Desde la tecnología de procesos hasta la competencia del cliente, TSMC y la nueva ronda de batalla de Samsung
A medida que la Ley de Moore alcanza gradualmente su límite, después de ingresar a procesos más avanzados, la tecnología, el equipo y las barreras de capital de los procesos avanzados son extremadamente altos. Las limitaciones de los procesos avanzados son alto costo, alto costo y alto costo de fabricación. La inversión ha traído efectos de retroalimentación positiva, obligando a UMC y Global Foundry a abandonar la inversión en tecnología avanzada. Hoy en día, solo Intel, TSMC y Samsung avanzados se encuentran entre los jugadores de procesos avanzados. Los altos costos de I + D han llevado a las empresas a aumentar su inversión para satisfacer la demanda del mercado. Según IC Insights, los gastos de Samsung y TSMC en el cuarto trimestre alcanzarán un récord.
El gráfico anterior muestra las tendencias de gastos de capital de Samsung y TSMC en el cuarto trimestre de 2019. Como se muestra en el gráfico, las dos compañías tuvieron gastos relativamente bajos a principios de año, y luego elevaron sus gastos a un nivel más moderado en El segundo cuarto. Además, las dos compañías anunciaron en la conferencia telefónica del tercer trimestre que planean aumentar el gasto en el cuarto trimestre a un nivel récord.
Detrás de la increíble inversión de TSMC
Ya en la conferencia de ley del segundo trimestre de 2019, TSMC anunció que la cantidad de gastos de capital este año será mayor que el pedido original de 10 mil millones a 11 mil millones de dólares. En octubre, el presidente de TSMC, Wei Zhejia, presidente de TSMC, dijo que decidió ampliar el gasto de capital este año, que se estima en 14-15 mil millones de dólares. En comparación con las expectativas anteriores, el aumento es cercano al 40%. 40% del año, este es un aumento raro en la historia de Taiwán.
¿Cuáles son las lógicas detrás de esta impactante inversión?
1. Equipo costoso de EUV
Según el Wall Street Journal, compañías como TSMC, Intel y Samsung están compitiendo para producir procesadores más pequeños y rápidos. Pero los últimos procesos de fabricación requieren nuevas herramientas de producción, que también están impulsando el desarrollo de la física. Estos incluyen sistemas que usan la tecnología EUV para hacer circuitos de chips que son mucho más estrechos que cuando se usan fuentes más comunes.
Pero el equipo EUV es costoso, especialmente si es necesario equipar toda la planta de fabricación de semiconductores con equipo EUV. ASML es el mayor proveedor de herramientas de litografía EUV del fabricante de chips, con solo siete sistemas EUV vendidos en el tercer trimestre, generando 473 millones de euros ($ 827 millones) en ingresos. El costo por máquina es de aproximadamente $ 118 millones. Dichos sistemas también requieren otros tipos de equipos para el control de procesos y las pruebas. En general, el costo de construir una nueva instalación de fabricación de chips de vanguardia ahora es de miles de millones de dólares.
Por lo tanto, no sorprende que los fabricantes de chips estén abriendo billeteras. TSMC planea construir una planta de 3nm en el Parque Científico en el sur de Taiwán para finales de este año. Este año, adquirirá completamente el equipo EUV producido exclusivamente por ASML en los Países Bajos.
2. Pedidos de clientes completamente cargados, la capacidad de 7 nm es ajustada
Se informa que la capacidad de 7 nm de TSMC se cargará completamente en el cuarto trimestre, y la primera mitad del próximo año también será escasa. Los analistas de la industria, incluido el procesador Apple A13, el chip Huawei HiS y el chip de estación base 5G y la GPU AMD, se concentran en la segunda mitad del año, lo que da como resultado una capacidad limitada de TSMC de 7 nm, el tiempo de entrega también es un cierto alargamiento, la entrega de productos TSMC extendida de 7 nm. El momento del envío tendrá un impacto negativo en muchas compañías que dependen de TSMC.
Hace algún tiempo, AMD anunció por correo electrónico que el procesador Ryzen 9 3950X, que debía lanzarse a fines de septiembre, se extendió hasta noviembre. Aunque AMD no reveló la razón por la cual el nuevo producto está "retrasado", el 3950X utiliza la producción TSMC de 7 nm. La industria cree que debería funcionar con TSMC. Carga completa de 7 nm, el suministro es escaso.
Debido a la escasa capacidad de producción de TSMC, NVIDIA también seleccionó el EUV de 7 nm de Samsung y TSMC como su proceso básico de gráficos de próxima generación, lo que les permitió reducir el impacto de los retrasos en el tiempo de entrega de TSMC en cierta medida.
