1.原文连结： 北美智权报 http://ppt.cc/tXk6 2016决战10奈米之巅：TSMC腹背受敌 2015恐失价格优势 － Intel抢攻行动装置晶片市场 Samsung、GF 联手抗敌 李淑莲╱北美智权报 编辑部 前期文章「十万青年十万肝　台积电夜鹰计画救台湾」报导了台积电 (TSMC)的 夜鹰计画，国内一些着名媒体也相继跟随报导 ，然而，却没有对TSMC面临的挑 战及砸重金成立夜鹰部队的背後原因作深入分析。以晶圆制造产业来说，制程 技术要跑得比竞争对手快，才能在市场上抢得先机，成功卡位，这是无庸置疑 的；但是，为什麽是在10奈米的技术节点？为什麽以前在发展20奈米、16奈米 的时候，TSMC就没有这一股非赢不可的必杀决心？决战10奈米的关键点是什麽 ？如果要探讨这一场10奈米硬仗背後的主要成因，应该从年初时的2份市场报告 说起。 Jefferies: Intel比TSMC具有更大的价格竞争优势 在今年初1月24日的时候，investors.com网站首页上出现了一段新闻标题：「I ntel看起来比TSMC有更大的价格竞争优势」（Intel Seen Gaining Huge Prici ng Advantage Over TSMC）。这一则报导是源自於美国券商Jefferies在同一天 发表的一份关於Intel经营状况的研究报告。 Jefferies的分析师Mark Lipaci在报告中指出：「我们相信由於Intel投入比较 多的研发预算、公司近年来把焦点放在行动电话及平板电脑的市场，再加上与 其竞争对手TSMC相比，Intel有相对较多的研发支出，让Intel可以在2014年第4 季第一次生产出比TSMC成本更低的电晶体。我们相信Intel的价格优势可以持续 2年，到2016年之後。」 长久以来，Intel在晶片的电晶体密度都是落後於TSMC (与制程技术有关)的， 因为Intel的主力市场一直是在低密度及高性能表现的桌上型电脑MPU，而非TSM C擅长的行动电话及平板电脑晶片，即高密度低功耗MPU。然而，Jefferies相信 从Intel 2014年第2季采用14奈米Airmont制程的Atom晶片开始，Intel即可以生 产出比TSMC更高密度的MPU。 Jefferies的报告以2张图分别比较了Intel及TSMC在2015年及2016年时，以不同 奈米制程产出的SoC晶片价格。 图1是Intel 在2015年时14奈米制程时之晶片价 格优势，由於Intel在今年第3季量产14奈米时，TSMC仍是在20奈米的制程，因 此Jefferies分析师Mark Lipaci以TSMC的20奈米制程晶片来与Intel的14奈米制 程晶片来比较，预估到了2015年，Intel的晶片尺寸会比现在减少35%，而价格 也会降低25%。如果与TSMC的20奈米ARM架构的系统单晶片 (SoC) 相比，估计单 颗晶片可便宜5成。此外，由於电晶体密度较高，因此晶片体积较小，功耗较低 ，性能表现也较优。 图1. Jefferies预估Intel 在2015年时14奈米制程之价格优势 图2是Jefferies预估Intel 在2016年采用10奈米制程之晶片尺寸会比现在减少6 4%，而价格则是降低45%；如果与TSMC采用16奈米制程的ARM架构晶片相比，则 估计单颗晶片可便宜66%。　 不过，Intel的晶片之所以比TSMC具价格竞争力，主要不是因为他的制程比较先 进，而是在於传统IDM跟晶圆代工 (Wafer Foundry)的差别。首先从最初生产成 本的地方，由於TSMC生产晶片采用ARM架构，因此还要付ARM授权金（不管是由 晶片客户付授权金还是由TSMC负责，这都是生产成本的一部分）；反观Intel在 生产Atom处理器的时候，便省掉授权金的成本。 