據(jù)Anadtech報道，過去幾年，英特爾一直在經(jīng)歷公司制造擴張的重要時期。
盡管芯片巨頭最近在俄亥俄州和德國宣布的新設施引起了很多關注，這是可以理解的——尤其是考慮到它們對英特爾的代工服務計劃的重要性——但英特爾一直在努力擴大現(xiàn)有設施以供自己使用。該公司開發(fā)下一代 EUV 和 Gate-All-Around 型晶體管 (RibbonFET) 不僅需要創(chuàng)建和完善底層技術，而且還需要更多空間。
為此，英特爾今天在俄勒岡州為公司的主要開發(fā)工廠 D1X 的 Mod3 擴展舉行了盛大的開幕式。此次擴建于 2019 年首次宣布，是自 2010 年 D1X 初始建設以來英特爾主要開發(fā)工廠的第三次此類 mod (module) 和第二次擴建。（半導體人才招聘網(wǎng)）
但除了大張旗鼓之外，該工廠的最新模塊對英特爾來說是一個真正重要的Mod：它不僅為工廠增加了 270,000 平方英尺的潔凈室空間——將 D1X 擴大了約 20%——而且它是唯一的工廠Mod。大到足以支持英特爾將從其 18A 工藝開始使用的高數(shù)值孔徑 (High NA) EUV 工具——ASML 即將推出的 TWINSCAN EXE:5200 EUV光刻機 ，這個設備比英特爾用于其第一代 EUV 工藝（Intel 4/Intel 3）的 NXE 3000 系列 EUV 設備大得多。它是如此之大，以至于 D1X 的天花板太低而無法容納機器，更不用說支撐其重量的地板了。
因此，可以說Mod3 的構建在很大程度上是為了這臺大型機器。
同時，雖然 D1X-Mod3 直到今天才正式宣布開放，但英特爾自去年 8 月以來已經(jīng)將關鍵設備轉移到 Mod3中。因此，今天的開幕式是該Mod的正式發(fā)布，因為它的一部分已經(jīng)設置好（如果尚未使用）。盡管如此，根據(jù)英特爾的說法，即使有了這樣的領先優(yōu)勢，該公司預計將在一年內繼續(xù)使用工具，特別是當他們引入剩余的低優(yōu)先級工具時。
除了向媒體介紹 D1X-Mod3 的開幕式外，英特爾還利用他們最新的新聞發(fā)布會讓大家快速了解英特爾開發(fā)路線圖的最新更新。嚴格來說，這并不是什么新鮮事——因為所有這些都是在 2 月份的英特爾 2022 年投資者會議上首次宣布了。但是，這是英特爾第一次讓技術媒體而不是投資者來了解其開發(fā)工作的現(xiàn)狀。
這里的大新聞是英特爾正式提前了在英特爾 18A 節(jié)點上制造的開始日期。Intel的第二代“埃”節(jié)點原本預計在2025年；但現(xiàn)在該公司將其提高了半年，到 2024 年下半年。
因此，英特爾的路線圖現(xiàn)在看起來像這樣：
由于該公司計劃在今年晚些時候推出其首個 EUV 工藝 Intel 4 做，從 2023 年下半年開始，英特爾的路線圖開始顯得非常緊湊。當年下半年，Intel 3 將投入生產，這是英特爾的增強的 EUV 工藝。與此同時，Intel 20A 可能會在 6 個月后投入生產。20A 是英特爾的第一個“埃”節(jié)點，其中包含了他們的全柵極型“RibbonFET”FinFets 以及 PowerVias。