Aunque los teléfonos inteligentes entraron fuera de temporada en la primera mitad del próximo año, la capacidad de 7 nm aún es escasa. Debido a la fuerte demanda que incluye chips de teléfonos móviles 5G, inteligencia artificial y procesadores de computación de alto rendimiento (AI / HPC), procesadores de red, chips de gráficos, unidades de procesamiento central, etc., y todos adoptan la entrega de procesos de 7 nm.
Según el informe de medios de Taiwan Electronics Times, Hisilicon Semiconductor de Huawei tiene la mayor proporción de pedidos de semiconductores TSMC. Gracias a los fuertes pedidos de 7 nm de Apple, Qualcomm, AMD, Bitcoin y Huawei Hisilicon, TSMC también está adoptando una estrategia más agresiva.
3. Persiguiendo tecnología avanzada
Recientemente, en la celebración del 33 aniversario de TSMC, el presidente y co-CEO Liu Deyin dijo que el proceso más avanzado de 2 nm se ha incluido en el programa piloto, y el próximo año producirá en masa el proceso de 5 nm. También enfatizó que el proceso de 7 nm de TSMC ha estado operando en la planta Taichung Wafer 15 durante casi dos años, escribiendo un récord global desde la producción de prueba hasta la producción en masa, y creando una iniciativa global que produce más de un millón de obleas.
No solo eso, el proceso de 5nm de próxima generación de TSMC también se ve favorecido. Con el sonido gradual de las campanas comerciales de 5G, los clientes de 5G de TSMC tienen una fuerte demanda de procesos de 5 nm, por lo que TSMC ha decidido acelerar la construcción de una capacidad de 5 nm.
¿La expansión de Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation será grande, repetirá la expansión de 28 nanómetros en 2010? A este respecto, Wei Zhejia explicó en la reunión: "TSMC ha hecho un análisis muy cuidadoso esta vez, y el umbral técnico del EUV es extremadamente alto. Estoy seguro de que no repetiré los mismos errores, por lo que la capacidad de 5 nanómetros se ampliará en el futuro. En la carga ".
Acelerar la construcción de una capacidad de 5 nm no solo ayudará a garantizar la posición de liderazgo de la tecnología TSMC, sino que también mostrará que la demanda de 5G es alta y que el crecimiento operativo será prometedor el próximo año. Según IC Insights, la mayoría de las inversiones actuales de TSMC se utilizarán para aumentar la capacidad de las tecnologías de 7 nm y 5 nm.
El 31 de octubre, el presidente de TSMC, Liu Deyin, dijo al concluir el foro anual de la Asociación de la Industria de Semiconductores de Taiwán (TSIA) que se espera que TSMC expanda 8,000 personal de I + D para invertir en los próximos 20 o 30 años de investigación básica en tecnología, investigación de materiales y la industria de semiconductores. TSMC dijo que va a construir un nuevo centro de I + D en Hsinchu, y los próximos 3 nm se llevarán a cabo en este centro de I + D.
La actual I + D de 3nm de TSMC está en línea con el progreso, y 2nm también está comenzando a incluirse en el programa piloto. Wei Zhejia, presidente de TSMC, dijo que el avance del proceso de TSMC ha seguido avanzando cada dos años y no ha visto ningún signo de cambio. Liu Deyin, presidente de TSMC, dijo que mientras ayude a los clientes, TSMC lo hará, pero no necesariamente seguirá la Ley de Moore.
Al mismo tiempo, Samsung también está invirtiendo en fabs, tratando de perseguir TSMC en GAA de 5nm y 3nm.
El ataque de Samsung, ¿puedes ponerte al día?
Hacer celoso a TSMC
El 7 de octubre, TSMC emitió un comunicado de prensa anunciando su primera introducción del potente proceso de 7 nm N7 +, que es el primero en introducir la litografía ultravioleta extrema (EUV). En solo unos meses, el rendimiento ha sido bastante cercano al N7 de primera generación, y el N7 ha estado en producción en masa durante más de un año. Zhang Xiaoqiang, subdirector general del desarrollo comercial de TSMC, señaló en el comunicado de prensa que el éxito de la tecnología de litografía EUV no solo puede implementar el diseño líder del cliente, sino también proporcionar una excelente prueba de producción en masa con excelentes capacidades de fabricación. .
En opinión de la industria, este manuscrito lleno de términos técnicos difíciles y calificados es un "texto que muestra" discreto. Los analistas con fondos extranjeros señalaron que, en el pasado, dicha información de fabricación, TSMC es generalmente reservada, y solo se comparte con los clientes. Esta vez, es un comunicado de prensa inusualmente a gran escala, y la demostración al rival Samsung es muy fuerte.
