蘋果未來處理器都將投向台積電?三星要如何是好

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由於在先進位程工藝上相對於台積電略遜一籌,在手機處理器代工方面,三星距離大客戶蘋果越來越遠。繼A10處理器不敵台積電後,明年用的A11將主要由台積電代工,這已經不是什麼秘密了,人們更多關注的恐怕是一些台積電做A11的細節問題了。

A11晶片訂單之爭

分析機構 BlueFin Researc Partners 的分析師表示,台積電將會在2017年4月開始生產A11處理器,該款晶片將採用台積電的10nm製程。據悉,明年採用台積電10nm製程的晶片將不僅有A11,還有蘋果新一代iPad用的A10X晶片以及聯發科的Helio X30移動處理器等。

前一段時間,曝出台積電與三星爭奪A11晶片訂單的情形。三星於不久前率先宣布10nm製程已進入量產階段,成為業界第一家。對此,台積電聯合CEO劉德音在媒體採訪中表示,台積電先進位程持續領先競爭對手,他們對自家技術非常有信心。

按照台積電原來的計劃,該公司的10nm製程晶片將於2017年第一季度出貨,從時間上看比三星稍晚。但是台積電對此並不擔心,他們認為在爭奪蘋果A11晶片訂單的過程中將會力壓三星。而且,台積電的7nm製程已經在部署之中,目前已有大約20家客戶計劃採用他們的7nm製程,預計會在2017下半年試產,2018年正式出貨。

台積電還表示,其10nm製程已導入主力客戶聯發科、海思、賽靈思等新世代晶片,當然也包括蘋果的A11處理器,雖然台積電的10nm晶片量產腳步比三星宣布晚,但導入的都是舉足輕重的晶片廠。相比之下,三星的10nm製程顯然未受國際大廠青睞。

未來的A12、A13都將是台積電的?

不只是A11處理器,有跡象顯示,蘋果還將為2018年新款iPhone開發A12 Fusion處理器,為2019年開發A13 Fusion,據悉,它們都將由台積電採用7nm工藝製造。製造工藝的進步,意味著這些處理器在面積、性能和能耗方面將均優於以往的產品。

消息人士透露,台積電聯席執行長劉德音表示,公司將於明年完成7nm工藝開發,2018年對生產線進行改造,2019年完成5nm工藝開發。據Foxbusiness披露,台積電披露了7nm工藝細節,與16nm工藝相比,7納米工藝速度將提升40%,能耗降低65%,晶片面積只相當於原來的43%。

據University Herald網站報導,雖然A12 Fusion和A13 Fusion均可能採用台積電的7nm工藝製造,但A13 Fusion使用的製造技術不完全與A12 Fusion相同。台積電製造工藝的進步,使得蘋果和其他移動處理器廠商能每年推出速度更快、功能更多的處理器。

另一個讓蘋果繼續選擇台積電的原因是:台積電將會新建一座先進的晶圓廠。

據報導,台積電將會斥資157億美元建設一座占地124英畝的晶圓廠,這會大大提高其產能,不但能滿足蘋果的需求,還能滿足其他廠商的需要。據悉,該新廠主要是圍繞5nm和3nm工藝建設的。

工藝略遜一籌

對於三星來說,以上這些可不是什麼好消息!在過去的兩年里,關於為蘋果代工A系列處理器,特別是2015年的A9和今年的A10,三星是節節敗退,把巨大市場拱手讓給了台積電。

A10處理器採用了台積電16nm加強版鰭式場效電晶體(FF+)工藝制製造,以及最先進的整合扇出型晶圓級封裝(InFO WLP),相較於A9晶片在厚度上更薄,在蘋果的架構優化下,性能有20%的提升。此外,不只是A10處理器,今年的iPhone7由於供貨以及成本問題,蘋果在高通之外引入了英特爾作為基帶晶片供應商,不過無論哪一種都是由台積電生產,拋開了三星,因此,台積電依然是大贏家。

此外,在iPhone7上也看到了更多台積電的身影,其射頻收發器、電源管理IC、博通WiFi及GPS晶片、Cirrus Logic音頻IC等也是台積電生產的。

而在2015年,A9處理器鬧出的代工門事件,讓蘋果很是無語。由於採用了三星14nm和台積電16nm技術生產A9處理器,導致iPhone 6s出現了性能與電池續航方面的差異問題。而蘋果當初跟三星合作,讓其代工A9處理器,主要是14nm製程暫時領先於台積電的16nm,不過後來情況卻發生了逆轉。

