特約撰稿莫大康

進入新世紀以來半導體業(yè)呈現(xiàn)巨大變化，主要歸結為：受全球經(jīng)濟大環(huán)境影響，半導體產業(yè)增長趨緩；眾多一流IDM廠擁護fablite，或者采用合作開發(fā)模式，導致fabless占比上升，代工版圖改變及產業(yè)的兼并重組加??；12英寸硅片的導入與英特爾的兩次工藝與晶體管結構方面革命性的突破，導致摩爾定律又延伸10年以上；3D及TSV封裝技術可能成為下一波替代尺寸縮小的利器。業(yè)界都認為全球經(jīng)濟的大環(huán)境，包括GDP、消費者信心指數(shù)、失業(yè)率等將左右未來的半導體業(yè)。由此表明兩個方面：一是半導體自身增長的動能不足，二是產業(yè)日趨成熟。未來硅基半導體業(yè)可能再難有兩位數(shù)以上的成長。


全球代工版圖的改變

全球代工版圖兩大陣營：第一為滿足先進制程訂單，擁有300mm生產線；第二為滿足成熟產品市場。



目前代工版圖的改變主要集中在第一陣營中。全球代工業(yè)一直由中國臺灣地區(qū)的臺積電與聯(lián)電雙雄稱霸，約占全球代工市場份額的70%。其中尤以臺積電最為出色。

臺積電的優(yōu)勢在于能提供turnkey完整的一站式服務，包括mask、第三方IP及封裝等，它繼續(xù)大幅地投資追趕先進制程工藝，毛利率與市占率持續(xù)上升。近期眾多IDM大廠敢于擁抱代工，而把最先進制程的訂單不得不都下給它。它的成功是經(jīng)驗的積累與人才濟濟，因此后進者不可能在近期超過它。

然而臺積電的擔憂是要維持近50%的毛利率及50%的市場份額，有一定難度，后面有眾多的追趕者，將蠶食它的市場份額。

近期有報道，IBM、三星及GF三家公司將組成全球最大的芯片制造聯(lián)盟，合作開發(fā)通用技術平臺。三家公司對通用技術聯(lián)盟都有獨特的貢獻，IBM和GF帶來了90nm技術，三星的加入拓展了65nm和45nm技術，它們的目標都是為了對抗臺積電在代工中的獨霸天下。

三星的加入，被稱為“一只重近700磅的大猩猩”。雖然三星在邏輯工藝方面有優(yōu)勢，但是由于蘋果與三星在終端產品方面是競爭關系，業(yè)界早就傳言，蘋果會把訂單轉交給臺積電，僅是時間早晚的問題。另一方面，代工不僅依賴于技術，更多在于管理及經(jīng)驗的積累。所以三星在代工中的表現(xiàn)不可能如它的存儲器那樣出色，相信近期的三星仍是以存儲器為主。

GF(globalfoundries)有三個方面的優(yōu)勢：1.口袋深，阿布扎比公司的支持;2.技術上加入IBM為首的邏輯工藝平臺，能縮小與臺積電之間的差距;3.在德國、紐約與新加坡都有fab。由于美國是全球最大fabless基地，從文化及地域方面與西方的代工廠溝通方便，相比臺積電有優(yōu)勢。因此未來GF非?？赡艹^聯(lián)電，成為全球代工第二。

目前排名第二的UMC有實力，但是它的業(yè)務重點有許多，包括設計、光伏、投資等，顯然它也并不企圖與GF在代工中決一高低。

原先排名第三的中芯國際，屬于第一陣營。在北京市政府支持下它將投資70億美元，分期建設兩條月產3.5萬片的12英寸生產線，加上北京原有的月產4.0萬片產能，預計將達10萬片以上，充分顯示中芯國際欲再次奪圍的決心。

總之，目前全球代工臺積電穩(wěn)居首位。后面雖有三家強手，三星、格羅方與聯(lián)電在努力追趕，各有特點，但是不可能形成合力，僅能蠶食它的市場份額，減少它的毛利率。



英特爾、三星與臺積電+高通三足鼎立

全球半導體業(yè)中大者恒大的趨勢日益加劇，其中英特爾、三星與臺積電+高通三足鼎立已成雛形。



未來的三足將是什么態(tài)勢目前尚在變化之中，前景難預料，但是以下兩個趨勢較為明朗：1.誰也無法獨霸；2.決戰(zhàn)在14納米及450mm硅片。

目前英特爾仍掌控全球處理器芯片，市占達80%以上，基本處于壟斷地位。英特爾財大氣粗，技術上確有優(yōu)勢，但是與ARM那種授權親民模式相比，它的62%～64%毛利率是自身的一大障礙，因此英特爾的未來可以比喻為“籠中的獅子”，兇猛有余，但已傷不了他人。

近年來三星在鞏固存儲器首位的前提下，積極擴大邏輯產品SoC及新的代工業(yè)務。它的代工銷售額由2010年的4.0億美元，迅速擴大到2011年的19.5億美元，超過中芯國際成為全球第三，預期其2011～2015年的代工年增長率可達30%。近期三星開始切入設備產業(yè)，正好可以搶先占領這個新的商機。因此業(yè)界認為“三星掐住弱點鎖喉震驚臺積電”。