Según los datos publicados por IC Insights, a fines de 2018, la participación de mercado de Samsung aumentó del 6% el año pasado al 14% este año, un 133,3% más año con año, convirtiéndose en la segunda fundición de obleas más grande después de TSMC. Es esta velocidad de desarrollo la que puede ser la raíz del voltaje de TSMC.
Por otro lado, TSMC se ha posicionado como una fundición desde su inicio, y el negocio de Samsung solo comenzó oficialmente en 2005, pero es principalmente para SoC de alta gama, y su participación en el mercado no es alta. De esta manera, en menos de 20 años, Samsung ha superado a Gexin y UMC con su tecnología de fundición, y está firmemente en la posición de la segunda mayor fundición de fundición. Su fuerza no puede ser subestimada.
De hecho, Samsung se ha dividido en una pieza de fundición en los últimos años. Además de lo mencionado anteriormente, NVIDIA eligió Samsung, también se conoce Qualcomm. Se informa que el chip Qualcomm Xiaolong 865 se fabricará utilizando la tecnología Samsung Ultramolet Extreme (EUV) de 7 nm. Sin embargo, aunque Samsung se ha abierto con 7 nm, todavía es una gran brecha con TSMC.
En términos de participación de mercado, los ingresos de TSQ de 2019T3 fueron de 3.459 millones de dólares, un 13% más año con año. La cuota de mercado global aumentó en 1.3 puntos porcentuales desde el trimestre anterior a 50.5%. La participación de mercado de Samsung Electronics aumentó solo 0.5 puntos porcentuales a 18.5%. Esto significa que la brecha entre los dos se ampliará.
Comparación de procesos
La competencia entre TSMC y Samsung se está volviendo más intensa. Ya sea técnico o de promoción de medios, las dos partes no se darán mutuamente. ¿Quién puede ganar realmente? Hay tres observaciones principales: el EUV de 7 nm para la producción en masa este año, la guerra de paridad 5G el próximo año y la tecnología "Gate-All-Around" (GAA) de 3 nm.
Según el informe anterior sobre el trabajo de la enciclopedia de semiconductores sobre TSMC y la comparación de procesos de Samsung, se puede ver en la siguiente figura que, aunque el Samsung 7LPP usa EUV y tiene el M2P más pequeño (36 nm), el 7LPP tiene baja densidad de transistores. 7FF de TSMC. TSMC usa un número menor de pistas (Tracks) para hacer que la densidad del transistor 7FF sea ligeramente más alta que la 7LPP, y el 7FFP usa SDB para lograr una densidad más alta. La actualización 7FF de TSMC a 7FFP con EUV redujo el número de máscaras, además la densidad del transistor SDB aumentó en un 18%.
En el proceso de 5 nm, tanto Samsung como TSMC han comenzado a recibir pedidos de producción en masa de riesgo de 5 nm, y también se están preparando para la producción en masa el próximo año. Como se puede ver en la figura a continuación, la densidad del transistor del TSMC en el nodo de 5 nm será 1.37 veces mayor que la de Samsung, ¡pero el costo relativo de la oblea es ligeramente menor que el de Samsung!
A medida que la Ley de Moore alcanza gradualmente el límite físico, se considera que 3nm es la última generación de procesos de semiconductores basados en silicio, porque el nodo de 1nm experimentará una interferencia severa. Para resolver este problema, Samsung anunció el uso de la tecnología de transistores de compuerta envolvente GAA en el nodo de 3 nm para crear MBCFET (FET de canales de puente múltiple) utilizando dispositivos nanochip, que pueden mejorar significativamente los transistores. Rendimiento, reemplazando principalmente la tecnología de transistores FinFET.
Hoy, cuando la Ley de Moore se está desacelerando, es una oportunidad para que Samsung la persiga. 3nm es el foco de la apuesta de Samsung, ya que esta industria de nodos abandonará los transistores FinFET para convertir los transistores GAA, Samsung es el primero en anunciar el proceso GAA de 3nm. En el último foro de tecnología 5G, Samsung señaló que su proceso de 3 nm completará la fase de investigación y desarrollo el próximo año.
Sin embargo, TSMC no quiere que Samsung tome la iniciativa en el proceso de fundición. SEMICON Taiwan 2019 TSMC ha revelado su capacidad para alcanzar el proceso de 1 nm, y se espera que invierta $ 6.5 mil millones en tecnología de proceso de 2 nm, y comenzará en 2024. Produzca productos de 2 nm y recupere el derecho de hablar sobre la tecnología de proceso de fundición.
