果然“芯片之王”!二季度净利大增76%,3纳米制程将在下半年投产
7月14日下午,“芯片之王”台积电发布2022年第二季度财报,公司营收利润均超出市场预期。公司第二季度营收5341.41亿台币,同比大涨43.5%,环比增长8.8%;净利润2370亿元台币,同比增长76%,环比增长16.9%;营业利润2621.2亿元台币,同比增长80%。
3纳米制程将在下半年投产
利润率方面,台积电二季度毛利率59.1%,超过公司预期56%~58%,创下 历史 新高;营业利润率49.1%,也超过了公司预期的45%~47%。第二季度每股税后纯利达新台币9.14元,也创下新高,超过市场预期平均值。
台积电还披露,在二季度的晶圆代工营收中,5纳米工艺所占的比例为21%,7纳米为30%,这两大工艺也就贡献了台积电二季度半数的晶圆代工收入。5纳米工艺的营收,在今年二季度仍低于7纳米,也就意味着台积电这一先进的制程工艺在量产两年后,仍未取代7纳米工艺,成为他们的第一大营收来源。
关于3纳米制程,台积电表示仍按时程将在下半年投产。而更先进的2纳米制程目前正按进度开发,预计在2025年量产。
公司预计第三季度营收为198亿美元至206亿美元;预计第三季度毛利率为57.5%至59.5%,市场预期为56.1%,营业利益率为47%至49%,市场预期为46.1%。公司还表示,长期毛利率达53%是“可实现”的;客户需求继续超过供应能力。台积电预计2022年营收(以美元计算)增长30%左右。
台积电表示,2023年将出现一个典型的芯片需求下滑周期,但整体下滑程度将好于2008年。
展望今年资本支出,台积电此前的预期是将达到400-440亿美元的 历史 新高,但是台积电董事长刘德音的最新说法是,今年资本支出规模可能落在400亿美元下方,明年资本支出仍言之过早,但长期台积电成长可期,仍会维持纪律性投资。
台积电总裁魏哲家也提到,由于供应链不顺使供应商面对考验,供应商面对供应链的考验包含先进与成熟制程,台积电今年部分资本支出会递延到2023年实现。
魏哲家表示,估计2023年半导体库存修正需要数季,但台积电确信会维持领先与持续成长,并确信公司本身设定15-20%年复合成长( CAGR)会持续并可达成。
有关2023年半导体库存修正的问题,魏哲家指出,目前看库存调整仍需要持续一段时间,2023年也会持续,不过台积电在2023产业库存调整之际估计仍将会是成长的一年。
各厂商加速扩大产能
2022年,全球半导体行业资本开支创下 历史 新高,半导体公司显著增加了资本开支以扩充产能。据ICInsights统计,2022年全球半导体行业资本开支将达1904亿美金,同比增长24%。在2021年前,半导体行业的年度资本支出从未超过1150亿美元。
台积电、三星、英特尔为扩大其在晶圆代工领域的优势,2022年纷纷加大资本开支,三家公司共占行业支出总额的一半以上。
台积电此前预计2022年资本开支达400-440亿,同比增长33.2%-46.5%,主要用于7nm和5nm先进制程扩产。三星2022年在芯片领域的资本支出约为379亿美元,同比增长12.46%。英特尔2022年的资本开支预计将达到250亿美元。
台积电在近期召开的技术论坛中指出,除了位于美国亚利桑那州、中国内地南京、日本熊本等3座12吋晶圆厂已开始兴建之外,2022 2023年将在中国台湾兴建11座12吋晶圆厂,并扩建竹南AP6封装厂以支持3DIC先进封装需求。
机构:预计全球晶圆代工增速开始放缓
TrendForce集邦咨询表示,观察2022下半年至2023年,高通胀压力使得全球消费性需求恐持续面临下修。然而,从供给端观察,晶圆代工扩产进程受到设备交期递延、建厂工程延宕等因素影响而推迟,预计将造成2023年全球晶圆代工产能年增率收敛至8%。
目前观察半导体设备递延事件对2022年扩产计划影响相对轻微,主要冲击将发生在2023年,包含台积电(TSMC)、联电(UMC)、力积电(PSMC)、世界先进(Vanguard)、中芯国际(SMIC)、格芯(GlobalFoundries)等业者将受影响,范围涵盖成熟及先进制程,整体扩产计划递延约2~9个月不等。
TrendForce集邦咨询指出,疫情前半导体设备交期约为3~6个月,2020年起交期被迫延长至12~18个月。时至2022年受俄乌冲突、物流阻塞、半导体工控芯片制程产能不足影响,原物料及芯片短缺冲击半导体设备生产,撇除每年固定产量的EUV光刻机,其余机台交期再度延长至18~30个月不等。
值得一提的是,俄乌冲突及高通胀影响各项原物料取得、以及疫情持续对人力造成影响,也导致半导体建厂工程进度延宕,此现象与设备交期延迟皆同步影响各晶圆代工厂于2023年及以后的扩产规划。
关于晶圆代工产能增速放缓,富途证券也持相同的观点。ICInsights此前曾预计,2022-2026年晶圆代工厂持续呈现20%成长;但随着AMD、苹果、英伟达在7月份公布下调订单量,富途证券认为在ICInsights2022年全球市场规模基础上下调20%,即约为1123亿美元。
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三星晶圆代工部造假?4nm良品率仅为35%,怪不得手机缺货
大家严肃点,说点正事。
迫于台积电的压力,三星早在2019年就加大了在半导体制造业的投资,据悉投资数额高达数千亿美元;如此高的投入为三星半导体业务带来了可观的改善,甚至高通这个大客户都投身三星怀抱,从去年开始三星便不断拿下高通芯片的代工,实现了半导体业务的飞速增长。
然而理想与现实还是存在差距的,去年采用三星工艺的骁龙888系列芯片出现了一轮翻车事件,芯片功耗过高,且发热严重,整体表现十分不稳定,被吐槽成“火龙888”。从那时起,业界内外就开始怀疑是否是三星的工艺出现了问题。然而高通最新的骁龙8 Gen1芯片依然选择交给三星代工。
近 日,韩国媒体infostockdaily爆料:近期三星电子正计划扩大对于为确保产量及良率而支出的大量资金下落进行调查,并怀疑此前有关三星半导体代工厂的产量及良率报告存在“造假”行为。最新曝光的数据显示,高通已将其4nm骁龙8 Gen 1 的部分订单从三星转移到台积电4nm代工,而转单的主要原因是,该芯片的良率仅为35%。
这个数字是什么概念?三星代工的100颗骁龙8 Gen1芯片中,只有35颗是能用的。如此低的良品率,必然会对成品芯片的交付数量造成影响,间接导致手机缺货。这也就解释了为什么手机厂商发布搭载骁龙8 Gen1的机型之后,有很长一段时间是存在缺货问题的。
除了良品率底下之外,稳定性上,采用三星制程工艺的骁龙芯片,无论是骁龙888还是骁龙8 Gen1,其发热问题都要比此前采用台积电工艺的芯片严重许多,对手机厂商散热设计也提出了巨大挑战;同时在性能方面,三星4nm工艺芯片无论是功耗还是晶体管密度,都没有明显的提升,相比之下台积电4nm工艺就有着明显的升级。
高通放弃三星再次选择台积电,对于一直试图打破台积电市场地位的三星来说,无疑是一大重创,如果失去了高通这个超级大客户,那么三星晶圆代工业务就只能靠自家的Exynos芯片消化了。然而Exynos系列芯片的表现大家也都看在眼里。Tachyon World 首席执行官 Cho Ho-jin 表示:“三星电子将利用这次调查作为加强集团管理的机会,同时研究 DS 部门的财务状况和半导体工艺良率的合理性”。
台积电厉害在哪里?为什么会对华为造成这么大的影响?
