盡管已進入第4季傳統投片淡季,然而近期芯片廠商仍不斷向上游晶圓代工廠增加投片量,凸顯2018年晶圓代工產能恐仍將供不應求,且愈成熟制程的產能利用率愈高。即將過去的2017年8寸產能之痛還未過去,2018年的產能緊張局面可能會愈演愈烈。
SEMI預估,到2020年時,全球8寸晶圓廠的月產能將達570萬片,超越2007年所創下的歷史紀錄,至于在晶圓廠家數方面,2016年全球共有188座營運中的8寸晶圓廠,到2021年時,則可望增加到197座。按照地理區分布來看,到2021年時,中國的8寸晶圓產能將是全球最高,在2017~2021年間,產能成長率為34%。整個增長率雖領先全球,但年復合成長仍低于10%。
SEMI進一步分析指出,物聯網跟汽車電子是推動8寸晶圓需求的主要推手,因為相關應用所需的芯片很適合利用8寸晶圓廠量產。同時中國芯片設計公司在電源管理芯片和指紋識別芯片上對8寸產能的需求在2016和2017兩年增長明顯,且會持續保持旺盛需求;再加上安全類芯片的國產化進程已經啟動,如銀行卡芯片已出現上揚的趨勢。以上這些因素將使2018年有限增長的8寸產能不堪重負。
中國芯片設計公司近年來雖然增長勢頭迅猛,但與中國芯片制造的規模還是相當不匹配的。中國8寸晶圓廠有相當大的一部分為滿足海外芯片設計公司需求,那么中國芯片設計公司在8寸晶圓廠的產能談判中又有多少籌碼呢?如果解決不好,那就不是產品有無競爭力的問題,而是能否交貨生死存亡的問題。面臨前所未有的8寸產能短缺之痛,中國芯片設計公司又將如何走出自己的一條產能破解之道?
面對國內目前晶圓代工產能不足以支持中國芯片設計業發展的現狀,晟矽微電(股票代碼:430276)副總裁包旭鶴認為,作為一家IC設計公司,應跟隨晶圓廠的技術與產能戰略布局,積極投入先進工藝,以技術投入獲取性價比和產能的主動權。晶圓廠在研發先進工藝時也希望與芯片設計公司進行戰略合作,此時在細分領域的設計公司需要把握正確的戰略時機,一旦介入成功則可以帶來產品性價比率先提升的競爭優勢,更重要的是還會帶來以下好處:
第一,新工藝開發成功進入到準成熟階段產能一般是充分保證的;
第二,新工藝即使沒有獨家保護,也有一定時間排他保護期,這是設計公司相對競爭者取得產品產能優勢的重要積累期;
第三,工藝進入準成熟階段后整個行業內的產品才開始大量轉移工藝平臺,產品轉移從研發到認證直到量產,認證周期是以年為單位來計算的,這個時間窗口是領先者產能紅利的重要時期;
第四,8寸的先進工藝非常有機會作為12寸緩解8寸產能的首要選擇,這就有機會花比較小的代價進入12寸領域。
對于芯片設計公司來說,積極投入先進工藝已不再是產品升級換代的戰術思維,而是應該上升到公司層面競爭的戰略思維,其中在產能問題上取得先機就是重要的抓手。在這方面堅決投入資源,愿意反復試錯,才能使設計公司長久發展。
晟矽微電的創業團隊在MCU設計行業積累20年經驗,就先進工藝對設計公司戰略方面的重要性有著深刻的理解,故一直致力于MCU方面先進工藝的投入。
經過晟矽微電近幾年的積累,已在產品性價比和產能方面都具備相當的優勢。晟矽微電腳踏實地的以中低端MCU為市場切入口,迅速成為中國本土主要的MCU供應商,同時為國內強勁的需求和進口替代中高端MCU市場積極布局。
在8寸晶圓產能全面吃緊之際,晟矽微電卻早已在新產品和產能上進行戰略布局。晟矽微電不斷積極配合晶圓廠主動推進以先進工藝為平臺的MCU產品研發,為實現低端產品水平不低、中高端產品質量優性價比高的目標而不斷突破。
過去幾年里,晟矽微電在華虹半導體有限公司的 0.18um OTP CE 3V &5V、0.18um MTP CE 3V 、0.13um EEPROM/MTP/OTP CE新工藝平臺都是率先量產并快速形成大規模產銷鏈,使公司產品的競爭力持續處于領先地位。
2017年10月31日,晟矽微電又聯合華虹半導體宣布基于95納米單絕緣柵一次性編程MCU(95納米CE 5V OTP MCU)工藝平臺開發的首顆微控制器(Microcontroller Unit, MCU)(產品型號MC30P6230)已成功驗證,即將導入量產。此工藝平臺器件具有極低的靜態功耗Ioff(0.5pA/μm);通過工藝和IP優化,大幅降低了OTP cell和IP面積,相較于0.18微米OTP(One-Time Programming)工藝的IP,95納米IP的面積可以縮小接近50%。由于該工藝平臺具有更高的邏輯門密度(比0.18微米高60%)及更小的SRAM bit cell(比0.18微米小30%),使得整體芯片面積大幅縮小,成本極具競爭優勢。
晟矽微電在華虹半導體工藝演進升級的同時,積極投入新產品的開發。這是晟矽微電與華虹半導體在新工藝和新產品方面的重要深入性的戰略合作。借助此次合作,晟矽微電進一步融入國內產業鏈,利用更符合產品需求的制造工藝迅速推出性價比具備明顯優勢的MCU產品,可有效提升公司產品在國內MCU市場的占有率。
MC30P6230是晟矽微電與華虹半導體深入戰略合作后成功開發的第一款95nm OTP型MCU產品,未來雙方還將繼續在95nm工藝衍生的EEPROM、MTP、FLASH等NVM工藝平臺上開展全面合作。晟矽微電會以此為契機,持續加大新產品的開發投入,推進公司產品線全系列全方位的技術升級工作,力爭保持公司產品在工藝方面的優勢,為客戶提供性能穩定、質量可靠、貼合需求、高性價比的MCU產品。據悉,晟矽微電在2018年將陸續推出基于華虹半導體95nm工藝的多款Flash、EEPROM、MTP型MCU產品。
我國擁有全球最大、增長最快的集成電路市場,中國集成電路產業正處于黃金時代,中國芯片設計企業想要發展,就需要加強與產業鏈上下游之間的深度合作。可見,芯片設計企業欲想解決8寸晶圓產能緊缺之痛的辦法之一,就是推動與晶圓廠商的戰略合作,加快推進先進制造工藝的研發突破,從而推動國內芯片的發展,建立一個良好的產業生態。