綜上所述，三星除了繼續(xù)保持在存儲器業(yè)中首位之外，隨著爾必達的破產，它尚有機會把市占率擴大至50%。另外在代工中如果正如它自已的預測，年均增長達30%，那2015年它的代工銷售額可達55.7億美元，再加上SoC市場的擴充，三星將成為半導體業(yè)又一顆明星。

臺積電與高通是一對全球最成功的fabless+代工組合，它們分別是全球fabless及代工的首位。未來態(tài)勢會怎么樣？

臺積電的強項在于代工的管理、人才及配套的IP。目前已做到極致，似乎已碰到天花板的頂層，雖然它還能上升，但是留給它的空間已不多，其中48%的毛利率不可能持續(xù)。目前它的市占率已達50%，相信未來定會有變數(shù)。

高通也是一家十分優(yōu)秀的fabless，業(yè)界認為雖然它的手機芯片市占率高達45%，但它的成長主要依靠兼并的成功。

近來英特爾揚言fabless已到終點，問題源自高通、Xilinx、Altera等fabless，因為臺積電的產能不足而拿不到28nm產品。因為臺積電的28nm產能擴充需要時間，而且也不能冒風險迅速擴大產能，這是IDM與代工在本質上的不同。業(yè)界傳聞，為了共同的利益，未來很可能由fabless與代工合資建廠，然后再分配產能。這樣的模式在英特爾與美光的合資NAND廠IMFlash中已經(jīng)有過。



未來半導體業(yè)會是什么樣

芯片的出貨量會持續(xù)上升，新的器件結構會應運而生。



跟蹤先進工藝制程或者是“不”，已成為頂級芯片制造商的最困難決定。預計到2014年時全球僅存下10家，包括3家IDM廠、4家存儲器廠及3家代工廠。再過5年可能有一半要出局，全球只剩下三足鼎立。

從技術制程方面，14納米可能是個坎。目前英特爾與臺積電分別采用不同技術路線，英特爾高調宣稱繼續(xù)使用193nm浸入式光刻技術，不惜增加成本，采用兩次圖形曝光技術，甚至三四次。在10納米節(jié)點時約2015年左右才準備導入EUV技術。而臺積電認為它在14納米時就準備采用EUV技術。實際上由于在工藝制程技術上臺積電至少相比英特爾要滯后兩年，因此從EUV的時間切入點兩者都在2015年，實際上反映EUV設備在2015年左右才可能基本就緒。[!--empirenews.page--]

至于450mm硅片，看來勢在必行。時間點也會推遲至2015年或之后，不過它能服務的技術節(jié)點可能僅只有兩代，即10nm與7nm。不過這也無礙大局，因為450mm硅片的成本效益比300mm高。

英特爾資深院士MarkBohr在2011年12月的iEDM會上講：傳統(tǒng)的MOSFET已經(jīng)服務我們30多年，未來為了繼續(xù)提高功能，降低功耗與成本，一個方向選擇高遷移率溝道材料如InGaAs等，尤其是量子阱FET(QWFET)；另一方面提高“開關”速度，采用自旋晶體管、隧道晶體管、碳納米管CNT’s或者石墨烯材料等。

英特爾去年提出的3D、三柵晶體管結構是半導體業(yè)中又一次重大創(chuàng)新，具有深遠意義?？梢灶A計，半導體業(yè)前進的步伐不會止步。一是消費電子產品與互聯(lián)網(wǎng)的結合，將使手機、平板等具個人特色產品的應用面持續(xù)擴大，芯片的出貨量會持續(xù)上升，據(jù)預測未來各種電子裝置的市場需求量將達1000億臺。另一方面，各種新的材料，包括新的器件結構會應運而生。相信全球半導體業(yè)的前景仍是十分誘人。



相關鏈接



全球半導體產業(yè)近十年的發(fā)展



2001年的互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂導致半導體業(yè)經(jīng)歷了兩年的調整，積聚能量直至2004年再次躍起。此后由于12英寸硅片的導入，產業(yè)開始又一輪的產能擴充競賽，直至2008年第四季度世界金融危機的爆發(fā)。由于金融危機屬于外部因素，而那時產業(yè)的基體仍是相當健康的，因此僅用6個季度時間半導體業(yè)又重新開始復蘇。加上終端電子產品市場如蘋果的iPhone、iPad等興起，來勢十分強勁，帶領2010年半導體業(yè)進入又一個歷史的高點，增長達32%。2011年對于全球半導體業(yè)有點失望，原本以為在2010年高增長的動能驅使下，產業(yè)至少該有10%左右的持續(xù)增長，實際上由于產業(yè)受全球經(jīng)濟大環(huán)境的影響迅速回調，半導體產業(yè)又進入一輪下降通道，導致2011年僅只有1%的增長。預測2012年的增長在1%左右。