台积电作为目前世界排名第一的晶圆代工厂,它对于各家芯片制造商的作用是毋庸置疑的。晶圆代工厂的作用就是将设计好的芯片做出来,也就是芯片制造的最后一步:做出芯片。可以说,如果没有晶圆代工厂,那么设计出来的芯片图纸就完全没有作用了。那么台积电为什么目前是世界上最优秀的晶圆代工厂?台积电会对华为造成很大的影响吗?台积电的厉害之处我认为有以下这几个。1.市场占有率。由于技术比较先进,并且台积电和美国的关系很好,因此不会受到光刻机的进口限制,正因如此,台积电才能够实现如此大的产能。目前来看台积电正在给苹果、高通、联发科和麒麟芯片做代工,市场占有率几乎达到了百分之60。这样巨大的市场占有率让台积电的收入成为半导体设计企业的第一名。2.台积电掌握着世界上最先进的芯片制造技术。台积电的技术储备十分充足,现在已经在代工生产5nm的芯片了,可以说,台积电的技术就代表着目前手机芯片最先进的技术,在全世界范围内也只有三星半导体可以和台积电硬碰硬。3.人才储备。由于本身就是最优秀的半导体企业,台积电自然而然能够吸引很多技术人才来帮助企业成长得更加壮大,人才想去台积电,台积电也想要人才,达成了共赢的局面。迫于美国方面的压力,台积电在2021年可能不会再给华为进行代工生产,如果这样的话,那么麒麟芯片以后可能不会存在了。这是因为没有晶圆代工厂,华为设计的芯片即使再厉害,那也只能存在于图纸当中。因此,如果没有了台积电,华为的芯片制造将寸步难行。
“缺芯潮”来了!芯片制造的全球“军备竞赛”已经拉响
“缺芯潮”如何重塑半导体产业
发于2021.6.28总第1001期《中国新闻周刊》
4月中旬,全球最大晶圆代工厂台积电的台湾工厂发生停电事故。有研究机构预测,仅停电半天,报废晶圆损失或超过2000万美元,一大批客户受到影响。6月初,台湾封测厂京元电子暴发外籍员工群体感染,确诊人数超过200人,2000多人停工居家隔离,预计6月产量将减少30%~35%。台湾疫情向半导体产业的蔓延,让全球芯片产能雪上加霜。
此前,同样引发人们忧虑的是台湾遭遇半个世纪以来最严重的干旱,由于需要清洗厂房与硅片,晶圆代工厂耗水量巨大,为保证其用水,约占台湾灌溉面积五分之一的农田停止灌溉。
这足以显示台湾晶圆代工产业的地位,美国半导体行业协会甚至提出极端假说称,如果台湾半导体代工厂停工一年,全球电子产业将面临4900亿美元损失。台积电创始人张忠谋将1987年创办台积电与晶体管、摩尔定律等量齐观,视之为改变半导体产业的创造。台积电与晶圆代工业务的兴起确实深刻改变了半导体产业,使之成为全球化程度最深的产业之一。
但是这一轮“缺芯潮”引发了供应链安全隐忧。欧美对半导体产业过度集中于日韩、中国台湾地区表现出了担忧,提出一系列刺激计划吸引芯片产业回流,中国的芯片产业链国产化进程也在提速。芯片制造的全球“军备竞赛”已经拉响,半导体产业现有格局或将被重塑。
模式之争
从各国家、地区半导体产能占比变迁中可以发现,1990年台湾半导体产能几近于零,此后一路扩张至2020年的22%,这是台积电等晶圆代工厂崛起的结果。
半导体产业有两种模式,一种是IDM模式,即芯片设计、制造等环节集于一家公司,比如英特尔、英飞凌等;另一种则是代工模式,由台积电开创,兴起于上个世纪90年代,核心是芯片设计公司无须涉足制造、测封等环节,相应诞生了一批像高通、英伟达、联发科这样的无晶圆厂商。由于无须同时承担设计环节的高研发投入与制造环节的重资产投入,无晶圆厂商的营收增幅往往快于IDM厂商。
尽管IDM厂商在2019年仍拥有全球半导体近七成产能,但在更多应用先进制程、手机SoC(系统级芯片)所属的逻辑芯片领域,代工模式占据近八成产能,被认为是产业主流。
“IDM模式的弊端之一便是企业倾向于追求利润率高的产品,如果将设计与制造环节分开,代工厂无论生产附加值高或低的产品,同样赚取代工费用,有利于产业生态更为均衡。”复旦大学微电子学院教授、矽典微联合创始人徐鸿涛博士告诉《中国新闻周刊》,这也是在代工模式下半导体产业得以迅速发展的原因。
但是在这一轮“缺芯潮”中,IDM企业显示出供应链更为稳定的优势。中芯国际创始人张汝京就曾表示,在当前阶段,下游制造环节对上游设计环节的支持十分重要。但是在代工模式下,晶圆代工厂扩张产能往往谨慎,这是全球半导体产能始终处于紧平衡的重要原因。
其实去年以来代工厂扩张产能动作频仍。3月底,台积电宣布将在未来3年投资1000亿美元增加产能,并且支持高端制程技术的研发,一改此前“稳健扩产”作风,要以5倍的速度建厂扩产,中芯国际也在一年之内两度宣布扩张28nm及以上成熟制程的产能。
尽管如此,多位业内人士告诉《中国新闻周刊》,从扩张产能的规模看,代工厂仍在谨慎行事。这与代工业务的特点有关,在芯片产业链的全部资本支出中,制造环节占比高达64%,但增值仅占比24%。“晶圆代工的毛利率并不高,一旦产能利用率不高,晶圆厂或许就会陷入亏损。”酷芯微电子董事长姚海平告诉《中国新闻周刊》。
