今天小編分享的科技經驗：為何盯上了12nm？，歡迎閱讀。
近日，英特爾與聯華電子宣布，他們将合作開發 12 納米半導體工藝平台，以滿足高增長市場的需求。這一消息在半導體行業引起了廣泛關注。要知道，在半導體行業中，同為晶圓代工廠之間的直接合作的案例相對較少。這是因為：
晶圓代工廠通常在市場上處于直接競争關系，他們争奪的是技術領先地位、客戶基礎以及市場份額；而且半導體制造領網域涉及大量的專利和知識產權，晶圓代工企業通常非常重視其制程技術的保密性，擔心合作可能導致技術洩露或知識產權的復雜問題；再者許多晶圓代工廠各有其市場定位和專業化領網域。例如，一些企業可能專注于高端制程技術，而另一些則可能專注于成熟制程的大規模生產。這種差異化的市場定位減少了合作的必要性；所以，晶圓代工企業為了保持和提升自身的市場競争力，往往選擇獨立發展，通過内部研發和技術創新來增強自己的市場地位。
那麼，兩家的合作将對各自帶來哪些影響，又将如何影響整個晶圓代工格局？
為什麼是 12 納米 ?
12 納米工藝是先進的半導體制造工藝之一，相比較更高納米級别的工藝，它能提供更高的晶體管密度、更低的功耗和更強的計算性能。在移動設備、通信基礎設施和網絡等高增長市場中，這種工藝能夠支持更復雜、性能更高的芯片設計，滿足這些領網域對于高性能、低功耗芯片的需求。12 納米工藝非常适合構建藍牙、Wi-Fi、微控制器、傳感器和一系列其他連接應用的芯片。
近年來，台積電的海外建廠規劃中，12nm 頻繁出現。台積電與索尼在日本熊本縣菊陽町新建的 " 熊本廠 " 預計在 2024 年 2 月 24 日舉辦開幕儀式，并有望在 2024 年底引進 12 至 28 納米產線。
2023 年 8 月，台積電又宣布計劃與其合作夥伴博世、英飛凌和恩智浦建立一家歐洲半導體制造公司（ESMC）合資企業，在德國德累斯頓附近建造一座晶圓廠。新的 300 毫米晶圓廠将采用台積電的 28/22 納米和 16/12 納米級工藝技術生產芯片，主要主要服務于德國和奧地利的汽車制造商。新工廠計劃在 2024 下半年開始進行建設，2027 年底開始生產第一批產品。
早在 2021 年 5 月 13 日，AMD 延長了與格芯的購買協定，承諾從即日起至 2024 年 12 月 31 日購買價值 16 億美元的 12 納米和 14 納米節點矽晶圓。這實質上鎖定了未來 3.5 年 12 和 14 納米節點的產能，以支持 AMD 的後沿產品（包括用于從 PC 到嵌入式等不同市場的 CPU、APU 和 GPU）以及所有應用中使用的 I/O 芯片。
台積電、AMD 等大型半導體公司的戰略部署，凸顯了 12 納米工藝在當前半導體行業中的重要地位。這些行為表明，盡管行業不斷向更高級别的納米技術邁進，12nm 工藝仍然是市場的重要組成部分，尤其是在成本和性能之間需要平衡時。所以英特爾和聯電也是瞄準了 12nm 的市場需求。
英特爾和聯電，誰獲利？
那麼，對于同屬晶圓代工同業競争者的英特爾和聯電兩家公司來說，此次合作各自有哪些益處？
首先來看英特爾，自此帕特基辛格出任英特爾 CEO 以來，就提出了雄心勃勃的 IDM2.0，大力發展制造業務。英特爾代工服務（IFS）是英特爾 IDM 2.0 戰略的重要支柱。英特爾還放出豪言，要到 2030 年成為全球第二大代工廠。就目前的市場地位來看，根據 TrendForce 的數據，2023 年第三季度，英特爾代工服務首次跻身前十。英特爾在晶圓代工廠的排名是第九，要實現全球第二的目标，還有很長的路要走。
