的三星晶圆代工论坛上,三星相关负责人表示:“今年的目标是到年底,将晶圆代工的市占率从第四名提升到第二名,超越联电和格芯。未来则打算超越台积电。”

2017年,三星晶圆代工部门的营收为46亿美元、市占率为6%。根据IC Insights统计,2018年,台积电将实现347.65亿美元的营收,排在第二位的GlobalFoundries营收为66.4亿美元,而今年三星晶圆代工营收有望增至100亿美元,市占将升至14%。这样就超过了GlobalFoundries,排在台积电之后,位列第二。

不过,报告同时指出,三星市占提高,主要是拆分晶圆代工部门的效应,并非业绩真有大幅成长。由于三星的晶圆代工部门自立门户,不再隶属于系统LSI业务,因此,生产三星自家的Exynos手机芯片,算在三星的晶圆代工营收当中,市占率因此猛增。

资本支出

作为具有高技术含量的重资产业务,Foundry需要的投入的资金量巨大。

2017年,晶圆代工业内前五大厂商的资本支出之和占到了全行业资本支出的95.6%之多,台积电和三星的资本支出占全球Foundry厂的70%。而台积电一家就占据半壁江山,一直在大力建厂扩产,不断巩固其行业老大地位。

三星方面,其90nm制程节点的研发费用为2.8亿美元,而20nm的研发费用则飙升到了14亿美元,这还不包括后期的新生产线生产费用和建厂费用。

因此,先进制程研发逐渐成为了巨头的游戏,其结果就是:具备130nm制程生产能力的厂家有22家,而能够以16/14nm制程技术进行晶圆代工的厂商数量锐减到了5家。而具备10nm、7nm,以及更先进制程技术能力的厂商,也只剩下了台积电、三星和英特尔这3家。

因为进行7nm、5nm的研发费用过于高昂,如果没有足够量、稳定的客户支撑,只能是巨亏,所以,GlobalFoundries和UMC于今年先后退出了10nm及更先进制程工艺的争夺战。

先进制程比拼

IC Insights资料显示,2017年全球晶圆代工销售额为623.1亿美元,其中16/20nm及以下先进制程占比为24%,约150亿美元。IDM与代工市场份额平分秋色。

在先进制程方面,台积电处于绝对领先地位,三星位居其次。台积电在2011年便攻克了 28nm HKMG制程,之后先进制程发展迅速,其7nm制程已于2018下半年实现量产,预计2019年收入占比将超过20%。5nm将于2019年4月进行风险试产,预计在2020年实现量产。而三星宣布于2018下半年投产7nm,5nm及以下的先进制程也在规划中。

台积电与三星的晶圆代工争夺战详解

图:台积电与三星先进制程技术发展路线(来源:中金公司)

晶圆代工先进制程市场一直保持高度垄断的格局。目前全球具备10nm制程工艺量产能力的只有台积电和三星两家,而三星作为全能型 IDM 厂商,又与自己的代工客户有一定的竞争关系,拥有手机市场以及自研的Exynos系列SoC芯片作为谈判筹码,对合作客户来说有不小压力。

手机SoC芯片是顶尖制程的最主要应用领域。在全球主要SoC设计厂商中,苹果的处理器曾在三星代工,目前全部在台积电代工,高通的旗舰芯片骁龙800系列以及中高端芯片骁龙600系列在台积电和三星都有下单;联发科的SoC芯片截至目前全部在台积电代工。三星电子的Exynos系列SoC全部在三星代工,华为海思的SoC芯片截至目前全部在台积电代工。

总体来看,台积电和三星垄断了使用先进制程的手机SoC芯片代工。

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