一位晶圆代工厂人士向《中国新闻周刊》解释,“晶圆代工厂在扩产前,都需要已有工厂的产能利用率达到相当水平,如果已有产线产能利用率只有百分之七八十,再扩产往往意味赔钱,伴随设备等大量资本投入的折旧压力就不小。”
相比于晶圆代工厂的谨慎,徐鸿涛注意到,一些无晶圆厂商反而开始参与建厂,“因为他们更加清楚风险与需求”。
2020年下半年,联发科就曾花费16.2亿元新台币购置半导体再租给力积电生产。但最为典型的案例莫过于联电,联电今年的资本支出仅为15亿美元,尽管如此,相比去年增幅也达50%。其采取与芯片设计公司三星等合作扩张产能的方式,即芯片设计公司出资购买设备,提供给联电,再让后者代工芯片。4月底,联电更是宣布与多家芯片设计公司合作扩充位于台南的12英寸晶圆厂产能,芯片设计公司以议定价格预先支付订金的方式,确保取得未来产能的长期保障。
如此一来,半导体产业长期存在的两种模式似乎伴随“缺芯潮”蔓延而变得模糊,无晶圆厂商为了保证产能开始向IDM模式靠拢,而一些IDM厂商,如英特尔,则在今年宣布启动代工业务。
今年2月,帕特·盖尔辛格出任英特尔首席执行官,在其3月下旬的一次演讲中,除了抛出英特尔将投资200亿美元新建两座晶圆厂,预计在 2024 年量产 7nm 或更先进制程的消息外,还宣布了英特尔将重返晶圆代工业务。
这一消息在当日直接冲击了台积电股价,但在近一个月之后的一次演讲中,台积电创始人张忠谋回应道,“英特尔要做晶圆代工业务相当讽刺。台积电 1986 年成立,在 1985 年筹资期间就找英特尔投资,但是英特尔拒绝,虽然当年度的景气状况没有太好,但仍是有一点看不起的意味。”
“英特尔此前也多次尝试进入代工业务,我也曾参与类似的项目,当时给Altera公司做代工,我们内部半开玩笑地说,英特尔最终收购Altera就是因为代工产品一直做出不来,英特尔就干脆买下这家公司。”一位曾在英特尔参与多个制程研发的工程师告诉《中国新闻周刊》,英特尔做代工的一个重要阻力便是缺少服务意识,“很难想象英特尔愿意低姿态地陪伴小客户成长,像台积电创办初期的一些小客户,如高通,现在也变成了巨头。但英特尔会挑选客户,当年苹果曾找英特尔做代工,就因为订单量有限被拒绝,如今这被英特尔高层认为是个极其愚蠢的决定。”
同时,技术问题也被他认为是英特尔从事晶圆代工的障碍之一,“英特尔工厂的工具相对比较封闭,更多生产高附加值芯片如CPU。但比如同样为28nm制程芯片,不同类别的芯片往往需要不同的工艺,因此英特尔产线能否很好服务于诸如手机芯片、车规芯片等尚存疑问”。
但显然,英特尔重归晶圆代工业务并非仅仅是一家企业看中芯片制造市场,其背后的深意或许可以归结为盖尔辛格的一句话,“美国公司应该将三分之一的半导体生产放在美国本土进行。”目前,这一比例仅为12%。
大力刺激半导体回流
盖尔辛格所言现状源于代工模式的兴起。据波士顿咨询数据,美国半导体制造业所占市场份额从1990年的37%降低至如今的12%,如果按照目前趋势发展下去,可能降低至6%,但是相比之下,美国半导体公司占全球芯片销售额的47%。
研究劳动力市场与经济政策的智库Employ America发文回顾美国半导体产业的 历史 称,从上世纪80年代起,为了与日本、韩国等国家的半导体公司竞争,美国的半导体政策逐渐转向鼓励缩减运营成本、提高公司利润,忽略了对于半导体供应链的构建,使半导体产业围绕巨头形成了一套脆弱的供应链。“在去工厂、轻资产的运营理念下,虽然每家半导体公司的资产负债表看起来更加稳健,美国芯片制造的优势却已经转向中国台湾、韩国等其他地区”。
目前,全球芯片制造75%的产能在东亚地区,而美国正希望芯片制造业回流,但其面临人才与成本的瓶颈。
张忠谋提到,美国晶圆制造的条件与台湾地区相较具有绝对优势,包括水电等资源,但是美国的人才敬业程度和台湾地区不能比,台湾地区有大量优秀的工程师、技师、作业员比较愿意投入制造业。
前述英特尔工程师也向《中国新闻周刊》解释,美国芯片制造业不断流失的一个原因便是美国的文化体系不太容易产生服务意识。芯片属于精密加工制造业,与东亚文化圈更为兼容,需要工人有很强的纪律性、服从性,因此当今世界最重要的代工厂都集中在东亚。“即使是英特尔这样的美国公司,其工厂的管理体系也与其他部门不同,推行军事化管理”。
美国在成本方面的劣势更为明显,在美国建设一个新芯片工厂的10年总拥有成本大约比亚洲地区高25%~50%,假如要满足半导体自给自足,美国需进行3500亿~4200亿美元的前期投资,这一数字也比中国大陆的1750亿~2500亿美元要高出不少。
(工作人员在黄色光源工作环境中观察光刻胶前烘情况。光刻胶又名光阻,是半导体芯片制造工业的核心材料。图/新华)