由於蘋果代工策略轉向,讓三星半導體業務受重創,決定暫緩晶片廠的擴建腳步,原來向半導體設備訂購的設備也緊急喊停,主要就是因為14nm製程在與台積電16nm製程競爭中,處於劣勢。而台積電方面,今年資本支出加碼到90億~100億美元,其中很大的一部分,便是因獨拿蘋果A10代工訂單所需。

營收方面,受惠於手機晶片出貨持穩,台積電10月份營收達到新台幣910.85億元,較 9月份的897億元增加1.5%,較2015年同期增加11.4%,創下單月歷史次高紀錄。該公司2016年前10個月的營收達到7,767.96億元,較2015年同期增加了7.6%。

蘋果摒棄三星的原因

我們知道,蘋果在做A系列晶片代工的時候,會將晶片內部的很多設計細節交付給Fab,裡面很多機密是不可能對Fab隱瞞的。而蘋果也需要和Fab深入合作,去驗證性能並確定製造細節。這就需要對合作夥伴的絕對信任。

而我們一直認為蘋果把A系列的設計細節展示給三星是一個非常冒險的舉動。因為這和三星目前的一些業務是有衝突的,以小人之心來看,這是有泄密危險的。

在做iPhone 6S的A9處理器時,蘋果為了獲得足夠的備貨,將其訂單分別下給了三星的14nm FinFET工廠和台積電的16nm FinFET工廠。

我們也知道,蘋果的A系列晶片是基於ARM指令集做的客制化設計。而在A9發布的那一年,三星同年競爭的SoC Exynos 7420則直接用了ARM的架構。當時,7420是先於蘋果A9使用14nm工藝技術的,並被應用在三星的旗艦S6上。但從實際的測試效果來看,蘋果A9的優勢在於單核性能,這相對於使用ARM標準架構設計的A9,有了很大的提高。

但是到了2016上半年,三星推出了同樣是使用14nm的新一代SoC Exynos 8890,神奇的是,三星在上面用到了定製化設計的架構。而在8890上,其單核性能也和A9接近,Geekbench的單核性能測試如下:

三星為什麼能在短時間內取得突飛猛進,我們不妄加猜測。但性能如此相近,卻讓人浮想聯翩。

所有人都知道,蘋果對其產品的保密性非常之高,所以三星不可能在代工過程中獲得蘋果IP的相關信息。但相較於三星,台積電沒有相關的競爭關係,所以在A10上,其成為蘋果的獨家供應商。當然,台積電獨有的InFO WLP技術,可能也是蘋果做出這個決定的原因之一。

三星的反擊

面對與台積電競爭的弱勢地位,三星想盡辦法,要奮力一搏,除早於對手宣布10nm工藝量產之外,其還拿下了高通的驍龍835處理器代工權。驍龍835將採用三星10納米FinFET製程工藝。

據悉,與其上一代14納米FinFET工藝相比,三星10納米FinFET工藝可以在減少30%的晶片尺寸的基礎上,同時實現性能提升27%或高達40%的功耗降低。

驍龍835作為820和821的後續產品,目前已經投入生產,預計搭載驍龍835的商用終端將於2017年上半年出貨,

按照以往的經驗來看,三星預計會在明年三月份的MWC展會上推出新一代的旗艦Galaxy S8,從近期該機的曝光消息來看,S8將有望首發搭載驍龍835處理器。

讓三星不爽的消息

正當與高通處於蜜月期時,前些天又傳出了一則另三星不爽的消息,未來,高通採用7nm工藝的晶片或將轉投台積電。

當下晶片需求旺盛,台積電更是訂單爆滿到應接不暇。據BlueFin發布的報告稱,高通 28nm晶片的預期連續3個月調升。28nm產能吃緊,台積電會優先出貨給高通,把聯發科和海思排在後面,這可能是因為合約限制。綜上,有預測稱,高通處理器進入7nm製程時,或許會捨棄三星電子,回頭找台積電代工。