最后，英特爾的開發(fā)簡報還包括確認英特爾正在采用純內部“降低測試風險”節(jié)點作為其 PowerVia 技術開發(fā)流程的一部分。測試節(jié)點的目的是通過允許英特爾獨立于 RibbonFET 開發(fā)和測試 PowerVias 來消除Intel 20A 工藝的全部風險。在這種情況下，測試節(jié)點在前端使用英特爾成熟的 FinFET 技術，同時在后端使用 PowerVia 的測試版本。雖然他們尚未針對 RibbonFET 宣布此類節(jié)點，但即使不存在這樣的節(jié)點，不也必在 20A 上與 RibbonFET 一起調試第一代 PowerVia 仍然是流程的簡化，因為它允許英特爾半獨立地追求這兩個元素，并在此過程中互相學習。
與英特爾過去開發(fā)主要新制造節(jié)點的方式相比，這是一個重大變化，甚至他們也是第一個承認這一點的人。英特爾的 10nm 問題在很大程度上是由于一次將太多的技術變化捆綁在一起，再加上特征尺寸的非常激進的縮減造成的。將這些東西分成更小、更頻繁的制造節(jié)點更新是英特爾未來降低這種風險的一種方式。現(xiàn)在有了一個用于 PowerVia 開發(fā)的內部測試節(jié)點，他們的目標是進一步降低風險，以便能夠在 2024 年上半年同時推出 RibbonFET 和 PowerVia，作為英特爾 20A 的一部分。
晶圓廠放緩，英特爾迎來機會
在今年2月的投資會議上，英特爾CEO基辛格在接受臺灣經(jīng)濟日報采訪的時候表示，自己的2納米芯片將在2024年實現(xiàn)量產，這將早于臺積電。雖然英特爾信心滿滿，但英特爾真能實現(xiàn)超越嗎？針對這個論題，semiwiki作者Scotten Jones也發(fā)表了他的觀點。
Scotten Jones首先說道，在去年的一個會議上，他曾強調，臺積電是當之無愧的領導者。在那次會議之后，經(jīng)常有人問他——英特爾什么時候會趕上臺積電。當時作者的回答是——除非臺積電自毀長城，否則永遠不會。
到 2020 年，三星和臺積電都在生產 5nm，與英特爾同期的10nm 相比，它們的工藝更密集。臺積電從 7nm 躍升到 5nm，然后是三星，并且憑借最密集的工藝、最小的 SRAM 單元尺寸和業(yè)界首個硅鍺 FinFET 成為明顯的領導者。圖 8總結了這一點。
但到了 2021 年，晶圓廠的發(fā)展速度放緩，局面似乎開始轉變。
Scotten Jones在文章中指出，三星 3nm 在這年遇到了良率問題，但他堅信，到 2022 年，三星的 3GAE（早期）工藝將幾乎專門用于內部產品，2023 年將向外部客戶發(fā)布 3GAP（性能）。三星選擇了 3nm 水平納米片（HNS） （三星稱為 Multibridge 的一種GAA工藝）。我相信 HNS 生產問題仍在解決中，三星對率先使用 HNS 的興趣導致了延誤和低良率。
在三星和臺積電經(jīng)歷延遲的同時，英特爾宣布了“Intel Accelerated”，這是一個在 4 年內實現(xiàn) 4 個節(jié)點的激進路線圖。考慮到 14nm 用了 3 年而 10nm 用了 5 年，這確實加速了。坦率地說，當它宣布時我對此持懷疑態(tài)度，但在最近的投資者活動中，英特爾宣布，將最先進的Intel 18A容易從預期的 2025 年提前到 2024 年，這讓我尤為驚訝。
2025年，會是一個轉折點嗎？
按照英特爾最新的路線圖，他們的工藝會按照以下時間推出：
2022年，英特爾將推出 4nm 工藝，這是英特爾首次使用 EUV設備，新工藝的性能將比 7nm 提升 20%。英特爾之前曾談到這一代的密度提高了 2 倍，但現(xiàn)在只是說“顯著的密度提高”，我們估計為 1.8 倍。