美国半导体行业协会今年2月致信美国总统拜登,提到竞争国家均投入巨资吸引半导体制造、研究,美国的缺席导致自身失去竞争力,造成美国在全球半导体制造份额中的降低。美国需要鼓励建设并更新半导体制造设施,并在研究领域投入。
当地时间6月8日,美国国会参议院通过了《美国创新与竞争法》,其中批准拨款520亿美元,在今后5年里大力促进美国半导体芯片的生产和研究。参议院民主党领袖舒默曾称其为“ 历史 性的520亿美元投资,用以确保美国保持芯片生产的领先地位”,并直言,“这项法案将确保美国不再依赖外国芯片加工商。”据路透社报道,其中包括390亿美元的生产和研发激励,以及105亿美元的实施计划,包括国家半导体技术中心、国家先进封装制造计划和其他研发计划,以及 15亿美元的应急资金。
美国商务部长吉娜·雷蒙多在芯片厂商美光 科技 出席活动时称,这520亿美元的资金将为芯片生产和研究产生超过1500亿美元的投资,当中包括州和联邦政府以及私营企业的出资,也就是通过联邦资金释放更多私人资本,“到完成时,在美国可能有七家、八家、九家、十家新工厂。”她预计,各州将为芯片设施争夺联邦资金,而商务部将有透明的资金发放程序。
去年以来,美国国会两党议员不断提出鼓励美国芯片产业发展的法案,如“2020美国晶圆代工法案”(AFA)、“为芯片生产创造有益的激励措施法案”(CHIPS)。CHIPS法案还被纳入拜登提出的2.3万亿美元基础设施计划,于今年早些时候颁布,批准了半导体制造激励措施和研究计划,但尚未提供资金,拜登也曾呼吁拨款500亿美元,促进半导体生产和研究。
此前,苹果、亚马逊、谷歌、微软等 科技 巨头联手包括英特尔、高通、台积电等在内的芯片产业链企业,组建了一个游说团体——美国半导体联盟(SIAC),目标便是向美国政府施压,要求美国国会为CHIPS法案提供500亿美元资金。
台积电、三星等均已计划在美国扩建芯片厂的情况下,一场对于政府补贴政策的争夺已然展开。早在去年5月,台积电便宣布将在美国亚利桑那州投资120亿美元新建12英寸厂,预计将在2024年建成投产,初期月产能为2万片5nm芯片,而这一计划的投资与产能规模在今年被多次曝出仍在扩大。
在向美国得州政府提交的文件中,三星也披露了其赴美建厂计划的具体细节:计划耗资170亿美元,10年内在当地创造约1800个就业机会,位于奥斯汀,面积700万平方英尺。三星还提醒说,该项目“竞争激烈”,美国亚利桑那州凤凰城、纽约北部的Genesee县及韩国替代地点都是奥斯汀的潜在竞争者。如果落户奥斯汀,将在今年二季度破土动工,预计在2023年第三、第四季度投入运营,传闻将用于生产先进的3nm制程。三星明确要求在20年内,得州特拉维斯县和奥斯汀市对三星芯片厂的税收减免将达约14.8亿美元,高于先前提到的8.055亿美元。
谈及美国积极复兴半导体制造产业,张忠谋认为,美国做事永远是“胡萝卜与棒子”一起,补贴只不过短期几年而已,不能弥补长期的竞争劣势,过了补贴政策的那几年,还是要看实力。
供应链安全被打破
持续增长的旺盛需求正在拉长半导体的景气周期。不只是美国,韩国、日本、欧洲等国家或地区都在吸引半导体制造回流。日本政府已经承诺扩大现有约2000亿日元的基金规模,支持国内的芯片制造行业。韩国政府业宣布为本土芯片产业提供1万亿韩元长期贷款,扩张8英寸晶圆厂产能,并增加材料和封装投资。欧盟提出的“2030数字指南”计划的目标之一便是到2030年,欧洲半导体生产至少占据全球产值的20%。
伴随分工模式兴起,半导体产业曾被视为全球化程度最深的产业之一,基于2019年的数据,在对整个产业附加值的贡献中,有6个国家和地区(美国、韩国、日本、中国大陆、中国台湾和欧洲)的贡献度都至少达到8%。但经历这一轮“缺芯潮”,出于维护供应链安全的考量,半导体产业正在向本地收缩,中国也不例外。
波士顿咨询曾作出预测,假设在每个地区建设完全自给自足的本地供应链,将需要9000亿~1.225万亿美元的增量前期投资,并导致半导体价格整体上涨35%~65%,最终导致消费者电子设备成本上升。
“趋势已经很明显,这在日本厂商的产品中得到充分体现,拆开日本的电子产品,会发现其使用的芯片基本上都来自日本,未来各地也会遵循这样的趋势,简单说就是在哪里设计,就要在哪里生产。”上海一家芯片设计公司CEO刘东(化名)告诉《中国新闻周刊》。
中国半导体行业协会副理事长、中国半导体行业协会集成电路分会理事长叶甜春认为,美国、欧盟强化本土产业链,缺芯固然是一项因素,但根本原因是对供应链安全的一种担心。芯片产业链全球化发展的地域分工,导致有些地区的工业空心化,现在各地希望在本地建立一个至少能够维持最小可行制造能力的产业体系。
但在他看来,欧美要建设本土晶圆制造业是很困难的,这是一个成本、供应链体系和产业生态的问题。首先供应链企业要跟过去,把供应链重建起来,经济代价和后续的运维成本会非常高昂;其次,发展制造业需要人才资源作为支撑,欧美高校的人才体量能否支撑制造产业的重建,也值得考量。“继续创新”或许是欧美发展制造业的一条路径,但通常意义上的产业回流是很难操作的。