La alianza de Huawei con TSMC
De acuerdo con DigiTImes de Taiwán, como fabricante sin fábrica, la subsidiaria de Huawei, Hais, tiene la mayor parte de los pedidos del proceso de micro maquinado de TSMC. En los últimos años, TSMC se ha convertido en un índice de "acciones conceptuales de Huawei". Huawei Hisilicon es el segundo cliente más grande de TSMC después de Apple, representando el 8% de los ingresos de TSMC el año pasado y el 11% en el primer y segundo trimestre de este año. .
Entre las ventas de TSMC en el tercer trimestre de este año, las empresas chinas representaron el 20%, un 5% más en el mismo período, principalmente debido a su fuerte aliado Huawei. En la actualidad, solo Samsung Electronics y TSMC han introducido procesos de micromaquinado por debajo de 7 nanómetros. Huawei Haisi dio todas sus órdenes a TSMC. Algunos analistas dijeron que TSMC también corresponderá, dando prioridad a las órdenes de Hays. Por lo tanto, es poco probable que Hess cambie a Samsung.
Con la profundización de la cooperación entre Huawei HiSilicon y TSMC, es difícil para Samsung lograr la ambición de 2030. Además de Huawei, TSMC también cosechó clientes como Apple, AMD y Qualcomm.
砸 砸 20 mil millones de dólares en semiconductores
En el negocio principal de Samsung este trimestre, los ingresos de la comunicación móvil de TI y las divisiones de paneles superaron el mismo período del año pasado, y el rendimiento de la división de electrónica de consumo fue básicamente el mismo que el año pasado. El sector de semiconductores más rentable solo tiene una ganancia operativa de 3.05 billones de wones (aproximadamente 18.847 millones de yuanes), una fuerte caída del 77,66% interanual. Este no es un pequeño impacto en Samsung. Ante el continuo descenso del rendimiento, Samsung ha realizado algunas reformas, incluida la reducción de la capacidad y la inversión de los chips de almacenamiento, y la aceleración de la transición a la fundición de chips lógicos.
Aunque los ingresos de Samsung en el tercer trimestre de este año no fueron satisfactorios, este año aún gastó $ 20 mil millones en el campo de los semiconductores. La inversión de Samsung este año alcanzó los 29 billones de wones (unos 24.800 millones de dólares), aproximadamente lo mismo que el año pasado, incluido el sector de semiconductores que invirtió un total de 23.3 billones de wones (unos 20.000 millones de dólares). Hace algún tiempo, Samsung también ordenó 15 equipos avanzados de EUV de ASML, por un valor de 3 billones de wones, alrededor de 18.1 mil millones de yuanes, y entregados en tres años.
Según los informes anteriores de businessKorea, Samsung Electronics también se compromete a garantizar la seguridad de la tecnología de micromaquinado basada en los últimos cambios en el mercado de semiconductores. Samsung planea producir en masa productos de 3 nanómetros en 2021, un año antes que TSMC. Sin embargo, en comparación con TSMC, la compañía no actuó rápidamente. TSMC anunció un plan de inversión en equipos a gran escala para el proceso de 3 nm y comenzó la construcción de una nueva planta.
En la actualidad, debido a las restricciones de exportación de Japón a los materiales de producción de semiconductores, como los fotoprotectores, la incertidumbre de Samsung sigue aumentando. Una fuente de la industria dijo que Samsung ha completado la investigación y desarrollo de tecnología de 3 nm, y está contratando a varios técnicos de equipos relacionados en el proceso ultravioleta extremo.
A diferencia de los planes de TSMC para anunciar un proceso de 2 nm, Samsung Electronics aún no ha revelado planes específicos para el proceso de 2 nm.
¿Pueden las tecnologías emergentes apoyar el proceso para continuar evolucionando?
De acuerdo con la Ley de Moore, los circuitos integrados continúan evolucionando a tamaños más sutiles, y los procesos avanzados son los nodos más avanzados en la fabricación de circuitos integrados. En la historia, Intel fue una vez el jugador dominante en los procesos avanzados. Desde 2015, los fundadores taiwaneses y Samsung se han puesto al día con Intel.
Para continuar con la Ley de Moore, las nuevas tecnologías multinivel son brillantes. El primero es el proceso de litografía: dos caminos técnicos para la litografía ultravioleta extrema (EUV) y el patrón cuádruple autoalineado (193i SAQP); el segundo es material: una pequeña cantidad de capa metálica clave que utiliza cobalto (Co). Los tres fabricantes usan una pequeña cantidad de cobalto metálico en el revestimiento de la capa metálica clave; el tercero es el diseño estructural: se espera que la velocidad de reducción del área del chip disminuya después de 2024, convirtiéndose en transistor vertical o desarrollo de estructura tridimensional.
