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日经:中国与美国的半导体争夺;台积电昨天收盘市值超越英特尔;私募KKR欲获优先购买权160亿美元收购东芝存储部门;

集微网  · 公众号  · 硬件  · 2017-05-09 07:10

正文

1.日经:中国与美国的半导体争夺;

2.台积电昨天收盘市值超越英特尔;

3.私募KKR欲获优先购买权160亿美元收购东芝存储部门;

4.联发科4月营收再降,今年次低;

5.由材料分析观点看英特尔14nm/14nm+演进;

6.高通眼中的5G:“合”而“不同”


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1.日经:中国与美国的半导体争夺;


西条都夫:思考当今世界半导体市场的主流领域究竟在发生什么。 如果用一句话来概括这一主流趋势,那就是「中美围绕半导体的霸权争夺」。

 

这样写或许会给人以中美正在以几乎势均力敌的立场展开博弈的印象,但从目前来看,无论是在开发能力、生产能力还是在IP(知识产权)的积累方面,还是在诸如半导体制造设备等相关产业的基础上,美国都明显领先。 但是,令美国担忧的是这种优势「迟早有一天会受到来自中国攻势的威胁,并有可能对带来创新的产业生态系统构成破坏」。

 

中国今后10年将投资1500亿美元

 

首先从中国的动作开始谈起。 中国政府在2014年6月出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》中提出了具体目标,到2015年电路线宽28奈米制造工艺实现规模量产,到2020年14奈米制造工艺实现规模量产,而到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平。 这成为号角,中央政府和地方政府的投资基金相继设立,其规模据下文提及的美国总统科技顾问委员会(PCAST)的统计「在今后10年里将达到1500亿美元」。

 

中国已提出到2030年之前在半导体领域具备世界最高水平的能力这一目标

 

中国对于在半导体领域追赶先进国家为何抱有如此高的热情呢? 这可能是由于中国已经认识到,只要没能力自主制造被称为IT时代的「工业粮食」的半导体,产业升级就很困难。 有一个有象征意义的数字,观察2016年中国的贸易统计可以发现,「半导体等电子零部件」的贸易逆差达到1664亿美元,远远超过「石油及原油」的1143亿美元。

 

当然,中国将进口的半导体组装进智能手机等,再将其中大部分重新出口,因此实际逆差应该很小,但在半导体领域巨额的贸易逆差体现的是无法自主制造尖端零部件、只能通过组装等代工模式来盈利的落后的产业结构。 为了解决这一问题,中国甚至不惜重金,只要有必要就通过收购外资企业来获得技术资源和人才资源。 这就是过去3年中国举国推进半导体产业的实际情况。

 

对这一趋势表现出担忧的当事人之一是台湾。 台湾企业在中国大陆建立半导体工厂之际,需要经过台湾当局的批准。 而且这些台湾企业被禁止在大陆相关工厂引进最尖端的生产工艺,只允许引进落后1代的技术。 从中可以感受到台湾当局希望避免作为基础产业的半导体技术轻易外流的意向。

 

另一个挡在「中国野心」前面的自然就是美国。 前文提到的美国总统的顾问机构「总统科技顾问委员会」2017年1月曾向时任欧巴马总统提交了一份有关「确保美国在半导体领域的领导权和主动权」的报告。 撰写报告的工作小组成员包括英特尔、高通和摩根大通集团的经营者等人。

 

这份报告指出,半导体「可以称之为机器人和人工智能(AI)等新一代技术的基础,此外对于国防技术来说也至关重要,是美国不可能向其他国家让出优势地位的领域」。 报告还对中国的产业政策可能给健全的市场竞争带来的扭曲敲响了警钟,呼吁必要情况下应采取措施。 值得注意的是这份报告并不是在主张贸易保护主义的川普政权下提出的,而是在采取对华融合姿态的欧巴马政权末期提出。 可见死守美国在半导体领域的领导地位是美国各党派一致的想法。

 

 美国加强警惕,欲构筑包围圈

  

即使是在这份报告提出之前,中国资本收购美国半导体企业的尝试也屡屡受挫。 其中最有名的当属2015年中国紫光集团对美国美光科技的收购提案。 该提案结果被美国政府叫停。 另外,对美外国投资委员会(CFIUS)2016年11月,针对中国投资公司对半导体制造厂商(德国爱思强的美国法人)的收购案,也以「存在安全保障层面的担忧」为由予以叫停。