來源：TrendForce
豐富代工節點覆蓋：從所能代工的業務來看，英特爾的代工工藝技術還不夠全面。據 anandtech 的報道，雖然英特爾本身擁有多種高度定制的工藝技術，供内部使用，以生產自己的 CPU 和類似產品，但其 IFS 部門實際上只有三種：Intel 16 面向注重成本的客戶，設計廉價的低功耗產品 ( 包括支持射頻的產品 ) ；Intel 3 面向開發高性能解決方案，但仍希望堅持使用熟悉的 FinFET 晶體管的客戶；Intel 18A 面向尋求不影響性能和晶體管密度的開發人員，采用栅極 RibbonFET 晶體管和 PowerVia 背板供電。
雖然英特爾的 IFS 在過去一年中實現了顯著進展，包括與采用 Intel 16、Intel 3 和 Intel 18A 工藝技術的新客戶建立了堅實合作關系。然而，若英特爾欲在全球半導體代工領網域樹立主導地位，僅依賴這三種工藝技術顯然不足以滿足日益增長的客戶需求。
去年八月英特爾收購 Tower Semiconductor 失敗，本來這筆交易将使英特爾在 Tower 專注的射頻和工業傳感器等專業技術領網域站穩腳跟。雖然收購未果，但英特爾随後繼續與 Tower Semiconductor 建立了合作關系，計劃在其位于新墨西哥州的 Fab 11X 晶圓廠生產 65 納米芯片。
與聯電互補戰略：這次與聯電合作也是 IFS 發展的重要一環。英特爾與聯電雖在晶圓代工同屬競争關系，但工藝所覆蓋的客戶并不存在很大的競争關系。此次合作可以被視為一種互補戰略。雖然英特爾在半導體制造領網域具有深厚的技術積累，但其在晶圓代工市場的經驗相對有限。聯電擁有數十年的工藝領先地位以及為客戶提供工藝設計套件（PDK）和設計協助以有效提供代工服務的歷史。據悉，英特爾這次找上聯電授權 12 納米，主要看好聯電在低功耗制程、尤其安謀架構發展的優勢。英特爾對擴展安謀架構業務高度重視，今年上半年已與安謀展開合作，意圖吸引高通、聯發科等大型客戶，甚至有望争取蘋果芯片代工訂單。
通過與經驗豐富的聯電合作，英特爾不僅能快速提升其在晶圓代工領網域的技術能力和市場地位，還能更好地理解和滿足客戶需求，這對于實現其 2030 年的目标至關重要。
風險分散和產能優化：在當前全球半導體市場波動和競争激烈的背景下，與聯電合作可以幫助英特爾分散風險，優化產能布局。聯電的生產設施和技術專長可以作為英特爾代工業務的有力補充，特别是在面對市場需求波動時，這種合作可以提供更大的靈活性和響應能力。從本質上講，英特爾與 Tower 以及聯電這兩項合作都使英特爾的 IFS 能夠使用其完全折舊的晶圓廠。在半導體市場波動較大的背景下，保持高產能利用率和供應鏈的穩定性對于晶圓廠至關重要。
對于聯電來說：
技術共享與提升：英特爾在先進工藝節點上有很好的經驗，此次合作英特爾将提供 FinFET 晶體管的設計經驗，為聯電提供了更先進的技術平台，使其能夠擴大技術覆蓋範圍。聯電目前最高級别的技術是 14 納米級 14FFC 節點。通過與英特爾共同設計 12 納米工藝，聯電将能夠生產比自家 14 納米節點更先進的產品，這将有助于其吸引對更高性能芯片有需求的客戶。
降低開發成本與風險：通過與英特爾的合作，聯電可以在無需自行開發全新制造工藝和采購昂貴制造設備的情況下，進入更先進的技術節點。