图2. Jefferies预估Intel 在2016年时10奈米制程之价格优势 此外，晶圆代工与IDM营运模式最大的不同在於晶圆代工存在双重利润 (double margin)的问题，意思是指除了晶圆代工业者为IC设计公司代工时需要50%的利 润外，IC 设计公司把晶片出货给系统业者时，同样需要50%的利润；但反观IDM 直接负责晶片的设计及生产，因此出货给系统客户时利润需求也只是一重而已 。 举一个比较实在的例子，相信大家会比较容易明白：像Qualcomm及联发科是TSM C的客户，HTC是Qualcomm及联发科的客户；假设TSMC平均一颗晶片成本是5块美 金，当卖给Qualcomm时加50%的利润，售价即等如7.5块美金，待Qualcomm把晶 片卖给HTC时再加50%利润，则售价便来到11.25美金了。但另一方面，华硕的 Z enFone 5用的是Intel Atom处理器，假设Intel的一颗晶片成本同为5块美金， 在加了50%利润之後卖给华硕，售价也只是7.5块而已，比起TSMC晶片到系统设 备商手上的价格便宜了5成，这就是图1所要呈现的。 至於图2要表达的，是在制程越先进的情况下，晶片的密度提升，晶片的尺寸变 小；如果同为一片12寸晶圆，制程良率又一样的话，那在Intel采用10奈米制程 ，TSMC采用16奈米制程的情况下，Intel的一片晶圆产出的晶片（以良品算）一 定比TSMC多，换句话说，平均每颗成本也会比TSMC便宜。在生产成本更低廉加 上没有双重利润的问题下，价格即比竞争对手低66%。 从图3主要晶圆厂的制程技术蓝图可见，TSMC在2014年以前，制程技术一直都是 处於领先的地位，尤其是他的20奈米制程率先开出，技术领先同业整整一个世 代；但自2014年开始，TSMC便开始面临严峻的挑战，因为除了Intel的14奈米上 半年试产、下半年开始量产外，Samsung与Global Foundries合作的14奈米也预 计在今年下半年试产，如果TSMC是以20奈米来对抗10奈米，那在价格性能比上 ，当然是没有什麽竞争力了。 图3. 主要晶圆大厂制程技术蓝图 (以量产时程算) 不过，如果以选择晶圆代工业者的角度考量，价格可能不是唯一。前文提到今 年初1月24日的时候investors.com网站首页上出现了一段新闻标题：「Intel看 起来比TSMC有更大的价格竞争优势」，但过了3天之後，网站即出现了一则相对 应的标题：「TSMC：作为晶圆代工夥伴，我们比Samsung及Intel优秀许多」 (T SMC: We’re “Far Superior” to Intel and Samsung as a Partner Fab)。 身为专业晶圆代工厂多年，TSMC和其客户已经建立很深厚及稳固的互信关系，I ntel在这一方面有没有办法胜过TSMC，是很大的疑问。 IC Insights相信Apple与Intel有可能在10奈米携手合作 如果说Jefferies的市场报告突显了TSMC眼前的挑战，那IC Insights的报告则 是呈现了Intel对TSMC的长远威胁，这跟Intel策略的转变有很大的关系。 IC Insights在今年2月14日发表的简报中指出，桌上型及笔记型电脑的市场自2 010年开始呈现萧条状态，与此同时，Intel的中央处理器（CPU）业务也是一直 下滑。在2013年时，Intel的业绩已经连续3年呈缓慢成长，当年Intel在晶片部 分的营收呈2%的负成长，与全球晶片市场成长6%相比，整整落後了8个百分点； 另一方面，Intel对2014年的展望也是持平的。 眼见桌上型及笔记型电脑的市场荣景不再，Intel即开始改变策略，积极的希望 打入行动装置的晶片市场。首先针对平板电脑的部分，为了争取更多导入设计 （design-in）的机会，Intel在去年11月时即表示如果平板电脑业者采用他们 的系统单晶片MPU，则Intel愿意吸收其最新Atom架构 x86处理器及一个ARM架构 处理器之间的价差；此外，Intel也表示如果客户要在其平板产品中将新一代的 22奈米Atom处理器导入设计，Intel会吸收其设计及再设计（redesign）的费用 。 