财聯社 9 月 5 日訊(編輯 馬蘭)芯片代工領域在年初時一度喊出 " 三強林立 " 的口号,台積電、三星電子和英特爾都在 2 納米芯片制程工藝上信心滿滿,不少人都等着行業的重新洗牌。
但 2024 年的第三季度還未結束,英特爾就可能先被三振出局。該公司即将召開董事會會議,而市場上正流傳着英特爾可能将出售其芯片代工業務的揣測,這也讓英特爾芯片業務前景充滿未知數。
更加令人擔憂的是,作爲英特爾芯片夢中最濃墨重彩的一筆,18A 制程似乎遇到了不小的問題。其很可能成爲英特爾芯片代工部門最新遇到的挫折,進一步加劇市場對該部門未來的懷疑。
三國争霸的故事難道真的就此結束?
英特爾的夢想
2021 年,英特爾的芯片代工業務啓動,該公司首席執行官格爾辛格(Pat Gelsinger)稱其爲英特爾複興戰略的重要組成部分。當時,他宣布英特爾制定了 " 四年五個工藝制程節點 " 計劃,而 18A,即生産 1.8 納米芯片,是最後一個節點。
按照規劃,18A 制程将在 2024 年下半年投入生産,這也将是英特爾彎道超越競争對手台積電和三星的美夢成真時刻。當時,無論是台積電還是三星電子都保守估計,其 2 納米工藝量産時間需要等到 2025 年。
然而,據三名知情人士透露,芯片制造商博通已經進行了 18A 工藝試産,并在上個月回收了測試的矽片。但在工程師和高管研究之後,博通認爲,英特爾的 18A 尚不足以用于大批量生産。
對于這一測試,英特爾發言人回應稱,18A 已經投入使用,運行良好,産量也不錯,有望在明年投入量産。整個行業都對英特爾的 18A 充滿興趣。博通則稱,公司正在評估英特爾代工廠的産品和服務,尚未得出結論。
消息人士指出,博通工程師似乎對英特爾 18A 的良率感到擔憂,這意味着每片晶圓上的廢品數量超過預期。
三星欲彎道超車
英特爾的 18A 工藝采用了 RibbonFET 晶體管和背面供電技術。其中 RibbonFET 加入背面功率傳輸技術,與三星和台積電在 2 納米工藝上的 GAA 技術相比,前者在性能提升、降低電壓方面效果更佳。
理論上講,完美制作的英特爾 1.8 納米芯片将比台積電和三星的 2 納米芯片都要更有競争力。但理論和現實通常不太一緻。
而英特爾的進展不順也意味着三星或者台積電更有可能摘得 2 納米技術賽跑的金牌。可惜的是,同樣試圖彎道超車的三星也命途多舛。
據市場研究公司 CounterpointResearch 的數據,2024 年第二季度,三星代工業務的市場份額僅占到 13%,遠遠落後于台積電的 62%,而這一差距與上一季度保持一緻。
業内則預計,如果這一份額差距保持不變,三星的芯片代工業務将在今年虧損超過 1 萬億韓元,約 7.5 億美元。而形成差距的主要原因在于,三星電子很難從台積電手中撬動大客戶。
被壟斷的 3 納米市場
目前已投産技術中最先進的 3 納米芯片市場上,台積電幾乎做到了赢家通吃。台積電的 3 納米産線今年一直保持滿負荷狀态,這都歸功于英特爾、蘋果、高通和聯發科給予的大筆訂單。
據了解,台積電的 3 納米制程産能已經被預定到 2026 年,一批打算在今明兩年更新消費電子産品的大廠正爲了台積電的産能而你争我奪。
形成對比的是,台積電的 3 納米芯片制程因爲搶不到而在市場上不斷漲價,目前其晶圓報價在 20000 美元以上;而三星的 3 納米工藝卻仍在低價促銷。
而局面之所以完全導向台積電,良率在其中發揮了關鍵作用。
所謂良率,即實際産出的芯片數量與總投入之比。保證穩定的産量是芯片代工廠最重要的考核指标之一,每個矽片上可用的芯片數量越多,意味着成本和産量效益越可觀。
三星當初試圖彎道超車的一個重要依靠在于,将傳統的 FinFET 晶體管技術在 3 納米制程時冒險更新爲 GAA 技術。該技術優勢是可以更加精确地控制電流,提高芯片的電源效率和性能,但太過高端的技術也意味着良率的直線下降。
良率保衛戰
據 Notebookcheck 稱,三星的 3 納米工藝良率在 50% 附近徘徊;而據一家韓媒在 2 月的爆料,三星新版 3 納米工藝存在重大問題。
這一問題最直接的惡果就是谷歌将 Tensor 處理器訂單重新交給台積電。谷歌曾屬意三星來生産 Tensor 第四代之前的所有處理器,但在看到三星 3 納米工藝效果後,其飛快地打消了這一想法。
今年 6 月,著名分析師郭明錤也警告稱,三星自研的 Exynos 2500 處理器 3 納米芯片良品率低于預期,因而無法出貨。
而在 3 納米制程中仍保留 FinFET 技術的台積電則開始收獲穩穩的幸福。盡管 3 納米制程同樣也構成了台積電的良率挑戰,但相比于其唯一對手三星,台積電的表現顯然更能博得大廠認同。
這也讓三星在 2 納米競争中卯足全力。分析人士稱,三星在芯片代工上的未來,一是看其 2 納米制程能否領先,二是看其向人工智能、高性能計算和汽車電子制造轉型的能力。
但留給三星的時間顯然也不多了。
2 納米競賽進入沖刺階段
有報道稱,台積電在今年 7 月中旬就已經開始試生産 2 納米制程工藝芯片,比市場預估的第四季度還要更早。
今年 5 月,台積電業務開發資深副總暨副共同營運長張曉強透露,台積電 2 納米制程進展十分順利,其納米片轉換表現已達到目标的 90%,即良率超過 80%。
這麽一看," 你大爺還是你大爺 ",常年霸占芯片代工老大地位的台積電,在尖端突破上并沒有給競争對手留下多少空間。
但三星也不是完全沒有希望。7 月 9 日,三星公告稱将與人工智能初創 Preferred Networks 合作,基于 2 納米制程工藝和 2.5D 封裝技術 I-Cube S,爲後者制造人工智能芯片。而這一合作也被視爲三星在代工上的裏程碑式突破:它終于出現了一個正經的大客戶!
英特爾也還在掙紮。上月,英特爾首席執行官 Gelsinger 表示,今年夏天英特爾已經開始向芯片制造商發布了其 18A 工藝的制造工具包,準備好爲客戶進行大批量的代工生産。上周的一次投資者會議上,英特爾還稱有十幾家客戶正在積極使用該工具包。
這似乎意味着格爾辛格仍然想爲連年虧損的代工業務搏出一條生路,但不知道作爲 " 救命稻草 " 的 18A 工藝能不能承受這千鈞重擔似的期待。