对于中国当下的芯片产业前景,叶甜春在接受《中国电子报》采访时指出,国内集成电路存在“卡脖子”问题,在部分领域显得被动,但是跟10年前近乎“休克”的状态相比,是完全不一样的。但他担心的是,眼前的问题得到缓解之后,对后续的布局缺乏紧迫感,耽误两年然后发现“卡脖子”这个问题始终存在。
他的建议是,对中国而言,首先是确保供应链的安全,28nm以上的供应链要实现绝对安全,14nm、7nm的技术短板也要尽快补齐。此外还要锻造长板,真正摆脱“受制于人”需要掌握足够的反制手段。要把握好全球化分工与供应链产业链自主可控的“度”。
国产替代如何加速
刘东注意到,其实从去年开始,国内的芯片厂商,包括一些终端产品厂商,已经在将供应链逐步从境外转移至中国大陆,当时主要是受到华为被制裁事件的冲击,随着这一轮“缺芯潮”爆发,这一趋势将更加明显。
深迪半导体今年为国内一家一线手机厂商供应六轴IMU惯性传感器芯片,深迪半导体公共关系负责人黄杜告诉《中国新闻周刊》,从2019年第一次送样,经历两年的测试才最终谈成,“对于手机厂商更换一款芯片的成本并不小,因此一旦习惯于采购外国厂商的芯片就没有动力冒风险更换。”
而多位国内手机厂的供应商向《中国新闻周刊》证实,在消费电子领域,国内终端厂商今年都在转移产业链,“能用国产替代的都尽可能使用国产替代,就算国内供应商无法做主力供应商,也会让其作为辅助供应商。”
徐鸿涛甚至认为,这次“缺芯潮”的一个原因便是国产替代导致代工厂新产品导入规模增长,“比如原来一家代工厂的产能分配中,量产与新产品导入的比例可能是8:2,但随着新产品导入的需求增加,就挤占了量产部分的比例分配,其中部分原因便是国产替代和产能紧张导致开辟新供应商需求的加剧,一款新产品都要经历漫长新产品导入才能量产。”
不仅是终端厂商在更多启用国内芯片厂商的芯片,一些国内的无晶圆厂商也开始将产能向中国大陆转移。
对于刘东的公司而言,与其合作的代工厂遍布中国大陆和台湾,韩国、美国。“只是每家投产多少不一,一方面是要为特定种类的芯片寻找更适合的工艺,另一方面也是为了规避风险。但是一旦产能全球性紧缺,即使产能再分散,风险也难以回避。”刘东反问,“这一轮‘缺芯潮’中,已经可以看到地方保护色彩加重,比如一家韩国代工厂,面对一位韩国客户与中国客户的需求时,他会怎么选择?”
一家三星投资的芯片设计公司负责人告诉《中国新闻周刊》,正是由于三星背书,其产能几乎未受影响,反而扩张产能争抢到产能紧缺的竞争对手的订单。
用刘东的话来说,“大家都变得不那么有操守”。这在一定程度上也源于政府的干预,前述刚刚成立的SIAC便在公开信中称,“当行业努力纠正短缺造成的供需失衡时,政府应该避免干预。”外界认为这暗指美国政府此前施压包括台积电在内的代工厂保证 汽车 芯片产能。
有中芯国际人士告诉《中国新闻周刊》,中芯国际在分配产能时会从终端应用的角度考虑,也就是如果某款芯片缺失,会不会影响普通人生活,甚至国民经济,“会仔细甄别企业的产能需求,依企业真实需求而定,也不会多给企业产能。”
多位业内人士都感慨,在这一轮“缺芯潮”中更能看到中芯国际的意义。“如果产能在国内,遇到疫情这样的极端情况,至少还能见面沟通,但如果投产在韩国、中国台湾的代工厂,连见面协调的可能都没有。”一位芯片厂商负责人透露,从去年开始,公司就在将产能从境外逐步转移至中国大陆,目前已接近一半,甚至直接邀请一家国内代工企业入股,“也是为了未来更顺畅地转移产能”。
这样的产能转移不止发生在某一家公司身上,姚海平也坦言,公司会将中芯国际14nm、12nm制程作为主打的平台,“14nm以下先进制程代工其实可选余地并不多,无非是三星、台积电、中芯国际等几家。现在中芯国际的先进工艺的产能利用率还不高,所以今年其扩张产能集中在28nm等成熟制程,因为其先进制程工艺刚刚开发出来不久,国内的设计公司做出针对的设计需要时间,估计在明年年中中芯国际先进制程产能也会变得非常饱满。”
中国缺少的不仅是先进制程的产能,其实,目前市场上20nm以上工艺节点产能占据了82%,更多的芯片产品依赖成熟制程产能。
“国内除了中芯国际和华虹,形成量产能力的也就是华润上华,但每月8英寸晶圆的产能可能只有两三万片,确实太少,可能都无法支撑大一点的客户。新的代工厂产能完全跟不上,特别是目前一些产品需要特定工艺,比如BCD高压,其实只有中芯国际、华虹、华润上华这三家公司有技术准备,再无其他选择,这就是目前的现状。”前述中芯国际人士告诉《中国新闻周刊》。
黄杜提到,“前一段时间政府征求对行业支持政策的意见建议,我们提出除了鼓励主要以线宽制程为标准的先进标准工艺,也要支持不依赖于线宽的MEMS特色工艺,MEMS惯性传感器芯片在人工智能物联网时代将会获得越来越广泛的应用。”