三星 3nm 可能僅用于內部使用，密度提高 1.35 倍，在相同功率下性能提高 35%，在相同性能下功率降低 50%。其密度改進不是很令人印象深刻，但性能和功率改進可能是由于采用了HNS技術。TSMC 3nm 基于 FinFET，將提供約 1.6 倍的密度改進，在相同功率下性能提高 10%，在相同性能下功率降低 25%。
2023年，英特爾將推出3nm 工藝，性能提升 18%，庫更密集，EUV 使用更多。我們估計密度提高了 1.09 倍，使其更像是一個半節(jié)點。三星 3GAP 應該可供外部客戶使用，臺積電 3nm 部件應該出現(xiàn)在 iPhone 中。
2024 年上半年英特爾的Intel 20A（20 埃 = 2nm）工藝將亮相，新節(jié)點將帶來 15% 的性能提升。這將是英特爾的第一個 HNS（他們稱之為 RibbonFET），他們還將引入背面供電（他們稱之為 PowerVia）。背面供電解決了 IR 功率下降問題，同時使前端互連更容易。我們估計，這個工藝的密度較之上一代提高了 1.6 倍。
2024 年下半年，Intel 18A 工藝將提前到來，并帶來 10% 的性能提升。我們估計密度提高了 1.06 倍，使這又是一個半節(jié)點。這個過程已經(jīng)從 2025 年開始，英特爾表示他們已經(jīng)向客戶交付了測試設備。
2025年下半年，三星 2nm 將亮相，我們預計它將是 HNS，因為它將是三星的第三代 HNS（將 3GAE 算作第一代，GAP算作第二代），而他們的前幾代密度提升相對較少，將有我們預測 1.9 倍。
臺積電尚未宣布他們的 2nm 工藝，只是說他們希望在 2025 年擁有最好的工藝。我們可能會在 2024 年看到 他們2nm，但目前我們將其放在 2025 年，我們預計同樣使用HNS 工藝，并且估計密度為 1.33 倍改進。我們相信密度的提升將是適度的，因為它是臺積電的第一個 HNS，而且因為 3nm 工藝非常密集，進一步的改進將更加困難。
我們的分析使我們相信，英特爾可能會在一年和節(jié)點的基礎上取得性能領先。這與英特爾宣稱的“每瓦性能領先”的目標是一致的。假設臺積電指的是密度，他們聲稱他們將在 2025 年擁有最佳工藝的說法也可能是正確的。
總之，我們相信英特爾能夠在代工廠陷入困境的時候顯著加快他們的工藝開發(fā)。盡管我們預計英特爾不會在所研究的時間段內重新獲得密度領先優(yōu)勢，但我們確實相信他們可以重新奪回性能領先優(yōu)勢。
到 2022 年底，當我們看到英特爾 4nm 是否按時問世時，我們應該會再次獲得有關進展的好消息。
美國印度聯(lián)手，發(fā)展半導體
據(jù)報道，印度電子和半導體協(xié)會 (IESA) 與代表美國芯片行業(yè)的半導體行業(yè)協(xié)會 (SIA) 簽署了一份諒解備忘錄 (MoU)，以確定兩國之間的潛在合作領域。
IESA 主席 Rajeev Khushu 在接受 Mint 采訪時表示，諒解備忘錄將有助于加強該國的半導體生態(tài)系統(tǒng)。他說，這是SIA首次訪問印度，這兩個行業(yè)的機構將尋求“發(fā)揮彼此的優(yōu)勢”。
“如果你看到 IESA 的實力，那就是與當?shù)卣⒅菡⒙?lián)系，我們也為在這里使用半導體的客戶提供服務。另一方面，SIA 具有全球影響力。我們的公司包括初創(chuàng)公司和無晶圓廠公司，他們將尋求利用 SIA 的全球影響力轉移到印度以外并銷售他們的產品和服務，”Rajeev Khushu接著說。
此外，Khushu 表示，全球 20% 的半導體設計人員來自印度，這是該國“最大的優(yōu)勢”。“仍有許多半導體公司不在印度。這個想法是 SIA 告訴他們什么正在這里發(fā)生，政府正在嘗試做什么，以及州政府計劃做什么，”他補充說，并說這個想法是為了讓更多的外國直接投資（FDI）進入該國。