虽然中国方面进行反驳,指出中国在技术工艺方面落后3代,对美国构不成威胁,希望美国不要害怕中国的举动,欢迎美国厂商也积极在中国投资获得利润,但美国的态度至今并未发生改变。

 

对于中美之间的这种紧张局面,日本也无法置身事外。 美国总统科技顾问委员会在报告中使用了ally(同盟国)和like-minded partners(志同道合的伙伴)的表述,提出与伙伴共同应对中国攻势的必要性。 拥有3D积层型LSI等尖端技术的东芝的半导体业务最终落入谁手值得关注。

  日经中文网                   



2.台积电昨天收盘市值超越英特尔;


集微网消息,昨天晶圆代工厂台积电股价开高走高,终场收在新台币202.5元,折算美元市值攀高至1750亿美元,截至记者发稿,今天Intel股价下跌0.28美元,市值1719亿美元,一举超越英特尔。


台积电下半年在苹果新iPhone处理器A11大单挹注下,10nm制程出货量可望显著放大,并将带动第3季业绩大幅成长。


台积电预期,今年以美元计营收将可较去年再成长5%至10%,另因7nm与10nm制程有超过95%机台设备兼容,7nm制程良率改善将会相当快速,市占率也可望扩大。


挟先进制程技术领先优势,台积电产业龙头地位稳固,加上股息不断调高,吸引外资持续不断加码买进,据统计,外资连续10交易日共买超台积电10余万张。


台积电昨天股价表现强劲,开高走高,终场收在202.5元,大涨5元,涨幅达2.53%,市值攀高至5.25兆元,续创历史新高纪录,刷新台股单一企业市值新高纪录,并一举超越英特尔的5.22兆元。



3.私募KKR欲获优先购买权160亿美元收购东芝存储部门;


腾讯科技讯 据外媒报道,据知情人士透露,美国私募股权巨头KKR & Co.正在与东芝进行谈判,希望获得这家日本公司的芯片部门的优先购买权,从而加速东芝出售芯片部门的过程,结束与其他潜在购买者的谈判。


上述知情人士称,东芝支持KKR公司及其合作伙伴日本创新网络公司(Innovation Network Corp.)的提案,因为它简化了管制当局的审批程序,加快了兑现东芝所需要的现金。KKR公司及其合作伙伴——还包括日本政策投资银行(DBJ)——表示它们愿意支付1.8万亿日元(约合160亿美元)到2.1万亿日元。


东芝并没有最终决定是否接受KKR公司的提案。它可能仍然会选择走拍卖流程。东芝芯片部门的其他竞购者还包括台湾鸿海精密集团、韩国海力士半导体公司和美国博通芯片制造公司(Broadcom Ltd)。


在日本东京时间下午1:19,东芝的股价上涨了0.9%。此前,它的股价下跌了3.7%。


东芝销售资产的目的是为了填补它的资产负债表中的黑洞,因为它旗下的Westinghouse核能公司亏损额高得惊人。东芝的芯片部门主要为手机和其他设备生产内存芯片,是该公司最有价值的资产。东芝希望到2018年3月前完成出售。


从去年12月东芝宣布其旗下核能公司亏损数十亿美元以来,东芝的股价下跌了大约一半。它还有可能被从东京股票交易市场摘牌。


东芝的芯片部门引起了很多潜在买家的浓厚兴趣。但是,这些竞购者可能很难快速地完成交易。例如,鸿海表示它愿意支付3万亿日元,但是日本和美国政府可能会反对它进行收购,因为它们不愿意将东芝的技术传到中国。韩国的海力士和美国的博通可能会面临管制当局严格的审查,因为它们都是芯片公司。


上述知情人士称,西部数据(Western Digital)可能会与KKR和日本产业革新机构(INCJ)组团进行收购,但是西部数据自己也参与了竞标。这家位于加利福尼亚州圣何塞的公司已与东芝合资在日本四日市开办了一家大型芯片厂。它表示希望在东芝芯片部门出售后继续持有它的股份。西部数据反对东芝拍卖其芯片部门,声称它应该拥有购买该芯片部门的独占权。


