2019年最后一個月，5G芯片大戰(zhàn)全面開打，11月26日，聯(lián)發(fā)科正式發(fā)布旗下首款5G So芯片—天璣1000，根據(jù)供應(yīng)鏈消息，聯(lián)發(fā)科向客戶提供天璣1000的報價，價格大概在70美元。
12月3日，芯片巨頭高通在夏威夷的技術(shù)峰會上宣布推出了全新的驍龍865移動平臺，以及驍龍765和765G兩款面向中端機型的5G芯片。
芯片一經(jīng)推出，便收到各大手機廠商的追隨，小米一舉拿下了兩款芯片的首發(fā)。OPPO宣布，即將于12月正式發(fā)布的全新Reno3 Pro將率先搭載高通的新一代驍龍765G集成式5G移動平臺，這將是OPPO首款雙模5G手機。此外，OPPO將于2020年第一季度首批推出基于高通驍龍TM865移動平臺的旗艦級5G手機。加上華為、三星發(fā)布的5G基帶芯片，5G芯片大戰(zhàn)已經(jīng)正式開打。
小編統(tǒng)計顯示，目前，發(fā)布的5G SoC芯片只有聯(lián)發(fā)科的天璣1000、華為的麒麟990 5G和三星的Exynos 980和高通驍龍865移動平臺和765G集成式移動平臺。除了三星外，其他三家5G芯片的快速推出，都離不開一家晶圓代工廠的身影——臺積電。
臺積電7納米制程在客戶群中的優(yōu)勢地位
臺灣供應(yīng)鏈透露，臺積電7納米的客戶包括蘋果、海思、聯(lián)發(fā)科、高通、英偉達、超微、賽靈思、比特大陸等。業(yè)界人士分析，蘋果A13處理器、海思和5G基站芯片及超微繪圖處理器、電競處理器和服務(wù)器芯片都集中在2019年下半年陸續(xù)拉貨，導(dǎo)致臺積電7納米生產(chǎn)線爆量，交貨時間從原本的2個月拉長到半年。臺積電第四季7納米產(chǎn)能全滿投片，客戶已開始排隊搶產(chǎn)能。此外，臺積電5nm制程已獲蘋果、海思、AMD、比特大陸和賽靈思5大基本客戶，并決定將月產(chǎn)能由原本的5.1萬片擴建至7萬片，量產(chǎn)時間或?qū)⑻崆爸撩髂?月。
比如，華為海思9月17日推出的麒麟990 5G版本則有臺積電7nmEUV加持。麒麟990 5G采用7nm+EUV工藝制程，配備兩顆2.86GHz 的大核心A76，兩顆2.36GHz的中核心A76和四顆1.95GHz的小核心A55，組成了三檔能效架構(gòu)，GPU采用的ARM Mali-G76；NPU方面，麒麟990搭載華為自研的業(yè)界首款達芬奇架構(gòu)，通過大核+微核設(shè)計，實現(xiàn)最高達24倍的能效。
11月26日，聯(lián)發(fā)科的官方說明是，天璣1000采用臺積電7nm工藝制造，這款芯片基于臺積電7nm工藝，將會首發(fā)采用Arm最新的Cortex-A77 GPU內(nèi)核和Mali G77 GPU內(nèi)核，同時還支持SA/NAS雙模、雙載波技術(shù)，5G下載速率可以達到全球最快的4.7Gbps。
高通官網(wǎng)披露的信息顯示，驍龍865、驍龍765及驍龍765G移動平臺，都將采用7nm工藝。外媒報道，驍龍865采用將是臺積電的7nm “N7P”工藝，這一工藝在7nm工藝的基礎(chǔ)上改進而來。蘋果9月推出的iPhone 11系列所采用的A13仿生芯片，也是由這一工藝打造。代工驍龍865，是繼之前的驍龍855之后，臺積電再次代工高通的高端移動平臺。
臺積電加大研發(fā)和產(chǎn)能提升，未來可望提升7納米營收占比
拓撲產(chǎn)業(yè)研究院分析師徐韶甫對記者表示，2019年在總體經(jīng)濟不穩(wěn)定的影響下，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)呈現(xiàn)衰退，晶圓代工產(chǎn)業(yè)更迎來罕見負成長。而展望2020年，盡管市場氛圍仍有不確定性，但受惠于5G、AI、車用等新興終端應(yīng)用需求的持續(xù)加持，可望拉抬半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸脫離谷底。即便在2019年半導(dǎo)體景氣低迷的情形下，7納米節(jié)點的采用率仍獲得大幅度的提升，也更加速7納米EUV（極紫外光）與5納米的量產(chǎn)商用。