該報告推測,蘋果A11晶片將在明年4月增產。估計台積電10nm製程將在今年Q4先少量試產,明年Q1增產至每月2萬片晶圓(wpm)以上。到了明年Q2,為了備貨iPhone 8的 A11 晶片,將大幅提升產能。

三星半導體需要拆分重組

面對晶圓代工業務的不利形勢,三星坐不住了。近期,據韓國媒體報導,為了讓系統半導體部門(System LSI)能專注於產品生產,三星可能又重拾起了將該部門一分為二的計劃。雖然這已經不是該部門第一次有這樣的計劃傳出。在半導體市場競爭越來越激烈的情況下,三星希望以專精獨立的部門,來提高競爭力,追趕上台積電的腳步。

據悉,三星的系統半導體部門,旗下下分為4個部分,包括負責開發移動處理器的SoC團隊,LSI團隊則研發顯示器驅動晶片和相機傳感器,另外還有晶圓代工團隊,以及晶圓代工支持團隊等。在這樣的組織下,等於有晶圓廠,又有 IC 設計公司。這使得三星一方面要幫無晶圓廠的 IC 設計業者進行晶圓代工,一方面又要搶晶圓代工的客戶,兩者之間經常有所衝突。

另外,三星在丟掉蘋果A10處理器的訂單後,明年A11的訂單也繼續由台積電獨享。而台積電就是做純晶圓代工的,其單一業務整合的效果讓三星電子在後面追趕起來非常吃力。

鑒於此,三星高層考慮重整系統半導體事業部門,拆分成設計和生產兩大單位。也就是 SoC和LSI團隊自成IC設計團隊,而晶圓代工和支持團隊組成生產單位。如此拆分,將使得系統半導體事業部門,針對三星的晶圓代工客戶,包括蘋果、高通、Nvidia等更具競爭力,同時,這些公司雖然也同時是三星IC設計團隊的競爭對手,卻因為部門拆分之後,能有利於三星進一步競爭晶圓代工的訂單。使其在晶圓代工業務方面,有機會拉近與台積電的差距。

此外,蘋果與三星本來就存在著較強的競爭關係,為了保護其IP,蘋果定會更多地將其處理器業務轉給台積電。對於三星而言,拆分也從一個側面說明了其真正認識到,客戶的信任才是最重要的基礎,但似乎有些遲了。最起碼在蘋果那裡,是這樣的。

依然存在變數

雖說三星處於弱勢,但台積電也並非沒有煩惱。等到A11晶片正式量產時,為了應付新款iPhone的上市,蘋果將需要大量10nm產能,屆時,如果台積電無法保證蘋果的需求,而蘋果也可能選擇在供應鏈中多加一家晶片供應商,以確保足夠的貨源。這對虎視眈眈的三星來說,將會是個好機會。

另外,將在台積電10nm製程投產的除了有蘋果A11和A10X之外,還會有聯發科的 Helio X30高端處理器,再加上海思的Kirin 970也將來插一腳。這樣,台積電2017年要維持晶圓代工龍頭的地位,產能的壓力會非常大,這同樣是三星的機會所在。

另外,從蘋果角度看,其今年iPhone的銷售量較之往年有明顯的下滑,市占率也被侵蝕的厲害,由此可見,普通消費用戶不一定會簡單地為追求高性能而購買性能更高的新一代產品,因此,蘋果的創新並非「有百利而無一害」,其來年面臨的挑戰會更加嚴峻,其對晶圓代工廠的營收貢獻比例,恐怕也會下降,再加上成本的壓力,蘋果在選擇晶片和代工廠時,恐怕分散化的策略還是主要的,畢竟,雞蛋放在一個籃子裡總是不保險的。

以上這些,都使得台積電與三星在未來的競爭當中存在著變數,同時也是三星的機會所在,就看他如何把握了。【關於轉載】:轉載僅限全文轉載並完整保留文章標題及內容,不得刪改、添加內容繞開原創保護,且文章開頭必須註明:轉自「半導體行業觀察icbank」微信公眾號。謝謝合作!【關於投稿】:歡迎半導體精英投稿,一經錄用將署名刊登,紅包重謝!來稿郵件請在標題標明「投稿」,並在稿件中註明姓名、電話、單位和職務。歡迎添加我的個人微信號MooreRen001或發郵件到 [email protected]點擊閱讀原文加入摩爾精英


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