En una reciente conferencia telefónica, el CEO de Intel, Bob Swan, mencionó que Intel volverá a TIck-Tock durante dos años. Dijo que la era de productos de 10 nm de Intel tiene
El gráfico anterior muestra las tendencias de gastos de capital de Samsung y TSMC en el cuarto trimestre de 2019. Como se muestra en el gráfico, las dos compañías tuvieron gastos relativamente bajos a principios de año, y luego elevaron sus gastos a un nivel más moderado en El segundo cuarto. Además, las dos compañías anunciaron en la conferencia telefónica del tercer trimestre que planean aumentar el gasto en el cuarto trimestre a un nivel récord.
Detrás de la increíble inversión de TSMC
Ya en la conferencia de ley del segundo trimestre de 2019, TSMC anunció que la cantidad de gastos de capital este año será mayor que el pedido original de 10 mil millones a 11 mil millones de dólares. En octubre, el presidente de TSMC, Wei Zhejia, presidente de TSMC, dijo que decidió ampliar el gasto de capital este año, que se estima en 14-15 mil millones de dólares. En comparación con las expectativas anteriores, el aumento es cercano al 40%. 40% del año, este es un aumento raro en la historia de Taiwán.
¿Cuáles son las lógicas detrás de esta impactante inversión?
1. Equipo costoso de EUV
Según el Wall Street Journal, compañías como TSMC, Intel y Samsung están compitiendo para producir procesadores más pequeños y rápidos. Pero los últimos procesos de fabricación requieren nuevas herramientas de producción, que también están impulsando el desarrollo de la física. Estos incluyen sistemas que usan la tecnología EUV para hacer circuitos de chips que son mucho más estrechos que cuando se usan fuentes más comunes.
Pero el equipo EUV es costoso, especialmente si es necesario equipar toda la planta de fabricación de semiconductores con equipo EUV. ASML es el mayor proveedor de herramientas de litografía EUV del fabricante de chips, con solo siete sistemas EUV vendidos en el tercer trimestre, generando 473 millones de euros ($ 827 millones) en ingresos. El costo por máquina es de aproximadamente $ 118 millones. Dichos sistemas también requieren otros tipos de equipos para el control de procesos y las pruebas. En general, el costo de construir una nueva instalación de fabricación de chips de vanguardia ahora es de miles de millones de dólares.
Por lo tanto, no sorprende que los fabricantes de chips estén abriendo billeteras. TSMC planea construir una planta de 3nm en el Parque Científico en el sur de Taiwán para finales de este año. Este año, adquirirá completamente el equipo EUV producido exclusivamente por ASML en los Países Bajos.
2. Pedidos de clientes completamente cargados, la capacidad de 7 nm es ajustada
Se informa que la capacidad de 7 nm de TSMC se cargará completamente en el cuarto trimestre, y la primera mitad del próximo año también será escasa. Los analistas de la industria, incluido el procesador Apple A13, el chip Huawei HiS y el chip de estación base 5G y la GPU AMD, se concentran en la segunda mitad del año, lo que da como resultado una capacidad limitada de TSMC de 7 nm, el tiempo de entrega también es un cierto alargamiento, la entrega de productos TSMC extendida de 7 nm. El momento del envío tendrá un impacto negativo en muchas compañías que dependen de TSMC.
Hace algún tiempo, AMD anunció por correo electrónico que el procesador Ryzen 9 3950X, que debía lanzarse a fines de septiembre, se extendió hasta noviembre. Aunque AMD no reveló la razón por la cual el nuevo producto está "retrasado", el 3950X utiliza la producción TSMC de 7 nm. La industria cree que debería funcionar con TSMC. Carga completa de 7 nm, el suministro es escaso.
Debido a la escasa capacidad de producción de TSMC, NVIDIA también seleccionó el EUV de 7 nm de Samsung y TSMC como su proceso básico de gráficos de próxima generación, lo que les permitió reducir el impacto de los retrasos en el tiempo de entrega de TSMC en cierta medida.
Aunque los teléfonos inteligentes entraron fuera de temporada en la primera mitad del próximo año, la capacidad de 7 nm aún es escasa. Debido a la fuerte demanda que incluye chips de teléfonos móviles 5G, inteligencia artificial y procesadores de computación de alto rendimiento (AI / HPC), procesadores de red, chips de gráficos, unidades de procesamiento central, etc., y todos adoptan la entrega de procesos de 7 nm.
