臺媒報道指,臺積電總裁兼聯合CEO劉德音在最近的投資者會議中透露今年底就會量產10nm工藝,此外7nm最快在2018年上半年量產,5nm將在2020年量產,為什么臺積電在10nm工藝尚未量產的情況下就開始急于宣傳其未來的7nm和5nm工藝呢?
三星帶來的競爭壓力
2014年臺積電率先量產20nm工藝,領先于三星的28nm工藝,因此其成功獲得蘋果的A8處理器代工業務,據IC Insights的報告其業務營收實現25%的營收增長,是前五強中增長最快的,而三星半導體由于失去了蘋果處理器訂單導致營收增長率只有8%。
三星決心趕超臺積電,因此其繞過20nm工藝直接上14nm工藝,并在去年率先量產14nm工藝,而臺積電的16nmFF+工藝(2014年臺積電量產了16nm工藝,但是由于能效甚至還不如20nm工藝,不適于生產手機處理器,而只是為華為海思生產網通處理器,隨后臺積電改進該工藝推出16nmFF+)直到去年8月份左右才量產,因此三星再次奪回了大部分蘋果的A9處理器訂單。
但是后來發現三星14nm工藝的能效不如臺積電的16nmFF+工藝,后期蘋果將大部分A9處理器訂單交給臺積電。蘋果的處理器訂單很重要,因此臺積電在2014年獲得蘋果A8處理器訂單的時候優先將其20nm工藝產能供給蘋果,甚至不惜得罪其長期大客戶高通,以至于去年高通一怒之下將其高端芯片驍龍820全數交給三星生產,又與聯電合作研發18nm工藝。
去年底三星對其14nm工藝進行改進,其原來14nm工藝稱為14nm FinFET LPE(Low Power Early),改進版稱為14nm FinFET LPP(Low Power Plus)。三星指14nm FinFET LPP 工藝相較28nm工藝性能提升40%,功耗降低60%。三星沒有給出更多的14nm FinFET LPP與14nm FinFET LPE的詳細數據,只是表示前者比后者的晶體管性能有10%的提升。三星已經將14nm FinFET LPP用于生產三星自己的Exynos8890芯片和高通的驍龍820芯片。
與此同時,三星也在加速其10nm工藝的研發,去年7月國外媒體報道三星發布了其10nm工藝研發藍圖;去年11月在Techcon2015技術大會上,三星首次展出了10nm工藝的SRAM晶圓,這也是第一個公開亮相的10nm工藝技術。
臺積電急于搶回工藝領先的名頭
面對著三星10nm工藝的進展,臺積電自然著急。對于其代工的大客戶蘋果來說,蘋果向來喜歡采用最先進的生產工藝,以此凸顯其技術優勢。蘋果的A系列處理器向來單核性能領先于Android市場的手機處理器,除了蘋果的芯片設計技術強大之外,領先的工藝無疑也是其中的一個因素。
目前外界宣傳指臺積電已經取得蘋果A10的訂單,然而如果三星的10nm工藝能趕上蘋果的A10投產時間,那么三星搶到蘋果A10處理器訂單并非難事。三星向來善于逆勢投資,并且其也確實具備大量投資的實力,相比臺積電只是半導體代工企業,三星是一個龐大的企業集團,2014年其以134億美元的研發投入居全球第二、2015年三星再以超過140億美元的研發投入居于全球第二,而2015年臺積電的營收約255億美元,即是說三星的研發投入超過臺積電營收的一半。
正是憑借著多年來的強力投資,其得以多年來在半導體制造工藝上落后臺積電一年多而到去年一舉超過臺積電率先量產14nm/16nm FinFET工藝。當然三星在10nm工藝上也有可能實現領先臺積電量產10nm工藝。
除了高通已經將訂單轉給三星之外,去年曾傳出大陸的華為海思也有意轉用三星的14nm工藝,甚至不排除未來與三星有更多的合作,而華為海思是臺積電16nmFF+工藝的兩個客戶之一。
對于臺積電這樣的專業半導體代工巨頭來說,半導體制造業務是其全部收入來源,如此也就不難理解全球半導體代工巨頭臺積電急于宣傳其10nm工藝甚至未來的7nm、5nm工藝了,通過這樣的宣傳穩定投資者和客戶的信心,以保證其訂單。