拥有国资背景的DBJ和INCJ的参与,可能有助于潜在的购买者获得日本政府的审批。西部数据也表示,它已与DBJ和INCJ洽谈了相关事宜。


苹果在其iPhone中使用了东芝的芯片。它希望获得稳定的芯片供应,也希望投资东芝的芯片部门。上述知情人士称,苹果可能会与其他竞购者合作收购东芝的芯片部门,并持有少量股份。现在尚不清楚苹果是准备与KKR合作,还是与鸿海或其他潜在购买者合作。                     



4.联发科4月营收再降,今年次低;



     集微网消息,据台湾中央社报道,联发科4月合并营收新台币177.47亿元,月减14.75%,也较去年同期减少22.91%,为今年单月业绩次低水平。


联发科先前即表示,智能手机市场复苏缓慢,恐将影响整体第2季业绩成长力道,预期季营收将较第1季持平至成长8%。


联发科4月果然在市场需求疲软下,合并营收滑落至177.47亿元,月减14.75%,也较去年同期减少22.91%,并为今年单月业绩次低水平,仅高于2月的169.5亿元。


依联发科第2季营运目标561亿至606亿元推估,联发科未来5月及6月业绩应可顺利止跌回升,平均单月营收将回升到192亿至214亿元水平。


受惠产品组合优化,毛利率较高的成长型产品比重拉升,联发科第2季毛利率可望较第1季稍好,将约32.5%至35.5%。


展望第二季,联发科移动运算平台估出货1.1-1.2亿套。至于目前智能手机的市况,客户反应终端市场第一季到第二季库存高,估到第二季中库存才会正常,下半年库存水位降低、配合旺季,整体市况较佳,估全年全球手机市场仍有个位数成长。


5.由材料分析观点看英特尔14nm/14nm+演进;



以材料分析观点观察英特尔14nm Skylake与14nm plus Kabylake发现,在这两代制程之间存在许多不同之处,制程上众多细微的更动调整,造就了最后的性能提升


半导体大厂英特尔(Intel)创始人之一高登‧摩尔(Gordon Moore)在1965年发表了一篇文章,提出了积体电路上可容纳的电晶体数量,将以每24个月增加一倍的规律发展,这个理论经过数次演变,成为半导体产业界奉为圭臬的“摩尔定律”(Moore’s Law)。


为了使微处理器芯片更有效率地发展,英特尔指出,每一次微缩制程的更新与芯片微结构的升级,其推陈的时机应该错开,因此于2007年提出Tick-Tock(命名源于钟摆声音)的策略模式,其中Tick代表着一代微处理器芯片[制程]上的更新,包含制程升级、缩小面积、降低功率消耗;而Tock则是在隔年以Tick的芯片制程基础,更新其微处理器[架构],例如导入新特性、新指令以及提升整体效能等。


然而,这样的模式在2016年被英特尔自己打破,起因于14nm之后制程微缩难度大幅提高,且制程技术越来越接近物理极限,在此环境下,英特尔被迫修正提出“制程、架构、最佳化”(P.A.O.)的新策略模式(如图1所示);而目前英特尔市面上推出的14nm制程产品,对应这3个世代的微处理器名称分别为Broadwell(P)、Skylake(A)、Kabylake(O)。


图1:英特尔的市场策略模式演进:左为Tick-Tock,右为P.A.O.架构 (资料来源:Intel Developer Forum 2016)


此策略另一目的在于试图把目前看似落后的10nm战线拉到2017年下半甚至更久,就在这个10nm制程大战开始前夕,本文将以材料分析的观点,切入英特尔的14nm制程技术,进一步分析其架构最佳化产品14nm以及14nm plus (14nm+)两代间的差异。


英特尔为14nm plus制程调整了部份技术(如图2所示),包括改善鳍片(Fin)的形貌、改变电晶体通道间的应变,以及整合设计与制造等,并宣称整体效能提高了12%。后续国内外许多文章报导中,多半以数据来说明其制程差异,但这较不易一窥全貌。


近年来材料分析技术日新月异,本文将利用独特的制程技术制备超薄试片,并以高解析度的穿透式电子显微镜(TEM)影像分析技术,共同呈现微小的奈米级差异,并以微区的能量散布光谱面分析结果(EDS mapping)为辅助,在图中以不同颜色呈现各种元素,让读者得以连结形貌与成份两者间的关联,从而了解制程的演进。


