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高通7nm芯片争夺战,台积电笑到最后

2018-10-29来源: 搜狐 关键字:高通  台积电

三星与台积电长达4年的手机芯片之争肥皂剧最近又添了一折新戏。据媒体报道,在与台积电的高通7nm芯片订单争夺中,三星电子遗憾落败,台积电将在未来全权接管高通7nm芯片的生产工作。也就是说,高通这个大客户才被三星抢过来两年,就又重投台积电怀抱。

多次交手,有你没我

我们知道,早期三星通过为苹果设计和开发手机处理器进入半导体代工市场,当时苹果A系手机处理器一直由三星代工。但在20nm工艺上,三星在和台积电的竞争中失败,苹果的A8处理器订单被台积电抢走。

之后三星在14/16nm工艺上先于台积电量产赢得共同分享苹果A9处理器订单的机会。但是因为两家使用不同制造工艺,导致iPhone6s在能效、续航方面的表现有差异,引发“芯片门”。当时测试显示,从电池评估,台积电生产的芯片要比三星的续航时间长20%。因为这一影响,iPhone7采用的A10处理器已经全部被台积电夺得,采用台积电的16nm制造工艺生产。

不过台积电还没高兴多久,在2016年1月,由于台积电的20nm工艺表现不佳以及它优先照顾苹果。三星又从台积电手里抢走了它的长期大客户——高通。高通芯片骁龙820和骁龙835正是采用三星的14nm和10nm制造工艺打造。

只是好景不长,这次在7nm芯片斗争中,三星再次落败,订单被台积电夺走。

三星技术未成熟

高通之所以选择台积电,外界的解读是三星的7nm工艺进程不顺。三星的7nm制造技术被认为会是该公司首个使用EUV光刻量产的节点。据报道,三星7nm芯片量产时间会在2019年或之后,但是试产会在2018年下半年。从三星以往规律来看,三星都是在每年十月份开始其先进工艺的大规模量产,那么就意味着我们也许会在2019年秋天才能看到7LPP的大规模量产。

因为7nm芯片不能如期量产,三星在Roadmap上公布了之前很少被提到的8nm制程。现在关于三星8nm芯片制造技术,唯一确定的是三星会使用DUV制程技术去缩小晶粒的尺寸(增加晶体管密度),同时拥有比10nm芯片更好的频率表现。考虑到新工艺对前任的技术,外界认为8nm芯片会在2019年带来更高性能的系统级芯片生产。也就是说,虽然目前三星已经启动了8nm工艺的研发,但它不过是目前10nm工艺的小幅升级版,并不能满足性能上的需求。

相比之下,台积电的7nm工艺将会使得芯片制造在相同晶体数量的情况下,整体的体积缩小70%;而在相同的芯片复杂性情况下,将能够降低60%的功耗或者是增加30%的频率。据了解,台积电的第一代7nm芯片预计将会于2017年第二季度进入试产阶段,今年晚些时候可能推出样片。而大规模的进行生产则需要等到2018年第二季度。此外,台积电第二代7nm工艺(CLN7FF+)预计将于2018年第二季度进行试产,2019年下半年能够量产面市。

综上所述,不管是性能上,还是时间上,三星在7nm制造技术上已经不具备优势。高通因此选择台积电看似已板上钉钉了。但结合之前高通放弃台积电选择高通的原因来看,高通舍弃三星恐怕还有更深层次的原因。

高通三星敌对升温

一直以来,高通都是台积电的大客户,只是在2014年苹果的A8处理器开始转用台积电的20nm工艺,当时台积电将20nm工艺产能优先提供给苹果。而采用台积电20nm工艺的高通骁龙810出现了发热问题,部分原因被归咎为台积电量产该处理器时间过晚,导致高通没有足够的时间进行优化。一怒之下,高通转投三星怀抱,采用它的14nmFinFET工艺生产新一代的高端芯片骁龙820。

众所周知,苹果的订单对于三星和台积电来说相当关键。因为台积电获得苹果A10系列处理芯片的订单。他们在2016年的全年营收达到9479.38亿新台币,同比增长12.4%。而目前已经有大量媒体报道,台积电可能在2018年向苹果出货7nm制程的iPhone处理器。也就是说,高通这次选择台积电,依然面临台积电将7nm工艺产能优先提供给苹果这个问题。

