特約撰稿莫大康

進入新世紀以來半導(dǎo)體業(yè)呈現(xiàn)巨大變化，主要歸結(jié)為：受全球經(jīng)濟大環(huán)境影響，半導(dǎo)體產(chǎn)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(dǎo)致fabless占比上升，代工版圖改變及產(chǎn)業(yè)的兼并重組加?。?2英寸硅片的導(dǎo)入與英特爾的兩次工藝與晶體管結(jié)構(gòu)方面革命性的突破，導(dǎo)致摩爾定律又延伸10年以上；3D及TSV封裝技術(shù)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(dǎo)體業(yè)。由此表明兩個方面：一是半導(dǎo)體自身增長的動能不足，二是產(chǎn)業(yè)日趨成熟。未來硅基半導(dǎo)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(chǎn)線；第二為滿足成熟產(chǎn)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(wù)，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(dān)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(shù)平臺。三家公司對通用技術(shù)聯(lián)盟都有獨特的貢獻，IBM和GF帶來了90nm技術(shù)，三星的加入拓展了65nm和45nm技術(shù)，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(chǎn)品方面是競爭關(guān)系，業(yè)界早就傳言，蘋果會把訂單轉(zhuǎn)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(shù)，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(shù)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(wù)重點有許多，包括設(shè)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(shè)兩條月產(chǎn)3.5萬片的12英寸生產(chǎn)線，加上北京原有的月產(chǎn)4.0萬片產(chǎn)能，預(yù)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(dǎo)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(yù)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(shù)上確有優(yōu)勢，但是與ARM那種授權(quán)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(chǎn)品SoC及新的代工業(yè)務(wù)。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(yù)期其2011～2015年的代工年增長率可達30%。近期三星開始切入設(shè)備產(chǎn)業(yè)，正好可以搶先占領(lǐng)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(chǎn)，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(yù)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(dǎo)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(chǎn)能不足而拿不到28nm產(chǎn)品。因為臺積電的28nm產(chǎn)能擴充需要時間，而且也不能冒風(fēng)險迅速擴大產(chǎn)能，這是IDM與代工在本質(zhì)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(chǎn)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(dǎo)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(jié)構(gòu)會應(yīng)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(yù)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(shù)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(shù)路線，英特爾高調(diào)宣稱繼續(xù)使用193nm浸入式光刻技術(shù)，不惜增加成本，采用兩次圖形曝光技術(shù)，甚至三四次。在10納米節(jié)點時約2015年左右才準備導(dǎo)入EUV技術(shù)。而臺積電認為它在14納米時就準備采用EUV技術(shù)。實際上由于在工藝制程技術(shù)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(shè)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(wù)的技術(shù)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(wù)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(guān)”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(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體業(yè)中又一次重大創(chuàng)新，具有深遠意義。可以預(yù)計，半導(dǎo)體業(yè)前進的步伐不會止步。一是消費電子產(chǎn)品與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，將使手機、平板等具個人特色產(chǎn)品的應(yīng)用面持續(xù)擴大，芯片的出貨量會持續(xù)上升，據(jù)預(yù)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(jié)構(gòu)會應(yīng)運而生。相信全球半導(dǎo)體業(yè)的前景仍是十分誘人。



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全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)近十年的發(fā)展



2001年的互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂導(dǎo)致半導(dǎo)體業(yè)經(jīng)歷了兩年的調(diào)整，積聚能量直至2004年再次躍起。此后由于12英寸硅片的導(dǎo)入，產(chǎn)業(yè)開始又一輪的產(chǎn)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(chǎn)業(yè)的基體仍是相當(dāng)健康的，因此僅用6個季度時間半導(dǎo)體業(yè)又重新開始復(fù)蘇。加上終端電子產(chǎn)品市場如蘋果的iPhone、iPad等興起，來勢十分強勁，帶領(lǐng)2010年半導(dǎo)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(dǎo)體業(yè)有點失望，原本以為在2010年高增長的動能驅(qū)使下，產(chǎn)業(yè)至少該有10%左右的持續(xù)增長，實際上由于產(chǎn)業(yè)受全球經(jīng)濟大環(huán)境的影響迅速回調(diào)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)又進入一輪下降通道，導(dǎo)致2011年僅只有1%的增長。預(yù)測2012年的增長在1%左右。