晶圓代工迎接新的發展趨勢黃金期
發布時間:2020-04-24 12:29:33 瀏覽:5932
2019年10月,DIGITIMESResearch估計2019至2024年全世界晶圓代工年產值年年復合增長率(CAGR)有希望達到5.3%。而猝不及防的疫情毫無疑問會拉低這一估計,但是,臺積電對外部展示出了相對性樂觀的工作態度,該企業指出,2019至2024年,不包括存儲芯片的半導體業年年復合增長率有希望達到5%,而晶圓代工業的增長率將比全部半導體業要高許多。
但是,遭受疫情危害,2020年全世界半導體業將呈現同期相比負增長,這現已成為了行業領域廣泛的共識。而在那樣不景氣的經濟形勢下,臺積電估計其全年度的營業額將完成同比增長率15%左右。
晶圓代工業往往可以趁勢增漲,最先是由其本身的商業運營模式確定的。
在全世界半導體產業發展趨勢前期,是找不到IC設計方案和生產制造明確分工的,僅有一種IDM策略,伴隨著銷售市場和產業發展規劃,許多經營規模小的生產商,因為資金不足,沒辦法承擔已有晶圓廠,因而,便會把設計方案的芯片交到整體實力相對性深厚的IDM生產制造,它是最開始的代工實體模型。殊不知,初期在知識產權保護認識欠缺的狀況下,將設計方案出去的芯片交到別的IDM生產制造,存有著很大的安全產品風險性,即競爭者很可能會熟練掌握你的芯片信息內容。
那樣,晶圓代工策略應時而生,1987年,臺積電建立,創立了一個新的時期。自那以后,伴隨著銷售市場和產業發展規劃,無晶圓廠的Fabless數量逐漸提升,也因而,大量的Foundry不斷涌現出去,但是,與愈來愈多的Fabless數量相比較,Foundry的數量或是相對性不足的,直至今日仍然如此。終究,因為重資產和高技術密集的特性,籌備一家Foundry的難度系數要遠遠高于Fabless。
針對Foundry而言,因為長期性致力于晶圓代工業務流程,且為自己的精準定位確立,并能堅持不懈;此外,這種商業運營模式的多顧客、多產品系列、多制造特性,比IDM和Fabless更加厚實且多元,某種意義上,其抗風險能力更強。
拋開自身特性之外,晶圓代工廠能夠拿出顯眼的銷售業績,且在未來數年內的年年復合增長率大概率會高于全制造行業平均收入,還有多種多樣銷售市場關鍵因素,關鍵涉及下列三點:智能終端的芯片電子器件使用量逐漸提高;IDM芯片制造業務外包業務流程提升;機器設備和互聯網技術生產商自研芯片提升。這三大增量銷售市場內的芯片大多數必須交由晶圓代工廠生產制造,因而,將來數年Foundry的銷售業績很值得憧憬。
芯片電子器件使用量提高
這些方面,最直觀性的體會便是CIS(CMOS圖像傳感器)。因為手機攝像頭的總數呈增漲趨勢,促使CIS要求充沛,給許許多多的很多家晶圓代工廠產生了極大創業商機,一下子,制造行業深陷了CIS產能困境,促使CIS制造行業老大索尼迫不得已破天荒地向臺積電要求長期性戰略合作,目的性便是提升CIS產能。
2020年,預估手機中的潛望式攝像頭、后置ToF有希望上量。現階段,在手機中運用較多的3D視覺成像計劃方案是結構光和ToF,因為ToF具有激光測距區域更廣,且能夠即時獲得面陣精準深度信息內容的特性,使其在AR這類高動態應用領域中具有競爭優勢。而5G技術應用的商用為AR運用落地式造就了必要條件。這種都對以CIS為代表的光學芯片電子器件明確提出了大量要求。
顯而易見,5G落地式是芯片電子器件使用量提高的主要關鍵因素。
5G手機必須支持的頻率段總數已經在提升,射頻前端必須提升三個收發摸組,而且在獨立組網方式下,必須選用雙無線天線發射點,4天線傳輸,射頻前端元器件的使用量繼而提升。預估濾波器將從40個提升至70個,射頻開關從10個提升至30個,PA從4G時期的6-7個提升至15個。
此外,因為CPU、基帶芯片的更新,存儲器容積的不斷提高,造成5G集成電路芯片供給量大幅度提高。據ifixt拆機數據預測,5G集成電路芯片的供給量約為4G手機的2倍以上。因而,繼而5G手機的大量上市,集成電路芯片銷售市場有希望迎接增漲。
5G基站這方面,MIMO通信技術的運用,產生了PA等使用量的大幅度提高。末來幾年5G基站的基本建設量將逐漸提高,預估2022年5G基站的基本建設量將超出170萬個。
從2019年開始,TWS耳機銷售市場強悍提高,預估2019年TWS整體銷售量有望突破1億。伴隨著TWS企業產品技術應用的完善和成本費用的降低,有望變成手機標準配置,將促進TWS銷售量大幅度提高。按照智能手機銷售市場50%的滲透率,標準配置價格200元計算,手機市場規模近1500億元。這將更進一步推高銷售市場對TWS藍牙芯片的需要量。
