由于中國企業(yè)長時間秉承著“輕研發(fā)、重營銷”經(jīng)營理念,因此尖端技術(shù)的儲備一直落后國際水準,而光刻機便是最具代表性的產(chǎn)品。其實,中國并非是沒有光刻機生產(chǎn)商,只不過國產(chǎn)光刻機最高精度僅為90nm,完全達不到高端芯片生產(chǎn)要求。
目前,高端芯片制造技術(shù)當屬整個芯片產(chǎn)業(yè)升級項目的重中之重。而想要實現(xiàn)這一目標,更高端的光刻機可謂是必不可少。
其實,像是三星、臺積電這類已經(jīng)實現(xiàn)高端工藝突破的企業(yè),之所以能夠先人一步完成技術(shù)升級,最主要的原因在于能買到ASML所生產(chǎn)的EUV光刻機。EUV光刻機是目前世界上精度最高的光刻機設(shè)備,不僅可以用于7nm、5nm芯片生產(chǎn),甚至即將誕生的3nm工藝,該設(shè)備同樣適用。
值得一提的是,EUV光刻目前只有ASML公司一家企業(yè)能夠生產(chǎn),而且因為產(chǎn)品比較特殊,工藝比較復雜的緣故,ASML一年生產(chǎn)的EUV光刻機數(shù)量非常有限,這也導致產(chǎn)品價格非常高,并且不是所有企業(yè)都可以購買。目前,一臺EUV光刻機采購價已經(jīng)超過11億人民幣,不過即便價格如此昂貴,EUV光刻機在市場上仍是供不應(yīng)求,三星和臺積電都在積極搶購。結(jié)合最新消息來看,臺積電到明年年底將獲得累計55臺EUV光刻機,這些設(shè)備將幫助臺積電徹底坐穩(wěn)高端芯片市場榜首位置,另外還將幫助臺積電加快新工藝突破速度。
在眾多芯片制造商當中,臺積電和三星技術(shù)最為領(lǐng)先。兩家企業(yè)不僅壟斷先進工藝市場,還共同拿下了將近70%的市場營收。
不過,三星和臺積電雖然被媒體渲染成芯片代工市場的死對頭,但實際上,兩家廠商在芯片代工領(lǐng)域,實力并不對等。
對比三星,臺積電可謂是全方位領(lǐng)先??蛻糍Y源方面,臺積電背后有蘋果、AMD、英特爾、英偉達等多家世界級巨頭公司撐腰。
而三星,除了能接到自家獵戶座處理器訂單,大多數(shù)時候只有高通會考慮使用其先進工藝打造芯片。在技術(shù)方面,三星制程工確實緊咬臺積電不放,但并不代表兩家廠商技術(shù)沒有差距。
三星5nm方案水準與臺積電6nm方案相同。兩者技術(shù)至少相差一個小節(jié)點,這也是頭部芯片設(shè)計廠商很少將訂單交給三星代工的重要原因。
在筆者看來,真正讓臺積電和三星拉開實力差距的因素,既不是客戶也不是技術(shù),而是產(chǎn)能。
產(chǎn)能是客戶選擇代工企業(yè)時,所要考量的重要原因。沒有產(chǎn)能優(yōu)勢,即便代工廠商存在技術(shù)領(lǐng)先,也無法獲得客戶青睞。
以蘋果為例,蘋果之所以與臺積電深度綁定,很大原因是目前只有臺積電能在短時間內(nèi),為蘋果生產(chǎn)出足夠多的先進工藝處理器。
那么,可能很多人會好奇,臺積電的產(chǎn)能優(yōu)勢從何而來?而這就要提到芯片先進工藝生產(chǎn)線上的一件關(guān)鍵設(shè)備——EUV光刻機。
這里就需要指出一點,現(xiàn)在的EUV光刻機,在生產(chǎn)效率上依然還不夠成熟。
例如目前ASML最先進的3600D型EUV光刻機,盡管其表示生產(chǎn)效率提升了18%,但每小時曝光晶圓也只有160片,相對于以前的DUV光刻機來說,也剛剛達到其及格線的成績。
除此之外,相比較于DUV光刻機,畢竟還不是非常成熟,所以在連續(xù)工作時間上也處于下風,故障恢復時間也較長,所以綜合來看,在單機生產(chǎn)效率上,EUV光刻機還有一段路要走。
所以說,雖然臺積電在制造技術(shù)上領(lǐng)先全球,但是也非常依賴光刻機,如果EUV光刻機無法在短時間內(nèi)提升單機生產(chǎn)效率,其實靠增加光刻機數(shù)量也難以根本解決問題。
因為增加光刻機的成本太大了,首先單臺光刻機的成本就高達1.2億歐元,近十億人民幣,而且生產(chǎn)芯片不是只有光刻機就可以的,如果增加了光刻機,那么與之配套的生產(chǎn)線,還要增加其他的生產(chǎn)設(shè)備,例如刻蝕機等等。
所以增加光刻機帶來的成本是翻倍提升的,更多的產(chǎn)線還要占用更多的工廠空間,占用更多的人力以及能源的用量,例如水、電等。
臺積電之所以會如此積極的搶購EUV光刻機,是因為EUV光刻機除了能幫助自己擴大產(chǎn)能優(yōu)勢,還可以打擊對手發(fā)展。幫助臺積電更好地掌控市場。
簡單舉例,如果臺積電EUV光刻機優(yōu)勢足夠大,那么臺積電很可能可以壟斷芯片工藝芯片市場。主導先進工藝芯片代工服務(wù)定價,這可以幫助臺積電獲得更多的利潤,更好更快速的發(fā)展。
未來很長一段時間,臺積電在芯片代工市場都會獨孤求敗。