图2:英特尔14nm plus制程改善 (资料来源: Intel Developer Forum 2016)


SRAM大小及密度


静态随机存取记忆体(SRAM)元件的电路结构为6个电晶体(6T)组成,一般而言,4个为储存单元,2个用于控制开关,通称6T SRAM。随着材料开发的演进,越小单位面积的6T SRAM可以在同一尺寸下植入更多的记忆单元,故6T SRAM单元面积通常被视为衡量制程优劣的重要因子。我们针对高性能SRAM区域进行TEM平面图观察(如图3a、3b所示),比较两代产品的高性能SRAM差异时发现,每单元大小均十分接近,皆落在0.068um2上下,再从EDS成份分析(如图3 c、3d所示)观察,也没有明显的材料更换。比较两者的差异,推测虽然14nm到14nm plus搭载的电晶体数量没有明显更动,但却仍高出12%效能,内部应该有更细微的设计来主导效能的提升。


图3:(a)14nm SRAM区域的TEM影像;(b)14nm plus SRAM区域的TEM影像;(c)14nm SRAM区域的EDS映射图;(d)14nm plus SRAM区域的EDS映射图 (来源:泛铨科技)


内部互连尺寸微缩


虽然SRAM单元面积没有太大的变化,但借由SEM观察垂直结构变化(如图4所示),可以得知14nm plus在制程上整体厚度稍微缩减了2~3%,内部互连的各层金属垂直排列更加紧密以提升导线效能,然而这可能导致更严重的寄生电容以及讯号延迟现象,推测英特尔在14nm plus的芯片中调整了介电层材料,或者在介电层中导入空气,有效降低整体介电常数以避免相关问题。


图4:14nm金属内部互连的SEM影像:(a)14nm;(b)14nm plus (资料来源:泛铨科技)


FinFET结构与特性


进一步探讨两代制程的Fin结构进展,高解析的穿透式电子显微镜发挥极佳的解像力,从图5的影像中清楚呈现N通道金属氧化半导体(NMOS)闸极横跨在鳍状矽基板的形貌,并借量测指出鳍片线宽尺寸间距由8nm缩小到7nm,鳍片高度由42nm提升至46nm,这些改变提高整体有效通道宽度(鳍片与闸极的接触面积),进而提升效能。


图5:(a)14nm与(b)14nm plus平行闸极方向之FinFET结构TEM影像,以及其鳍片间距、线宽与高度之示意图 (来源:泛铨科技)


SiGe组成与应变


另一个值得探讨的项目是矽锗(SiGe)扮演的角色。目前的制程经常利用SiGe与Si的晶格常数差异产生应变,从而提高载子的迁移率,这使得逻辑元件在相同尺寸下,性能可以得到很大的提升。图6(a)与(b)即是14nm以及14nm plus平行鳍片方向闸极与SiGe部位的STEM影像及其EDS映射图。如果单纯以影像来看,SiGe的面积尺寸并没有太大的变异,但是从成份分析的角度上,可以清楚看到14nm的SiGe应是一个整体结构,成份浓度也呈现均匀现象。有趣的是,14nm plus中的SiGe明显呈现两种不同浓度的份成分布,相信在这个环节中英特尔导入了不一样的制程方式,推测可以得到更大应变的SiGe,使得载子的迁移率能更有效地提升。


图6:(a)14nm与(b)14nm plus平行Fin方向闸极与SiGe结构,以及其EDS元素分布映射 (资料来源:泛铨科技)


闸极大小与形貌


另一方面,根据在图6的观察发现,英特尔在新的制程中改变闸极形貌,比较两代制程,14nm plus的闸极深度更深,由原先的V型结构调整成更接近U型深厚扎实的闸极结构,填入钨(W)金属的尺寸深度差距将近2-3倍,即使宽度没有明确的缩减,这样的调整推估亦可有效增加闸极效能。


结语


以材料分析观点观察英特尔14nm Skylake与14nm plus Kabylake发现,在这两代制程之间存在许多不同之处,制程上众多细微的更动调整,造就了最后的性能提升。如今,后摩尔定律(Post Moore Law)时代已经来临,制程微缩将会面临更多的挑战,此时制程的[验证能力]在这场战争中已是不可或缺的武器,如何精准地在几个奈米的差距中找到差异,绝对是致胜关键;面对更小更困难的制程,材料分析的技术扮演着至关重要的角色,未来将跟随半导体制程微缩的脚步,一起见证下一个世代的来临。eettaiwan