Según el informe de medios de Taiwan Electronics Times, Hisilicon Semiconductor de Huawei tiene la mayor proporción de pedidos de semiconductores TSMC. Gracias a los fuertes pedidos de 7 nm de Apple, Qualcomm, AMD, Bitcoin y Huawei Hisilicon, TSMC también está adoptando una estrategia más agresiva.
3. Persiguiendo tecnología avanzada
Recientemente, en la celebración del 33 aniversario de TSMC, el presidente y co-CEO Liu Deyin dijo que el proceso más avanzado de 2 nm se ha incluido en el programa piloto, y el próximo año producirá en masa el proceso de 5 nm. También enfatizó que el proceso de 7 nm de TSMC ha estado operando en la planta Taichung Wafer 15 durante casi dos años, escribiendo un récord global desde la producción de prueba hasta la producción en masa, y creando una iniciativa global que produce más de un millón de obleas.
No solo eso, el proceso de 5nm de próxima generación de TSMC también se ve favorecido. Con el sonido gradual de las campanas comerciales de 5G, los clientes de 5G de TSMC tienen una fuerte demanda de procesos de 5 nm, por lo que TSMC ha decidido acelerar la construcción de una capacidad de 5 nm.
¿La expansión de Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation será grande, repetirá la expansión de 28 nanómetros en 2010? A este respecto, Wei Zhejia explicó en la reunión: "TSMC ha hecho un análisis muy cuidadoso esta vez, y el umbral técnico del EUV es extremadamente alto. Estoy seguro de que no repetiré los mismos errores, por lo que la capacidad de 5 nanómetros se ampliará en el futuro. En la carga ".
Acelerar la construcción de una capacidad de 5 nm no solo ayudará a garantizar la posición de liderazgo de la tecnología TSMC, sino que también mostrará que la demanda de 5G es alta y que el crecimiento operativo será prometedor el próximo año. Según IC Insights, la mayoría de las inversiones actuales de TSMC se utilizarán para aumentar la capacidad de las tecnologías de 7 nm y 5 nm.
El 31 de octubre, el presidente de TSMC, Liu Deyin, dijo al concluir el foro anual de la Asociación de la Industria de Semiconductores de Taiwán (TSIA) que se espera que TSMC expanda 8,000 personal de I + D para invertir en los próximos 20 o 30 años de investigación básica en tecnología, investigación de materiales y la industria de semiconductores. TSMC dijo que va a construir un nuevo centro de I + D en Hsinchu, y los próximos 3 nm se llevarán a cabo en este centro de I + D.
La actual I + D de 3nm de TSMC está en línea con el progreso, y 2nm también está comenzando a incluirse en el programa piloto. Wei Zhejia, presidente de TSMC, dijo que el avance del proceso de TSMC ha seguido avanzando cada dos años y no ha visto ningún signo de cambio. Liu Deyin, presidente de TSMC, dijo que mientras ayude a los clientes, TSMC lo hará, pero no necesariamente seguirá la Ley de Moore.
Al mismo tiempo, Samsung también está invirtiendo en fabs, tratando de perseguir TSMC en GAA de 5nm y 3nm.
El ataque de Samsung, ¿puedes ponerte al día?
Hacer celoso a TSMC
El 7 de octubre, TSMC emitió un comunicado de prensa anunciando su primera introducción del potente proceso de 7 nm N7 +, que es el primero en introducir la litografía ultravioleta extrema (EUV). En solo unos meses, el rendimiento ha sido bastante cercano al N7 de primera generación, y el N7 ha estado en producción en masa durante más de un año. Zhang Xiaoqiang, subdirector general del desarrollo comercial de TSMC, señaló en el comunicado de prensa que el éxito de la tecnología de litografía EUV no solo puede implementar el diseño líder del cliente, sino también proporcionar una excelente prueba de producción en masa con excelentes capacidades de fabricación. .
En opinión de la industria, este manuscrito lleno de términos técnicos difíciles y calificados es un "texto que muestra" discreto. Los analistas con fondos extranjeros señalaron que, en el pasado, dicha información de fabricación, TSMC es generalmente reservada, y solo se comparte con los clientes. Esta vez, es un comunicado de prensa inusualmente a gran escala, y la demostración al rival Samsung es muy fuerte.
Según los datos publicados por IC Insights, a fines de 2018, la participación de mercado de Samsung aumentó del 6% el año pasado al 14% este año, un 133,3% más año con año, convirtiéndose en la segunda fundición de obleas más grande después de TSMC. Es esta velocidad de desarrollo la que puede ser la raíz del voltaje de TSMC.