MEMS工艺是芯片制造的一种特殊工艺,被广泛应用于惯性传感器芯片制造,而惯性传感器芯片已经进入每一部智能手机,手机横屏与竖屏视角的转换便依赖这颗芯片实现。
“如今各地晶圆厂烂尾的情况已经让政府感到担忧,但总体而言,大陆的产能仍然很短缺。”有晶圆厂商负责人告诉《中国新闻周刊》,“几年前公司原本计划投资建设晶圆厂,计划投资50亿元,年产能为1万片8英寸晶圆,但之后项目夭折,原因便是地方政府不再支持。” “当时项目遇到国家收紧半导体投资,地方政府对于项目获得国家资金支持没有信心,就需要地方承担大部分资金压力。”这位负责人说,工厂从开工到“投片”需要3年时间,而根据当时的测算,8年才能回本,这段时间对于地方政府来讲过于漫长。
当下,政府对于晶圆厂的支持无疑举足轻重,中芯国际创始人张汝京在总结项目能够获得成功的条件时就说到,要有政府支持,中央政府通常是在政策和税务上的支持,地方政府通常是给予土地和项目奖励等支持,为了引进一些新项目,需要各级地方政府制定一些准入的指导。
他向《中国新闻周刊》建议说,通过国家发改委窗口指导,一定程度上避免错误的投资导致的国家财产和资金的损失的考量下,可以积极推动国家需要的这类半导体公司。但是如果管控过于严苛,也可能会把这个产业的发展遏制住,减缓国家集成电路与半导体产业的发展。“投资金额小于10亿元以下的,按现有方式进行备案;对于政府投资金额低于某一数位的,如50亿元以下的,由省市相关发改委窗口指导;金额更大的由上一级的发改委管控。至于民企或外资为主的,因为政府担的风险较小,可适度放宽指导窗口。”
在叶甜春看来,此前多地都爆出芯片制造的“烂尾”工程,是因为个别项目在市场定位、技术研发、团队配置等方面没有做好准备,仓促上马。对于做好准备的项目,该上马还是要上马。
他指出,据不完全统计,国内逻辑IC存在40万片12英寸的月产能缺口,存储器至少缺20万~30万片月产能。保守估计,月产能缺口在60万~70万片。整体产能缺口这么大的时候,应该更大规模、更有效率地扩产。“中国貌似缺乏最新的技术和产品,但是全球80%以上的产品用不到最尖端制程,14纳米以上制程能覆盖绝大部分需求——虽然市场份额可能只有百分之六七十,但这上面有大量文章可做。”
芯片设计商把设计图纸交给代工厂,那么为什么不能窃取技术呢?
现代企业的商业诚信容不得哪怕是一点点的玷污。尤其是跨国大企业很珍惜自己的羽毛。这一点是国内很多中小企业普遍缺乏的。尽管我们在不断进步,也不断的和国际标准接轨。但是要达到全面的国际标准,尊重知识产权还要走比较长的路。
不同操作系统比芯片都是耍流氓,苹果的芯片不集成基带,所有在同等的面积下可以做出更多的晶体管,而且ios的软件系统封闭,所以你感觉手机不卡,很多成分是安卓软件的适配和后台机制的问题。
芯片的制造也是分开工序的,晶圆生产是一个厂家,晶圆切割是一个厂家,芯片基板是一个厂家,封装又是一个厂家。所以,你掌握了一个环节没用,还是作不出来芯片。
设计图纸不难,想要实现可靠成品更难,代工厂主要是工艺技术成熟,国外大多主工艺,而我们主设计,工艺是保证产品可靠性,维修性,经济性,等六性,现在国家都加大了工艺技术的研发,就像那些说组装没有技术含量的,认为组装就是打个空,上个螺钉!没有组装工艺,装出来是没有可靠性的,比如手机组装,工艺需考虑散热技术,电磁兼容技术,材料应用技术,等等!
不考虑法律因素,台积电是可以通过反向技术将设计图纸(GDS2文件)抽取成电路逻辑设计(网表)进行研究。目前的反向技术,其实不需要设计图纸,只要拿到芯片颗粒就可以就行反向抽取出设计版图和网表逻辑。
还有一个不明白这么多专利,都是非常专业的东西。你写完一篇,我都不知道什么来的。那些法官会懂,学计算机的也未必懂。何况是读法律的法官呢。我盗了,我不认。我说这个就是我的,然后在这个工艺上加多一点。就说:我与他不一样,你怎么办?不知道哦文字如何表示这些专利的工艺。
电子产品都会有一个电路图,很多的电路图是公开的。看到这个图,其他的厂家完全可以仿制,但是你不知道这个图纸的设计原理,为什么这么设计?就算是你有这个实力,能搞懂这些,(真正能够完全搞懂电路图的,你也可以自己设计了)你会面临一个专利的问题。更何况,CPU是非常的复杂,代工厂还有保密协议,市场信誉等等。所以说代工厂是不会冒险侵权的,后果是非常严重的,还是安心的把自己的本职工作做好。
泄密没有任何意义,芯片技术每年都更新换代,等你研究透了,人家的下一代产品都出来啦。硬件如同你买了个电脑还需要装系统按驱动。最重要的就是你是靠代工挣钱的。老老实实稳赚不赔,泄密的话让你倾家荡产。你怎么选择?
印刷厂给客户做印刷,但是他们不会设计,只能简单输出,虽说他们有能力招聘设计从设计到制作都干了,但是他们需要耗费时间精力去跑客户,这又是一个庞杂的领悟,所以说术业有专攻,行业细分很正常,之前关键领域我们要有自己的优势就好了!