Intel估计此一补助计划 (buy-in)会使其2014年的利润减少约1.5%，即约5亿美 元，这是很重大的决定，也显示了Intel要抢攻行动晶片市场的决心。 此外，IC Insights也作了一个很大胆的推断：Intel位美国亚利桑那州的Fab 4 2目前仍是空置状态，但Fab 42计画中的产能为每月产出40,000片12寸晶圆，而 且Intel也已明确表示Fab 42会供10奈米制程使用。Apple一直想要找新的代工 夥伴，这已经不是新闻了，加上TSMC已经明确表示不会将一整座厂的产能提供 给单一公司，因此IC Insights认为如果Intel把Fab 42留给Apple单一客户使用 ，会有很大机会赢得Apple的代工订单。 摆脱对Samsung的依赖 长久以来Apple对Samsung的依赖很深，图4是IC Insights对Samsung晶圆代工产 能的分析，可以看出其Apple系列产品处理器的产值年年攀升；IC Insights估 计Samsung在2013年生产Apple处理器的产值高达34亿美元，约占Samsung全部晶 圆代工产值86％之多。 为了取得Apple在14奈米的订单，Samsung甚至与Global Foundries结盟，将自 家研发出来的14奈米制程技术授权予Global Foundries，以扩大产能。日前电 子时报指出Samsung和Global Foundries已联手取得Apple及Qualcomm的14奈米 订单，如果消息属实，则Apple处理器对Samsung於2014年的晶圆代工产值之贡 献应会再创新高。 图4. Samsung 晶圆代工产能分析 不过，Samsung不管是在手机或是平板电脑，都是Apple的最大竞争对手，如果 在10奈米制程时有更好的选择，Apple应该会藉此机会摆脱对Samsung的依赖。 目前Intel在制程技术上是领先的，再加上其对平板及智慧型手机晶片开发的投 入（见图5），除了Apple之外，也有可能抢走行动装置业者的订单。最後值得 一提的是，Apple的桌上型及笔记型电脑的处理器一直都是由Intel代工的，所 以2家业者本来就有合作关系，因此，只要Intel在行动装置晶片的制程技术能 迎头赶上，则2大巨人是有可能再次携手合作的。 图5. Intel平板电脑及智慧型手机晶片产品之推出时程 从以上各晶圆大厂及主要客户的发展及布局来来，TSMC可以说是腹背受敌。TSM C在2013年前率先量20奈米制程，成功赢得Qualcomm的Snapdragon 810及880订 单，这说明了制程技术跑得比别人快就是比较容易抢到订单（因为Qualcomm的8 10系列就是特别针对20奈米制程打造的）。同样的道理，到了10奈米的世代， 当然也是先抢先赢。 由於TSMC没有投入14奈米制程，与对手相比已轻微落後，再加上对手个个志在 必得，使得TSMC砸重金成立夜鹰部队，以缩短研发时期，提早投产。不分敌我 ，目标一致，就在2016！ 附表. 十大半导体业者2013年之资本支出及产能市占比　　　　　　　　　　 　　　　　　单位：百万美元 业者（资本支出） 资本资出 业者 (市占比) 产能市占比 1 Samsung 12,000 1 Samsung 12.6% 2 TSMC 11,200 2 TSMC 10% 3 Intel 10,500 3 Micron 9.3% 4 Global Foundries 5,500 4 Toshiba 8% 5 SK Hynix 3,700 5 SK Hynix 7% 6 Micron 3,000 6 Intel 6% 7 Toshiba 2,900 7 ST 3.5% 8 UMC 1,500 8 UMC 3.5% 9 Infineon 889 9 Global Foundries 3.3% 10 ASE (OSAT) 770 10 TI 3% Source: SolidState Technology --

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