6.高通眼中的5G:“合”而“不同”


2035年,12万亿美元,这是高通公司在《5G经济》报告中对5G相关产品和服务未来所能产生价值做出的预测。当人们展望5G未来时这一数据被广泛引用。但令人意外的是,高通自己却对这一预测的准确性并不十分看重。


  在4月28日召开的5G和未来网络战略研讨会上,高通工程技术高级副总裁马德嘉表示,数字并不是那么重要,更重要的是我们所看到的趋势,“我们如何建立一个系统使其能够释放这么大价值,能够在整个全球系统中释放这个价值,我想这是行业最关心、也是最重要的一点。”


  那么对于5G这个全球性系统应该是何等模样,将对全球经济社会带来何种影响?高通的答案是,5G“合”而“不同”。


  “合”:既有融合又要合作


  高通认为5G将是面向增强型移动宽带、关键业务型服务和海量物联网等多种场景的统一的连接架构,并融合不同频谱类型和频段、多样化服务及部署。


  从终端设备的角度来说,高通要做的就是一个设备既能够涵盖2G、3G、4G和5G,低带宽和高带宽都可以涵盖,然后让运营商进行选择,此外还可以叠加其他的技术,比如视频技术、混合技术、WiFi技术等,高通认为5G就是这样一种融合的技术。


  5G离不开合作。作为5G新空口的推动者,高通完成了首个基于3GPP 5G 新空口标准工作的5G连接。积极进行5G新空口试验以加速部署。此次,马德嘉透露,高通将在今年下半年与AT&T、中国移动、NTT DoCoMo、SK 电讯、澳大利亚电信、沃达丰、爱立信、中兴等运营商和基础设施厂商启动合作。


  “不同”:推进更快更灵活


  高通预测,到2035年,中国5G价值链将实现9840亿美元产出,全球5G价值链将实现3.5万亿美元产出;到2035年,中国5G价值链将创造950万个工作岗位,全球5G价值链将创造2200万个工作岗位。


  5G向世人展示着超越以往任何一代移动通信技术的巨大潜力,可以预见的是5G将重新定义广泛的行业,但没有人能够在当下对5G时代进行具体的描画。因此马德嘉认为,5G的系统必须灵活,不能固化,这样才能支撑新的,现在还不能预见的服务。


  “如果现在认定5G就是这样的,但是五年之后发现,5G完全可以再做别的事情。”马德嘉说,“我们一定要考虑一些不同的服务,用一些不同的模块打造它,这样就可以增强它的灵活性。”


  “4G的技术设计要求终端时刻与基站保持信息的传输。5G的技术设计则实现了终端和基站只在需要的时候进行信息传输,其他时间不会进行信息传输。因此在信息传输的过程中会有一些空闲的时段或者频段资源可以空出来。未来五年,不同类型的5G终端将大量涌现,包括一些新型的终端,那么这些终端就可以利用这些空闲的时段和频段来接收信息,进行一些新的服务和业务。这是4G时期无法实现的。”


  实际上这也是5G新空口设计与4G的不同之处。有了这种灵活的新空口设计,引入新的业务以及新的手机支持新的业务,都对原来基站传送的旧的导频信号没有任何依赖性。5G技术的优势就是利用一部分资源块去继续支持一些比较老的终端,在全新的资源块上可以引入全新的业务和用户进行支持,而没有任何干扰,实现非常好的共存。这也是前向兼容性的一个很好的表现。


  为了迎接5G时代的加速到来,目前高通已经在6GHz以下和毫米波频段展开了符合3GPP规范的试验及互操作性测试,推出了全球首款5G新空口多模调制解调器。此外,高通认为,作为与早期5G网络共存和相互配合的高速覆盖网络,千兆级LTE是5G移动体验的一个重要支柱。从终端角度来讲,对于千兆级LTE所带来的高速率的需求将不仅仅来自于智能手机,还可能出现在平板电脑或笔记本电脑,甚至是VR设备等其他类型的终端。未来的三年将会出现更多对此有需求的终端。高通所需要做的就是要保证支持的技术和芯片就绪,整个生态系统就会自己演进和发展。 人民邮电报


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