一派胡言,高通为苹果和华为代工,这是头条见过的科盲最有创意的说法了。另外,芯片在交给代工厂流片的时候几乎是提交全部设计资料的,不然你输什么东西到MES里?防范盗用现在有一些技术手段,但主要是靠NDA协议等法律威慑措施,毕竟代工厂就那么几家,谁也不敢冒这个风险。且芯片的抄袭被发现和举证比代码抄袭容易多了。
可口可乐,安利,肯德基等等产品在中国各大城市都有生产工厂,你觉得他们是因为相信保密协议才在中国生产的吗?可口可乐中国工厂只做罐装,富士康做的仅仅是封装。上海大众做几十年大众汽车,你以为仅仅因为保密协议才不敢国产化吗?不要把保密协议看得太重,利益大到一定程度,协议在任何国家都是擦屁股纸。
芯片技术我不懂,但现在制造业代工是普遍现象,我举个例子看看是不是这么回事。假如人类是造物主创造的,人体每一个细胞每一个器官起什么作用,组合在一起协同工作又能起什么作用,造物主非常清晰。然后代工厂类似高明的医生,对人体结构很清晰,甚至可以人造所有人体器官,也能人造阑尾,但是,一直弄不明白阑尾是干吗用的,一得阑尾炎就切了,感觉也没多大影响。类似阑尾的情况还有很多,代工厂只知道某个器官的部分功用。很多很多的功能,不是原始设计者很难明白,只能猜测。给一台高端机器给你,你可以拆开仿制,逆向开发,甚至你的加工工艺比原创还好,可是很可能就是不如别人的好用,不能完全实现全部的功能。这就是技术壁垒吧!除此之外,法律知识产权的约束肯定也是一大原因。
硬件和软件的关系就如同人的大脑和思维。没有人的大脑结构差不多,但是智商却是千差万别的,就是双胞胎的姐妹兄弟也是如此,硬件大脑一样,但后天发展决然不同,甚至大相径庭,生活方式,出世哲学,事业成就,身体健康,这都是后天软件的不同。所以硬件不能全部确定软件,软件也无法倒置推出硬件。但有一点可以肯定:一个好的软件程序的良好运用之妙,要在乎必须有一个优秀的硬件做基础。如果是大脑先天发育不足,很难会有后天的出色成就,这就是说软件硬件都重要,以优质的先天硬件为基础。
理论上是可以了解设计技术的,但面临法律(协议)和用途以及信誉的代价。代工企业依靠客户订单获得利润,进一步研发保持领先和生存,窃取客户的设计没有用途,获得利润也很有限,还面临失去信誉和客户以及诉讼的风险,得不偿失。
简单讲就是高通跟苹果,你敢窃取他们的机密,保证不会有任何国际大厂找你代工,甚至是整个中国的代工厂都会被国际大厂抛弃,同时所有的参与的国产品牌也别想出国了,他们会把你告到破产为止,破坏规则的人不值得同情,这是国际共识。
图纸拿走?你以为机加工嘛?光刻版是代工厂设计加工的,你说拿走就拿走,求不逗?设计公司模拟工程师出单个芯片的版图,代工厂负责审核,并出晶元版图,每层的对位标记也是代工厂负责!代工厂是没有IP,所以拿走也没有意义,除非出卖给竞争对手,这个都有保密协议限制,国外至少这块做的很好,国内的保密协议跟放屁一样。
明确告诉你,计算机芯片领域,制造设备,比芯片图纸更困难,每一代芯片大升级是靠设备精密程度来实现的,从几十nm,到现在的快7nm,能设计芯片的公司多的很,能把芯片生产出来的寥寥无几,苹果,都需要找三星,台积电生产芯片,在高级领域是设备的天下,理论容易学,能把理论变成现实的才是高。
安卓系统已支持禁用2G网络原因:太不安全
通信
1、联通携手华为5G超级上行实现“跨站”规模首商用
近日,广州联通携手华为在业界首次采用5G超级上行“跨站”灵活配对技术实现全网规模商用,累计开通5G超级上行站点近3000个,5G超级上行生效用户相比传统方式增加近一倍,有效提升用户体验。据介绍,通过5G超级上行“跨站”灵活配对技术,可以实现TDD(时分双工,Time Division Duplex)小区与附近FDD(频分双工,Frequency Division Duplex)小区的超级上行最佳配对,能有效提升5G超级上行用户的生效比例,提升5G网络覆盖与用户体验。现网测试表明,广州联通采用5G超级上行“跨站”灵活配对技术,边缘用户上行覆盖平均提升5dB。 超级上行生效用户的体验因此大幅提升,全网超级上行用户低速率体验的比例从15%降低到3%,对应5G流量也增加了5~10%。
2、安卓系统已支持禁用2G网络原因:太不安全
近日,谷歌已经在安卓系统中添加了禁用2G网络的功能,该基金会称这一举动是保护隐私方面的胜利。了解到,禁用2G网络能使用户免受伪基站的攻击。随着时间的推移,在2G网络中已经发现了许多漏洞。2G有两个主要问题。首先,它在基站和设备之间使用弱加密,可以被攻击者实时破解,以拦截电话或短信。2G的第二个问题是,基站和手机之间没有认证,这意味着任何人都可以无缝地冒充2G基站,而使用2G协议的手机无法识别真伪。据了解,这个设置目前只在Android 12上可用,此外,开启该功能也有硬件要求,谷歌称,手机的调制解调器必须支持HAL 1.6无线。
交通
3、中汽中心公布智能辅助驾驶报告:总体表现不佳
中国 汽车 技术研究中心发布了针对智能辅助驾驶的测评数据报告。测试共针对特斯拉Model3、蔚来EC6、比亚迪汉EV、小鹏P7、宝马ix3以及哪吒U Pro等6款市售热门车型的智能辅助驾驶进行了测试。6款车型的智能驾驶平均得分率仅为67.2%,总体表现不佳。其中蔚来EC运动版2020款起智能驾驶总体得分率仅有21.8%,远远落后于参与测试的其他车型。
4、佳能进军 汽车 行业:开发自动驾驶用摄像头
据媒体报道,由于数码相机行业不景气,佳能征寻找开拓新的业务,宣布将运用光学镜头技术制造车用摄像头,用于 汽车 自动驾驶系统。目前佳能已与开源自动驾驶公司Tier IV签署合作备忘录,二者也正式宣布成为战略合作伙伴,佳能将为该公司生产专用车载摄像头。据相关消息,佳能将与Tier IV共同开发自动驾驶和先进自动驾驶辅助系统(ADAS)等相关的车载相机产品,并装载于Tier IV的自动驾驶车上进行测试。早在去年12月份,佳能就宣布开发出了在黑暗环境中也能以高画质拍摄彩色影像的新型传感器SPAD(单光子雪崩二极管)。图像传感器的光接收元件达到320万像素,将从2022年下半年开始在川崎事业所量产,并配备在佳能生产的安防监控上。除了监控摄像头,预计该传感器还将应用于自动驾驶和医疗等广泛领域。
芯片/半导体