網絡服務器這方面,從2017年開始,全世界網絡服務器銷售量和營收增速逐漸提高,這關鍵源于云計算技術發展趨勢的推動。網絡服務器CPU性能的提高,存儲容量的提高,及其人工智能發展趨勢帶動的深度學習、邏輯推理等要求的提高,都推動了網絡服務器芯片使用量的提升。來自SIA的數據顯示,網絡服務器用芯片銷售市場占整體半導體市場占有率的10%,因此,網絡服務器芯片使用量的提高對半導體要求具有很大危害。
物聯網技術這方面,對相關的傳感器、MCU、存儲器、電源IC、射頻器件等的需要量非常大,而這類芯片是物聯網模塊的關鍵構成部分。一般情況下,單獨物聯網技術連接,對應1-2個無線通訊模塊,物聯網技術百億級別的連接數,對無線通訊模塊的要求空間不可估量。
實際看來,物聯網的應用中,傳感器和連接器應用數目較多,2021-2025年,伴隨著5G商用規模性推開,物聯網技術普及將提速,連接/傳感/處理器應用數目將達到282/251/207億個,總體數目的年年復合增長率為12%,超出2017-2021年的8%。
上述這類芯片增加量,大多數須要晶圓代工廠吸收。
IDM芯片制造外包業務流程提升
IDM的絕大多數芯片電子器件全部都是在自己加工廠生產制造并封裝的,但在過去的10年里,這類情況一直在產生變化,特別是模擬或模數混合類芯片,IDM外包給晶圓代工廠的數目和比例逐漸提升。如最近索尼將部分CIS外包給臺積電,及其意法半導體(STM)、英飛凌在化學物質半導體這方面正在與臺積電要求更緊密的戰略合作。
事實上,在多年前,STM和NXP就合資成立了ST-NXPWireless,專研手機等無線通信芯片。新公司除保留一部分封裝測試生產能力外,芯片前端生產制造交給NXP、STM及晶圓代工廠承擔。
近幾年來,迫使國際IDM大廠調整生產能力對策的一個重要要素,是很多的Fabless公司輕裝前行,并融合了晶圓代工公司的生產制造優點,對IDM大廠產生了威協,這促使IDM一方面減少生產能力項目投資,另一方面將資源投入在提高IC技術部的競爭能力層面,前些年NXP與STM合并無線通信部門成立新公司就是這個緣故。
IDM將芯片制造業務外包給晶圓代工廠的比例持續增長,一個很重要的緣故是受IDM在半導體產業淡旺季開展調整的干擾,當半導體產業大幅度提高時,IDM業務外包比例就大幅度提高,當半導體產業提高穩步增長時,IDM就稍微減少業務外包比例。而縱覽半導體業發展歷程,整體顯而易見是呈提高趨勢的,盡管今年遭受了疫情干擾,但將來產業仍然是提高的,IDM將芯片制造業務外包給晶圓代工廠的業務比例有望更進一步提高。
IDM大廠芯片制造業務外包比例不斷提高,晶圓代工廠則根據其好于IDM自有晶圓廠的高效率與成本優點,對IDM的自有晶圓廠產生工作壓力,又以此優點幫助Fabless對IDM技術部組成競爭工作壓力而努力爭取IDM公司的業務外包訂單信息,這就促使一部分IDM走向Fablite或Fabless的道路。IDM面對的競爭愈來愈猛烈,加上資源比較有限必須專心致志在設計各個領域,是近幾年來IDM大廠縮減生產能力項目投資,擴大業務外包的重要要素。這樣,晶圓代工廠無疑是這種全過程中的最大既得利益者。
機器設備和互聯網生產商自研芯片提高
近幾年來,全產業鏈下游的機器設備和互聯網生產商自研芯片的典型案例愈來愈多,而這種創新的芯片也都主要交給晶圓代工廠生產制造,從而為將來幾年的芯片代工業生產增加了更多的營業額利潤增長點。
最先是以華為為意味著的商業設備生產商,出自于發展戰略和供應鏈管理安全決定,它們一直在大力加強和完善本身的芯片產品研發技術,增多自主開發設計的芯片類型。這在客觀上為晶圓代工廠的營業額增多了標準砝碼,現階段,華為早已是臺積電的第二大客戶了,且伴隨著中芯國際14nm制程的量產,華為在中芯國際的投片量也在增多。
此外,便是手機廠商,除華為之外,蘋果公司有計劃在3年內研制出5G基帶芯片,vivo、OPPO等也將加大在芯片層面的資金投入幅度。
還有,以谷歌、亞馬遜、微軟和阿里巴巴為意味著的大中型互聯網技術和云服務供應商,不管是在云端,依然在邊沿側,都會尋找并更換著傳統式的CPU或GPU。
有新聞報道稱,經歷了很多年的AI芯片(TPU)工作經驗積累之后,谷歌要進場移動智能終端的核心內容硬件配置——SoC處理器芯片了。谷歌在自研處理器層面取得了明顯不斷進步,近期其自主研發的SoC芯片早已成功流片。
據了解,該芯片是谷歌與三星聯合開發,采用5nm工藝生產加工制造。臺積電的5nm即將量產,三星的也有望于明年量產,而作為云服務供應商的谷歌,其芯片早已進行預定相應生產能力了。
在我國,百度、阿里和騰訊都早已進行自研芯片,且現有或者即將商務洽談晶圓代工戰略合作伙伴。
上述這些芯片增長率,關鍵依靠晶圓代工廠生產加工制造。將來幾年,伴隨著市場的逐漸轉暖、技術的不斷進步迭代更新,及其應用要求的增多,晶圓代工產業鏈很可能迎來又一個發展趨勢黃金期。
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