在此次合作中，英特爾提供制造產能，新工藝節點将在英特爾位于亞利桑那州的 Ocotillo 技術制造工廠的 12、22 和 32 号晶圓廠中開發和制造。英特爾位于亞利桑那州的 12、22 和 32 号晶圓廠目前能夠生產英特爾 7nm 級、10nm、14nm 和 22nm 制程的芯片。因此，随着英特爾在其他工廠推出 intel 4、intel 3 和 intel 20A/18A 產品，并逐步減少基于 intel 7 的產品的生產，這些亞利桑那州的晶圓廠将可以自由地生產各種傳統和低成本節點上的芯片，包括聯華電子和英特爾共同開發的 12 納米制造工藝。利用這些工廠的現有設備可以減少前期投資并優化設備利用率，為客戶提供更有效的代工服務。
這種合作模式可以顯著降低聯電在技術開發方面的投資成本和風險。聯華電子聯席總裁 Jason Wang 在一份聲明中表示，該公司與英特爾的合作可以幫助聯華電子推進其技術并實現 " 具有成本效益的產能 "。
市場擴展與地緣風險分散：由于代工廠位于美國，這擴大了聯電的潛在市場，便于聯電的客戶順利遷移到新節點。聯電的生產主要位于亞洲，核心在台灣。在中國大陸、日本和新加坡還設有其他工廠，其中包括一座耗資 50 億美元正在建設中的新工廠。随着全球貿易緊張和地緣政治的變化，客戶可能更傾向于多元化供應鏈以降低風險。位于不同地理位置的晶圓廠可能因此獲得競争優勢。
總的來說，這次合作對聯電來說是一個技術提升、風險分散、市場擴展的機會，同時也幫助英特爾優化其產能利用和擴大其在代工市場上的影響力。
晶圓代工格局會否變化？
在近年來的半導體行業中，晶圓代工市場的格局始終在不斷變化之中。英特爾與聯電的合作，特别是在 12nm 技術領網域的合作，可能成為這一變化的新動力。這種合作不僅對雙方各自有益，也可能對整個晶圓代工行業產生重要影響。
首先，除了台積電、三星和英特爾這樣的一線晶圓代工廠商之外，能夠量產 12nm 工藝的晶圓代工企業數量相對較少。像格芯、聯電、中芯國際、華虹、Tower 等二線晶圓代工企業，大多選擇在 14nm 或更成熟的制程技術上發展，這主要是由于追求更先進制程技術需要巨大的資金投入和技術積累。
在這些二線晶圓代工廠中，格芯是最早研發出 12nm 制程的代工廠。2017 年 5 月，格芯推出了 12 納米全耗盡絕緣體矽上絕緣體（FD-SOI）技術產品 12FDX，緊接着在同年 9 月推出了 12nm FinFET 技術的領先性能版本（12LP）。正如前文所述，這一進展使格芯獲得了大量 AMD 的 12nm 訂單。
英特爾與聯電的合作，特别是在 12nm 技術領網域的合作，預計将使聯電在二線晶圓代工市場中進一步鞏固其競争地位。這一新增的 12nm 工藝不僅将幫助聯電吸引新客戶，也将促使現有客戶向 12nm 新技術節點遷移。然而，這一合作下的 12nm 工藝預計要到 2027 年才開始量產，這可能為格芯提供了在此期間繼續享受市場優勢的機會。
這次合作預示着全球半導體行業合作模式的變化，可能會促使其他晶圓代工企業重新評估和調整自己的戰略，尤其是那些專注于成熟工藝節點的公司。由于英特爾和聯電合作的影響，12nm 市場上的競争可能會更加激烈。不過随着更多企業投入到 12 納米及以下工藝的競争中，市場上的技術創新和產品多樣化可能會加速。
總的來說，對于這幾家市場份額較為接近的二線晶圓廠，在未來誰能夠分得更多市場份額将取決于多種因素。成本控制和技術能力始終是核心因素，能夠有效平衡這兩點的企業将更有可能獲得市場優勢。此外，對市場需求的快速響應、強大的客戶關系網絡以及對地緣政治變化的适應能力，也将成為影響這些企業市場份額的關鍵。