因此,在笔者看来,促使高通重回台积电怀抱的或许还因其与三星日益激烈的竞争关系。

在消费者心目之中似乎已经形成了一种“无高通不旗舰”的印象,但其实现在高通可以说是高中端通吃,如高通发布了高端芯片高通骁龙835之后,又发布了骁龙660中端芯片,再配合曾经的4系列芯片,让大多数国产手机厂商都用上了高通芯片。比如小米、华硕等品牌。但其实,高通现在的处境,并没有我们看上去那么“如意”。

首先,在技术上,三星已经趋于成熟,未来极有可能成为高通的劲敌。三星2015年年底发布的Exynos8890芯片,其基带可以支持LTECat12/Cat13技术,是业界除高通、华为麒麟950外的另一家可以支持如此技术的手机芯片,性能仅次于高通的骁龙820,GPU方面凭借着12个T880核心也已经与骁龙820相当。之后,三星还发布了首颗全网通处理器Exynos7872和即将发布的新款处理器Exynos9610,都有对标高通的意思。

与此同时,三星宣布未来将自主研发手机GPU,目前三星主要使用的是ARM的MailGPU,预计三星自主GPU将会在2-3年之后正式推出。此外,其还正在研发CDMA数据机芯片,预估在2017年9月进行测试,如果计划顺利的话,有机会应用在GalaxyS9手机上,届时三星高端手机将可撤彻底底甩开高通,也就是说未来三星不会再有部分市场采用Exynos芯片、部分市场采用高通Snapdragon系列芯片的状况发生。

其次,虽然目前三星因为和高通签署专利协议,不能将芯片售给其他厂商,但目前高通收取基础专利授权一事已经引起几乎所有手机厂商不满。中国、韩国、欧盟和美国先后对高通发起了反垄断调查。此外,苹果公司已先后在美国、中国、以及英国对高通发起了诉讼,指控高通非法利用手机芯片领域的垄断地位,收取不合理的专利费。而Intel和三星联合向法院提交材料,支持FTC起诉高通,表示高通利用其在移动处理器行业的主导地位排挤行业对手。

最后,今年以来高通的营收正在下滑。2017财年第一财季财报显示,高通第一财季净利润为7亿美元,比去年同期的15亿美元下滑54%。2017财年第二财季财报显示,高通第二财季净利润为7亿美元,比去年同期的12亿美元下滑36%。基于上述事件,高通与三星竞争关系无疑已经非常激烈了,在这样的情况下,高通回归台积电也就是理所当然的了。

三星如何破局?

此前,为了满足苹果和其他手机厂商蓬勃发展的需求,更好的与台积电竞争。三星为强化芯片代工业务,把芯片代工业务剥离为一个独立部门。但目前还没独立完毕,就失去了高通的订单,对于三星来说绝不是什么好消息。

三星的芯片厂去年销售额为44.4亿美元,其中高达18.8亿美元(40%)来自高通。而作为全球最大的芯片代工制造商,台积电的营销额持续增长。台积电2016年财报显示,去年全年营收高达304.9亿美元,年增12.4%,税后净利润为107.39亿美元,年增率9%。因此,高通重回台积电对三星来说打击不小。因为这不仅意味着失去巨额收益,还是给竞争对手台积电更多机会。那么,三星要如何破局呢?

其实三星的技术还是有的。失去了高通、苹果这些大厂商以后,三星近两年并不需要担心没有买家。毕竟有10nm的技术,也可以接一些中档芯片的项目。此外,三星的8nm工艺技术虽然不如7nm工艺,但其只要更早一步推出,而台积电又暂时解决不了量产问题,无法保证厂商的需求。为确保足够的货源,厂商选择三星是很有可能的。因此,三星也不会难过就是了。

而在芯片制造业中,速度、创造力、资金和量产能力都起重要作用。目前三星已经致力于极紫外光刻技术的制程,随着该技术逐渐成熟,相信三星会赢回高端客户的青睐。与此同时,三星和台积电都已经公布将于2019年投入5nm制程的量产,未来三星如果能够在5nm制程中更快一步量产,台积电和三星的胜负就可能存在变数。

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