SIA 總裁兼首席執(zhí)行官 John Neuffer 表示，諒解備忘錄將幫助 SIA 與該國的主要利益相關者“建立和建立關系”，并更好地了解市場。在接受《今日商業(yè)》采訪時John Neuffer 表示，他對印度的半導體使命感到非常興奮，并希望印度取得成功。“現(xiàn)在半導體領域正在發(fā)生很多事情。印度正在這里采取重大舉措。在市場上有一個新的競爭對手總是好的。它讓我們所有人都保持創(chuàng)新和精益求精。”他同時還表示，相信印度很快就能建起半導體廠，夢想會變成現(xiàn)實。
Neuffer 分享了他對印度半導體計劃和激勵措施的理解，指出雖然印度表現(xiàn)出承諾，但該國也需要意識到半導體行業(yè)是一個非常復雜的行業(yè)。
“我們是一個全球性行業(yè)，我們嚴重依賴供應鏈。當我們在邊境開展業(yè)務時，無縫體驗非常重要。例如，邊境關稅是有問題的。因此，當印度考慮這一點時，計劃在供應鏈中建立晶圓廠或更深入地集成軟件，它還需要考慮圍繞供應鏈的更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)，使它們能夠運作，”他說。
SIA負責人強調，讓供應鏈正確可能是一個巨大的挑戰(zhàn)，也是印度需要解決的最大難題。
“但到目前為止，我們已經(jīng)與很多印度政府官員進行了交談，并且絕對認為你們的政府已經(jīng)應對挑戰(zhàn)。即使美國國會正在考慮一項重大計劃，金額高達 520 億美元，我們也非常搶先與美國政府和國會一起，這是非常好的第一步。我認為與印度類似，這是非常好的第一步。但這是一個非常重要的行業(yè)。我認為，我們的政府更多地關注將來會有必要，”他補充說。
由于電子、汽車、IT 和醫(yī)療保健行業(yè)對芯片的需求不斷增長，以及大流行導致的材料和生產供應中斷，全球芯片供應商在過去兩年一直受到壓力。
烏克蘭正在進行的戰(zhàn)爭預計將進一步限制供應，因為俄羅斯和烏克蘭都是氖氣和鈀的主要供應商，這些氖氣和鈀用于多個國家的半導體制造。
幾家芯片公司已宣布建立新的代工廠以克服芯片短缺的問題。例如，英特爾在一月份表示將投資高達 1000 億美元在美國俄亥俄州建立世界上最大的芯片制造廠。在美國各州占地 1,000 英畝的土地上已經(jīng)進行了價值 200 億美元的初始投資。
在印度，聯(lián)邦政府于 2021 年 12 月宣布了一項 76,000 千萬盧比的激勵計劃，以鼓勵該國的半導體設計和制造。包括Vedanta Group在內的一些印度公司也宣布進入半導體制造領域，分階段投資150億美元。
臺積電在財報會上披露的重要信息
昨日，全球最大的芯片代工制造商，蘋果、高通和英偉達的主要供應商臺積電發(fā)布了2022年一季度的營收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，公司一季度收入增長 35.5% 至新臺幣 4,910.8 億元，利潤也同比增長 45.1%，達到創(chuàng)紀錄的 2027.3 億新臺幣（70 億美元），而公司前三個月的季度毛利率升至55.6%。
從工藝上看，如下圖所示，臺積電一季度30%的營收來源是7nm，緊隨其后的是5nm，該節(jié)點貢獻了公司20%的營收。換而言之，7nm以上工藝貢獻了公司50%的營收。從下圖右側我們可以看到，公司7nm和5nm的營收貢獻依然處于穩(wěn)定增長態(tài)勢。
