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半导体应用蓬勃 厂商竞逐市场商机

韩国三星位居全球晶圆代工排名第四。来源:Samsung

全球半导体产业景气看好,晶圆代工产业持续成长。根据IC Insights报告指出,去年(2017)半导体晶圆代工市场达623.1亿美元,较前年577.1亿美元成长8%,全球晶圆代工产值连续5年年成长率高于5%,2018年仍将维持成长态势。

晶圆代工排名不变  台积电稳居龙头

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联电表态暂不参与先进制程竞赛。来源:UMC

在一片成长荣景中,2017年全球前十大晶圆代工业者排名仍相同于2016年。根据TrendForce统计,前三大依序为台积电、格罗方德(GLOBALFOUNDRIES)、联电。

其中,台积电以55.9%的高市占率持续拉大与竞争者的距离;排名第二的格罗方德受惠于新产能的开出与产能利用率提升,2017年营收呈现年增8.2%的相对高成长表现;位居第三的联电量产14nm,但仅占全年营收约1%,然而,在整体产能提升与产品组合转换带动下,实际营收年成长率达6.8%。

全球排名第四至第十的晶圆代工业者依序为三星(Samsung)、中芯、高塔半导体(TowerJazz)、力晶、世界先进、华虹半导体、东部高科。

推进7纳米量产  争取投片

另从先进制程角度来看,2017年10纳米制程节点开始放量,因此2017年半导体整体产值年成长率7.1%当中,超过9成以上的成长动能是来自10纳米的销售贡献。展望2018年,7纳米先进制程节点将带动整体产值,此一先进制程技术已成兵家必争之地。芯片中节点间距越接近,处理器就越密集,处理速度就能更快、效率提升、功耗愈低。

全球晶圆代工龙头台积电于日前举行的年度技术论坛中揭露7 纳米先进制程已进入量产阶段。台积电7纳米制程的首批产品是苹果的A12应用处理器。

外界预期台积电已开始量产的7纳米制程,2018年将有50个以上的设计案投片(tap out),包括CPU、GPU、AI加速器芯片、加密货币采矿ASIC、网络芯片、游戏机芯片、5G芯片以及车用IC等。该制程节点与两个世代前的16FF+制程相较,能提供35%的速度提升或节省65%耗电,闸极密度则能提升3倍。

台积电7纳米制程主要分成两大区块,一是为苹果、高通、海思等客户生产手机相关芯片;二是为赛灵思、超微等客户代工与高效能运算(HPC)相关的服务器相关芯片或绘图芯片。根据外资法人的说法,台积电7纳米的良率改善及产能拉升速度均较上代10纳米更快,预期7纳米将占台积电第4季晶圆销售的20%以上,占全年晶圆销售营收10%的目标将可达成。

排名第二的格罗方德则将在2018年底推出7纳米制程,并于2019年大规模量产。根据格罗方德公布的资料,相比之前的14纳米制程,7 纳米制程可在同样功耗下提升40%以上性能,或者是同样性能下减少60%功耗,同时生产成本也降低30%。预计格罗方德7纳米制程将有多种版本,其中,高性能版处理器产品频率可达5GHz,主要用于服务器、资料中心及ASIC处理器等。

排名第四的韩国三星(Samsung)已采用极紫外光(EUV)微影技术设备完成7纳米制程技术的开发,预计2018年可进入量产阶段。不同其它竞争对手多采用浸润式光刻(immersion lithography)技术处理7纳米制程,韩国三星是采用EUV技术,主要着眼于在更小尺寸上进行优异的蚀刻。

根据韩国媒体SE Daily的报导,三星已经与包括高通(Qualcomm)在内的潜在客户,分享样品生产所需的设计数据库,且Snapdragon 855将可能采用三星的7纳米制程生产,并将于今年底或最迟在2019年初开始生产。

8寸晶圆供需失衡  价格调涨

值得注意的,排名第三的联电已于去年(2017)宣布暂不参与10纳米以下先进制程竞赛,将专注提升28纳米和14纳米制程的竞争力。联电的短期发展策略为扩展8寸和12寸厂制程,锁定的特定领域,包括智能型手机应用处理器、基频芯片、射频收发器、OLED面板驱动芯片、触控和驱动集成芯片等。

长期策略方面,联电将持续致力于新技术的开发及应用,以因应市场趋势,并拓展现有产品以外的市占率,包含物联网、工业应用、车用和家电等应用市场。

晶圆代工或晶圆专工(Foundry),是半导体产业的一种商业模式,是指接受其它无厂半导体公司委托、专门从事半导体晶圆制造,而不自行从事产品设计与后端销售的公司。

做为制造关键,晶圆代工业者动见观瞻,价格调涨影响范围极广。据悉,由于来自指纹辨识芯片、电源管理芯片、车用芯片等需求大增,导致8寸晶圆代工产能不敷需求,涨价机制早已启动,2018年上半年晶圆代工厂先后调涨两次价格,预期第3季进入旺季后将有另一波双位数涨幅。

此前,联电公开表示,考量全球8寸晶圆代工产能吃紧,加上先前上游矽晶圆材料不断涨价,联电已启动「一次性涨价」,以反映市场机制与成本波动。联电虽未言明调帐幅度,不过分析师评估应落在15%?20%之谱。此外,为因应持续增加的市场需求,联电将启动和舰8寸厂扩产计画,预计月产能由目前的6万片提升至7万片,明年第2季完成。

此外,8寸晶圆代工厂茂矽也将调升晶圆代工价格5%至10%。茂矽表示,该公司2017年迄今产能满载,加上台湾同业的8寸代工厂也没有空间再扩增产能,整体8寸晶圆代工市场供给严重吃紧。其它晶圆代工业者也已调升价格,且向下游IC设计厂预警8寸厂产能将紧缺到明年,客户需早做规划。

随著汽车、物联网、手机和高速运算大力驱动,晶圆代工产业在可预见的未来仍将蓬勃发展。以下世代汽车为例,预估2021年每辆汽车的半导体含量将从现今的336美元增长到361美元,驱动晶圆代工产业成长的力道十分强劲。

根据市场研究机构IC Insights报告,预估纯晶圆代工(Pure-Play Foundry)市场在2016?2021年间的年均复合增长率(CAGR)为7.6%,市场规模将由2016年的500亿美元,成长至在2021年成的721亿美元,市场商机愈见庞大。

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