Por otro lado, TSMC se ha posicionado como una fundición desde su inicio, y el negocio de Samsung solo comenzó oficialmente en 2005, pero es principalmente para SoC de alta gama, y su participación en el mercado no es alta. De esta manera, en menos de 20 años, Samsung ha superado a Gexin y UMC con su tecnología de fundición, y está firmemente en la posición de la segunda mayor fundición de fundición. Su fuerza no puede ser subestimada.
De hecho, Samsung se ha dividido en una pieza de fundición en los últimos años. Además de lo mencionado anteriormente, NVIDIA eligió Samsung, también se conoce Qualcomm. Se informa que el chip Qualcomm Xiaolong 865 se fabricará utilizando la tecnología Samsung Ultramolet Extreme (EUV) de 7 nm. Sin embargo, aunque Samsung se ha abierto con 7 nm, todavía es una gran brecha con TSMC.
En términos de participación de mercado, los ingresos de TSQ de 2019T3 fueron de 3.459 millones de dólares, un 13% más año con año. La cuota de mercado global aumentó en 1.3 puntos porcentuales desde el trimestre anterior a 50.5%. La participación de mercado de Samsung Electronics aumentó solo 0.5 puntos porcentuales a 18.5%. Esto significa que la brecha entre los dos se ampliará.
Comparación de procesos
La competencia entre TSMC y Samsung se está volviendo más intensa. Ya sea técnico o de promoción de medios, las dos partes no se darán mutuamente. ¿Quién puede ganar realmente? Hay tres observaciones principales: el EUV de 7 nm para la producción en masa este año, la guerra de paridad 5G el próximo año y la tecnología "Gate-All-Around" (GAA) de 3 nm.
Según el informe anterior sobre el trabajo de la enciclopedia de semiconductores sobre TSMC y la comparación de procesos de Samsung, se puede ver en la siguiente figura que, aunque el Samsung 7LPP usa EUV y tiene el M2P más pequeño (36 nm), el 7LPP tiene baja densidad de transistores. 7FF de TSMC. TSMC usa un número menor de pistas (Tracks) para hacer que la densidad del transistor 7FF sea ligeramente más alta que la 7LPP, y el 7FFP usa SDB para lograr una densidad más alta. La actualización 7FF de TSMC a 7FFP con EUV redujo el número de máscaras, además la densidad del transistor SDB aumentó en un 18%.
En el proceso de 5 nm, tanto Samsung como TSMC han comenzado a recibir pedidos de producción en masa de riesgo de 5 nm, y también se están preparando para la producción en masa el próximo año. Como se puede ver en la figura a continuación, la densidad del transistor del TSMC en el nodo de 5 nm será 1.37 veces mayor que la de Samsung, ¡pero el costo relativo de la oblea es ligeramente menor que el de Samsung!
A medida que la Ley de Moore alcanza gradualmente el límite físico, se considera que 3nm es la última generación de procesos de semiconductores basados en silicio, porque el nodo de 1nm experimentará una interferencia severa. Para resolver este problema, Samsung anunció el uso de la tecnología de transistores de compuerta envolvente GAA en el nodo de 3 nm para crear MBCFET (FET de canales de puente múltiple) utilizando dispositivos nanochip, que pueden mejorar significativamente los transistores. Rendimiento, reemplazando principalmente la tecnología de transistores FinFET.
Hoy, cuando la Ley de Moore se está desacelerando, es una oportunidad para que Samsung la persiga. 3nm es el foco de la apuesta de Samsung, ya que esta industria de nodos abandonará los transistores FinFET para convertir los transistores GAA, Samsung es el primero en anunciar el proceso GAA de 3nm. En el último foro de tecnología 5G, Samsung señaló que su proceso de 3 nm completará la fase de investigación y desarrollo el próximo año.
Sin embargo, TSMC no quiere que Samsung tome la iniciativa en el proceso de fundición. SEMICON Taiwan 2019 TSMC ha revelado su capacidad para alcanzar el proceso de 1 nm, y se espera que invierta $ 6.5 mil millones en tecnología de proceso de 2 nm, y comenzará en 2024. Produzca productos de 2 nm y recupere el derecho de hablar sobre la tecnología de proceso de fundición.
La alianza de Huawei con TSMC
De acuerdo con DigiTImes de Taiwán, como fabricante sin fábrica, la subsidiaria de Huawei, Hais, tiene la mayor parte de los pedidos del proceso de micro maquinado de TSMC. En los últimos años, TSMC se ha convertido en un índice de "acciones conceptuales de Huawei". Huawei Hisilicon es el segundo cliente más grande de TSMC después de Apple, representando el 8% de los ingresos de TSMC el año pasado y el 11% en el primer y segundo trimestre de este año. .