從不同平臺看，如下圖所示，HPC已經(jīng)超越手機，成為公司營收的最大貢獻者，營收占比高達41%，環(huán)比增長也高達26%。汽車電子的營收貢獻也同比26%。如下圖所示，手機業(yè)務是公司營收環(huán)比增長最小的業(yè)務，只有1%。
值得一提的是，據(jù)介紹，臺積電2021年的先進封裝給公司貢獻了41億美元的收入。預計在未來5年內，其CAGR將略高于整體增速。臺積電表示，該技術實際上適用于HPC的高端應用，這些應用需要高帶寬、低功耗以及非常高的性能。臺積電指出，公司在2022年進行了小規(guī)模生產，而這一數(shù)量將繼續(xù)增長。
在財報說明會上，臺積電總裁魏哲家表示，我們確實看到了手機、PC、平板等需求的減弱，但是事實上其他細分市場，尤其在MCU，功率、軍工IC等方面，我們仍然看到了非常強勁的需求。
他們同時提到，因為COVID-19的不確定性，臺積電觀察到其客戶依然保持著較高的庫存。然而，2022年整個臺積電的產能都非常緊張，不足以支持所有的客戶。
魏哲家同時強調，2022年第二季度供應鏈情況仍不確定，客戶應做為此好準備。不過他也指出，HPC和汽車業(yè)務增長仍將強勁，但部分增長可能被智能手機需求疲軟抵消。
“得益于5G和HPC的相關應用，在HPC、智能手機、汽車和物聯(lián)網(wǎng)方面的應用的推動下，TSMC抓住這次結構性需求增長的機會。”魏哲家強調。在他看來，在今年及未來幾年，HPC平臺將是公司最強大的增長平臺。HPC將會成為公司業(yè)績目標的最大貢獻者。他進一步指出，公司預計HPC、汽車業(yè)務以及l(fā)oT的增長速度將超過公司整體平均水平，智能手機則接近4年的公司整體平均水平。
魏哲家同時談到，供應商面對新冠疫情帶來的巨大考驗，不論先進或成熟制程都有相同情況，不過臺積電采取行動應對，更有諸多團隊在現(xiàn)場支持供應商確保供應交期，目前不認為今年資本支出會有任何影響。（芯片行業(yè)招聘）
“設備供應運輸方面確實存在一些問題，我們正在積極解決，目前無法提供更多信息。我們正在積極與供應商合作，以保證和擴大產能。”魏哲家說。他表示，臺積電確保資本支出擴充能滿足客戶需求，并確保所有材料供應順暢，不會影響到產能擴充計劃。
臺積電先前1月法說會已宣布今年資本支出規(guī)模約400億美元至440億美元，若相關投資到位將再創(chuàng)歷史新高。盡管近期半導體市場雜音不斷，魏哲家今日也在法說會上重申相關投資計劃不變。
面對分析師追問應對通膨與資本支出細節(jié)的信心由來，魏哲家說，臺積電緊密和客戶合作，資本支出都是來自客戶長期需求以及產業(yè)大趨勢，資本支出不是公司自行預測，而是為了支援客戶需求以及投入更有效率的產能與特殊技術提升，這也是臺積電有信心支持客戶成長所需。
至于未來的工藝計劃，魏哲家今天表示，3納米制程將按照計劃于今年下半年量產，2納米制程預計于2025年量產。
按照魏哲家的觀點，N3納米制程將在今年下半年量產，將支援高效能運算及智能手機應用，客戶需求強勁，將與設備供應商合作，建置符合客戶需要的產能。
魏哲家表示，臺積電N3E制程是3納米世代制程的延伸，有更好的效能、功耗和良率，N3E制程預計在N3量產后1年進入量產。
至于2納米制程，魏哲家說，目前按照計劃開發(fā)，預計2024年進入風險試產階段，于2025年量產，將領先供應客戶。他們還基本確認，在2nm會有新的晶體管結構。
臺積電同時還強調，EUV在現(xiàn)在和未來將會扮演重要的角色，而公司也是EUV設備的最大用戶。