圖：2019年全球晶圓代工區(qū)域分布與TOP10占比。
拓撲研究所的調(diào)研顯示，在全球Top10代工廠商統(tǒng)計圖中，臺積電大比例領(lǐng)先，市場份額占比超過了50%。而第二名的三星也增長到了19%左右，第三的格芯只有9%左右，第四的聯(lián)電大約7%左右，中芯國際只有5%左右。我們可以明顯看到，全球晶圓代工市場正呈現(xiàn)出強者恒強的局面。
據(jù)筆者了解，臺積電7納米在2017年底有試產(chǎn)，2018年小量量產(chǎn)，主要爆發(fā)應(yīng)用在2019年。臺積電N7+的量產(chǎn)速度為史上量產(chǎn)速度最快的制程之一，在2019年第二季開始量產(chǎn)，在7納米制程技術(shù)（N7）量產(chǎn)超過一年時間的情況下，N7+良率與N7已相當接近。N7+同時提供了整體效能的提升，N7+的邏輯密度比N7提高15%至20%，同時降低功耗，使其成為業(yè)界下一波產(chǎn)品中更受歡迎的制程選擇。
2018年，臺積電7納米工藝量產(chǎn)后，2019年有100多個芯片陸續(xù)流片，涉及到CPU、GPU、AI芯片、加密貨幣芯片、網(wǎng)絡(luò)、游戲、5G、自動駕駛芯片等行業(yè)。
臺積電在2019年10月17日舉行的投資人會議上，總裁魏哲家釋放兩個關(guān)鍵信息：第一、5G客戶下單全面提前發(fā)酵，主要集中在兩大技術(shù)制程：7納米和5納米。這些需求令7納米產(chǎn)能大爆滿，而且5納米的新產(chǎn)能也將提前上量。第二、臺積電上調(diào)2019年資本支出，從年初的100億上調(diào)到140-150億美元，砸下巨資建設(shè)高端制程和充足產(chǎn)能，來抓住5G時代的市場機遇。拓撲研究所的預(yù)測是，2019年底，臺積電7納米的營收就會超過總營收的三成，這也是臺積電成長速度最快的地方。
為何5G手機芯片需要高端制程技術(shù)呢？臺積電的解釋是，5G手機的芯片因為功耗問題，很多都需要高端制程才能滿足客戶需求，因此，5G手機訂單的強勁成長，也讓臺積電7納米和5納米制程的產(chǎn)能快速起跳。
此外，臺積電的6納米制程技術(shù)（N6）將于2020年第一季進入試產(chǎn)，并于年底前進入量產(chǎn)。隨著EUV微影技術(shù)的進一步應(yīng)用，N6的邏輯密度將比N7提高18%，而N6憑借與N7完全相容的設(shè)計法則，亦可大幅縮短客戶產(chǎn)品上市的時間。
臺積電南京公司總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球先生曾表示，在半導(dǎo)體這個領(lǐng)域，無論是晶圓代工、設(shè)計公司、EDA或者是IP從業(yè)者，想要獲得領(lǐng)先優(yōu)勢皆要關(guān)注三個方面，那就是資金、技術(shù)和人才。這三者是缺一不可的，也是需要持續(xù)積累的。
羅鎮(zhèn)球強調(diào)說：“臺積電毫無疑問在先進制程方面有極大的領(lǐng)先優(yōu)勢，但我們同時在電源管理器和傳感器等特殊工藝上也有布局。我們的目標是客戶想實現(xiàn)一個系統(tǒng)產(chǎn)品時，都可以在臺積電找到合適的節(jié)點和工藝來配合生產(chǎn)。”
三星7納米晶圓代工也在持續(xù)推動中
在進入7納米節(jié)點后，全球就是臺積電和三星的直接對決。三星為了加快追趕臺積電，去年就直接上了7nm EUV工藝，并且在7nm EUV遇阻量產(chǎn)前，還退而求其次的推出了8nm工藝。
與此同時，三星還在加碼研發(fā)5nm工藝。而根據(jù)三星此前透露的信息顯示，5nm LPE（5nm Low Power Early）工藝將在今年內(nèi)完成流片，并于明年上半年投入量產(chǎn)。同時，三星還計劃在2020年推出6nm LPE和4nm LPE工藝。
據(jù)拓撲研究所的調(diào)研顯示，在產(chǎn)能的部分，7納米制程因為臺積電的客戶訂單比較多，規(guī)劃產(chǎn)能量大，基本上到今年底會有超過100K的水準，明年還會小幅度增加。三星初期會以10K左右的少量量產(chǎn)來做，未來隨著客戶下單量增加，會持續(xù)提升產(chǎn)能規(guī)劃。
作者：章鷹