Entre las ventas de TSMC en el tercer trimestre de este año, las empresas chinas representaron el 20%, un 5% más en el mismo período, principalmente debido a su fuerte aliado Huawei. En la actualidad, solo Samsung Electronics y TSMC han introducido procesos de micromaquinado por debajo de 7 nanómetros. Huawei Haisi dio todas sus órdenes a TSMC. Algunos analistas dijeron que TSMC también corresponderá, dando prioridad a las órdenes de Hays. Por lo tanto, es poco probable que Hess cambie a Samsung.
Con la profundización de la cooperación entre Huawei HiSilicon y TSMC, es difícil para Samsung lograr la ambición de 2030. Además de Huawei, TSMC también cosechó clientes como Apple, AMD y Qualcomm.
砸 砸 20 mil millones de dólares en semiconductores
En el negocio principal de Samsung este trimestre, los ingresos de la comunicación móvil de TI y las divisiones de paneles superaron el mismo período del año pasado, y el rendimiento de la división de electrónica de consumo fue básicamente el mismo que el año pasado. El sector de semiconductores más rentable solo tiene una ganancia operativa de 3.05 billones de wones (aproximadamente 18.847 millones de yuanes), una fuerte caída del 77,66% interanual. Este no es un pequeño impacto en Samsung. Ante el continuo descenso del rendimiento, Samsung ha realizado algunas reformas, incluida la reducción de la capacidad y la inversión de los chips de almacenamiento, y la aceleración de la transición a la fundición de chips lógicos.
Aunque los ingresos de Samsung en el tercer trimestre de este año no fueron satisfactorios, este año aún gastó $ 20 mil millones en el campo de los semiconductores. La inversión de Samsung este año alcanzó los 29 billones de wones (unos 24.800 millones de dólares), aproximadamente lo mismo que el año pasado, incluido el sector de semiconductores que invirtió un total de 23.3 billones de wones (unos 20.000 millones de dólares). Hace algún tiempo, Samsung también ordenó 15 equipos avanzados de EUV de ASML, por un valor de 3 billones de wones, alrededor de 18.1 mil millones de yuanes, y entregados en tres años.
Según los informes anteriores de businessKorea, Samsung Electronics también se compromete a garantizar la seguridad de la tecnología de micromaquinado basada en los últimos cambios en el mercado de semiconductores. Samsung planea producir en masa productos de 3 nanómetros en 2021, un año antes que TSMC. Sin embargo, en comparación con TSMC, la compañía no actuó rápidamente. TSMC anunció un plan de inversión en equipos a gran escala para el proceso de 3 nm y comenzó la construcción de una nueva planta.
En la actualidad, debido a las restricciones de exportación de Japón a los materiales de producción de semiconductores, como los fotoprotectores, la incertidumbre de Samsung sigue aumentando. Una fuente de la industria dijo que Samsung ha completado la investigación y desarrollo de tecnología de 3 nm, y está contratando a varios técnicos de equipos relacionados en el proceso ultravioleta extremo.
A diferencia de los planes de TSMC para anunciar un proceso de 2 nm, Samsung Electronics aún no ha revelado planes específicos para el proceso de 2 nm.
¿Pueden las tecnologías emergentes apoyar el proceso para continuar evolucionando?
De acuerdo con la Ley de Moore, los circuitos integrados continúan evolucionando a tamaños más sutiles, y los procesos avanzados son los nodos más avanzados en la fabricación de circuitos integrados. En la historia, Intel fue una vez el jugador dominante en los procesos avanzados. Desde 2015, los fundadores taiwaneses y Samsung se han puesto al día con Intel.
Para continuar con la Ley de Moore, las nuevas tecnologías multinivel son brillantes. El primero es el proceso de litografía: dos caminos técnicos para la litografía ultravioleta extrema (EUV) y el patrón cuádruple autoalineado (193i SAQP); el segundo es material: una pequeña cantidad de capa metálica clave que utiliza cobalto (Co). Los tres fabricantes usan una pequeña cantidad de cobalto metálico en el revestimiento de la capa metálica clave; el tercero es el diseño estructural: se espera que la velocidad de reducción del área del chip disminuya después de 2024, convirtiéndose en transistor vertical o desarrollo de estructura tridimensional.
En una reciente conferencia telefónica, el CEO de Intel, Bob Swan, mencionó que Intel volverá a TIck-Tock durante dos años. Dijo que la era de productos de 10 nm de Intel tiene