5、AMD 将为 AM5 平台推内存超频技术 RAMP
最新消息称,AMD 将在全新 AM5 平台上推出自己的 RAMP(Ryzen Accelerated Memory Profile)技术。AMD RAMP 将类似于英特尔 XMP 3.0。未来,高端超频 DDR5 内存条可能会分为支持 XMP 3.0的英特尔优化系列和支持 RAMP 的 AMD 优化系列。目前英特尔的 XMP 3.0 技术相比 2.0 内置的配置文件更多,达到 5 个,其中包含了 3个不能篡改的配置以及 2个可以让玩家自定义的配置,进一步方便玩家超频内存。
6、为保产能,苹果据悉已接受涨价包下台积电至多15万片4纳米制程
据台湾《工商时报》,供应链业者表示,苹果自行研发的新一代A16应用处理器已完成设计定案,将采用台积电4纳米N4P制程投片,预计下半年开始在台积电Fab 18厂进入量产。苹果A16应用处理器将搭载于新一代iPhone 14及iPad等产品,由于晶圆代工产能供不应求,苹果已接受涨价以确保产能,并包下台积电12-15万片4纳米制程产能。
量子计算
7、我国超导量子计算云平台上线,将用在四大领域
量子技术被看作顶尖黑 科技 ,多个 科技 强国都在相关领域积极布局。值得一提的是,中国研究团队于日前上线了一台自主研发的超导量子计算云平台。这是一款以6比特超导计算机为基础研制而成的云平台,其保真度、相干时间等技术指标达到了国际先进水平,这意味着中国已经开启了量子计算全面运用的重要信号。中科院院士潘建伟曾表示,中国目前的光量子计算性能,是谷歌量子计算机的100万倍,并且在量子通信的安全性上,中国领先于其他国家。它可能应用到人工智能领域、搜索引擎、物流运输等领域,A.I.智能并不陌生,现在许多工厂已经开始使用半智能,甚至是全智能的设备进行生产,而人工智能其实就是依托计算机技术,量子计算机自然能提供极大的帮助。
8、谷歌母公司将分拆出新量子公司,名为“沙箱”
据Business Insider报道,量子 科技 团队Sandbox将从谷歌母公司Alphabet分拆出来,成为一家独立的量子技术公司。Sandbox中文译作“沙箱”,是一个计算机专业术语。Sandbox作为Alphabet第二支神秘的量子计算团队,专注于开发量子计算软件和实验性量子项目。Sandbox领导人在一次采访中表示,Sandbox专注于“处于量子物理和人工智能交叉路口的企业解决方案”。例如,使用量子技术来提高 健康 传感器的准确性。
传感器
9、科学家开发出可用于仿生眼的低功率系统
中国哈尔滨工业大学和诺森比亚大学的学者们联合开发了一种新的技术解决方案,它将提供用于仿生眼的低功率系统。诺森比亚大学的Richard Fu教授跟哈尔滨工业大学PingAn Hu教授领导的研究小组展开合作,其将新开发的用于控制仿生视网膜、机器人和视觉假体中的人工突触装置的方法称为一项“重大突破”。该技术随后在电子视网膜的结构中进行了测试,并发现能产生所需的高质量图像感应功能。
10、基于FBG传感原理的触觉传感器应用于微创手术组织触诊
据麦姆斯咨询报道,近日,中国科学院深圳先进技术研究院医工所微创中心研究员王磊团队在基于布拉格光栅(FBG)光纤传感原理在微创手术的应用——活体组织触诊的研究中实现了活体组织的精准力信息反馈和肿块信息的定位检测功能。实验结果表明,FBG光纤传感器能够在1N范围内感知力值,平均相对误差小于满量程的2%;温度补偿后的误差0.8 mN。科研人员进一步对猪肝器官进行组织触诊实验,验证所提传感器设计在微创手术中的有效性和适用性。
智能家居
11、中国空间站也有智能家居系统,网友:这就是快乐星球
据央视报道,为了让航天员的太空生活更舒适,中国空间站进行了适居性设计。中国空间站里的生活设施、锻炼设施等都可以接入 Wi-Fi,厨房中的微波炉、热风加热装置等都可以通过手机 App 进行操控。网友甚至表示:这就是快乐星球。此外,侯永青说,中国空间站不仅满满都是储物空间,还有物资管理系统,空间站里每个物品都贴二维码,便于航天员使用和归纳的同时,也有利于物资的管理与补充。
12、国内首款支持苹果HomeKit的智能门锁发布:iPhone一碰即开门
日前,绿米发布了国内首款支持苹果HomeKit的智能门锁——Aqara智能门锁A100 Pro,使用iPhone、Apple Watch触碰门锁表面即可开门。苹果用户在“家庭”App中添加这款门锁后,会在iPhone和Apple Watch的“钱包”App中自动生成一张门卡,即为“家庭钥匙”。Apple家庭钥匙需要iPhone XS及更新的iPhone型号,并更新至iOS 15版本;手表则要Apple Watch Series 4或更新型号并更新至watchOS 8版本。除了HomeKit外,Aqara智能门锁A100 Pro还支持其它6大解锁方式,包括:指纹、密码、蓝牙、NFC、应急钥匙、一次性/周期密码。
工业
13、国家统计局:2021年新能源 汽车 和工业机器人产量分别增长145.6%、44.9%
1月17日消息,国家统计局数据显示,2021年全年全国规模以上工业增加值比上年增长9.6%,两年平均增长6.1%。分三大门类看,采矿业增加值增长5.3%,制造业增长9.8%,电力、热力、燃气及水生产和供应业增长11.4%。分产品看,新能源 汽车 、工业机器人、集成电路、微型计算机设备产量分别增长145.6%、44.9%、33.3%、22.3%。制造业采购经理指数为50.3%,比上月上升0.2个百分点。2021年,全国工业产能利用率为77.5%,比上年提高3.0个百分点。
数字化
14、亚信 科技 宣布收购艾瑞咨询,持续加码数字化运营及数智化转型
亚信 科技 14日宣布收购艾瑞市场咨询股份有限公司,前者将以94.23%持股成为艾瑞咨询控股股东。通过此次收购,将大幅增强亚信 科技 DSaaS数字化运营及数智化转型业务的能力。双方的协同将带来大量商机和业务转化机会,将数智化服务触达百行千业。据悉,收购交易完成后,艾瑞咨询将继续保持独立运营,亚信 科技 将持续为艾瑞提供产品、技术、运营等各方面支持。
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