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台积电实力有多强(台积电厉害之处仅仅是能得到先进的光刻机吗?)

台积电厉害之处仅仅是能得到先进的光刻机吗?

晶圆体代工,先进光刻机是至关重要的一点,但这其中所积累的经验也是非常重要的,其实像三星、英特尔同样能够搞到先进光刻机,但工艺就做不到台积电这么强,因为在台积电先进工艺的背后,还有每年高达几十亿美元的研发投入!

芯片是科技领域发展的一道门槛,因为芯片决定着电子设备的研发生产,芯片也是尖端科技的最直接体现,因为研发的技术含量很高,从芯片设计到制造、封装,各个环节都具非常高的技术门槛,特别是制造环节,在全球范围内几乎处于垄断。

现在中国有一些比较出色的芯片设计大厂,比如华为旗下海思半导体推出的麒麟芯片,如今已成为主流的手机处理器,不过海思半导体依然只是掌握芯片设计这一环,难度更高的芯片制造环节还是要委托给晶圆体代工厂。

与高通和苹果公司的方案一样,华为海思设计出来的芯片绝大部分都是委托给台积电代工,正因为台积电拿下了苹果、高通、华为以及联发科等厂商的订单,所以在全球晶圆代工市场上,台积电的市场份额一直稳居第一,甚至保持着一家独大的地位。

日前有研究机构公布了2020年第二季度全球前十大晶圆代工厂营收排名,其中台积电以101亿美元营收排在第一名,市场份额达到了51.5%,台积电能够长期保持着业界第一的地位,当然是有着核心竞争力的,因为台积电的始终保持着更先进的工艺。

从2018年开始台积电7nm工艺就开始量产,2019年又升级到了7nm EUV工艺,而今年的5nm工艺也已经开始量产了,这种先进工艺使得台积电遥遥领先其他对手。但在这工艺先进的背后,却是台积电高昂的研发费用做支撑。

台积电的工艺之所以先进,是靠每年不断增加的研发费用,真金白银砸出来的优势,比如2019年台积电就花费了接近30亿美元作为研发费用。台积电的报告显示,2019年研发费用为29.59亿美元,同比增长了4%,占年营收的8.5%。

如果继续按照这种增长趋势发展,2020年的研发投入预计可达到33.7亿美元到35.2亿美元,而且未来几年台积电也会继续保持着较高的投入。高额的研发投入也会为台积电带来持续性的营收增长,今年量产的5nm工艺全面使用EUV光刻工艺,预计今年会贡献大约10%的营收,算下来也至少有超过30亿美元。

未来台积电还会继续升级工艺,据悉增强版的5nm+工艺已经在筹备之中,更长远的计划还有3nm、2nm工艺的投入。相比台积电,国内最先进的晶圆体代工厂中芯国际去年一年营收仅31亿美元,台积电一年的研发费就达到了中芯国际一年的营收总额!一年投入30亿美元做研发,台积电的工艺不领先才怪!

台积电代工实力这么强为什么却不设计芯片?

  话题回到芯片领域,因三星、台积电的制造能力实在太过强大,他们每过18个月就能在相同面积的芯片里多放一倍的晶体管,现在最强工艺应该是7nm制程,在这个制程下做出来的芯片,线路间距只有7nm,但代工制造属于下游,需要依赖上游品牌的订单状况,很多人不禁疑问:台积电为什么不设计芯片,三星为何不扩大芯片设计业务,真正意义上地同苹果战斗一场呢?这个问题看似随意,却触及到芯片的根本,商人们办企业,目的是追逐利益,金条没有高尚龌龊之分,同样,商业利润也没有高低贵贱之分,更何况,芯片的事儿,不论上下游,真不是一些暴发户或者有闲钱的门外汉随随便就能干起来的。

技术壁垒,芯片设计兼具创造性和艺术性

  总地来说,芯片设计比较难,虽然有很多企业都在尝试设计芯片,而且也做出了一些成果,比如华为、中芯国际等等,但真正顶级的芯片设计还是出自于苹果、高通等极少数的寡头之手。整个设计环节最难的部分是把指令集推广出去,逐步形成生态圈,而更加深层的微架构设计要考虑到性能、功耗和面积等琳琅满目的需求,需要保持一种非常极致的平衡,才能最终淬炼出的精品,是一种兼具创造性和艺术性的结晶。

  或许,任何国家或者企业都有可能碰到优质的天赋,但想要把天赋中的创造性和艺术性变成现实产品,则需要深厚的技术底蕴,而这个才是普通企业和寡头企业最致命的差距。类似高通这种寡头企业,在芯片设计阶段就开始建立技术壁垒,但凡有任何的技术突破和创新,他们都会为之申请专利,当然,芯片的新技术更容易申请成功,不仅杜绝恶意抄袭的现象,

  更能收取天文数字的专利费用,有意思的是,苹果的芯片设计也要用到高通的基带专利,经年累月之后,芯片设计企业的专利库几乎囊括了全部核心的环节,如果后来者想要进入该领域,必须向高通或者苹果支付专利费用,这就意味着,后来者的产品在“预算阶段”就已经败给高通,而按照摩尔定律,每隔18个月,芯片的价格就要降低一倍,也就是说,芯片成本是决定其销售量非常重要的因素之一,更尴尬的是,后来者缴纳的高额专利费又会帮助高通研究、申请更多的专利,如此循环对于高通来说是正向循环,而对于后来者,却是永远摆脱不掉的噩梦,两个阵营的差距会随着时间推移越拉越大,绝难有靠近的机会,或许,也就只有如高通、苹果式的帝国企业,相互地追赶和超越吧!

  基于此恶性循环,三星、台积电纵然有巨额的资本,对于追赶高通、苹果也兴趣不大,台积电张忠谋更是发下重誓:“坚决不涉足芯片设计领域,专心完成客户的订单,经营宗旨也是“宁可天下人负我,我不负天下人”的忠诚范儿。”天下人自然指得是上游的大客户,尽管苹果采用双供应商策略,让三星和台积电“狗咬狗”,但台积电还是给苹果交出最优品质的A系列处理器,价格一降再降,试想,这样的企业怎么会贸然设计芯片呢?

商人逐利,芯片制造是真正的万金油生意。

  其实,台积电不设计芯片,三星不以“设计芯片”为主营业务,更根本的原因还在于商业利润的考量,更何况,单论难度,芯片制造比之芯片设计更加困难,如果说,芯片设计的难度比较大,那么,芯片制造的难度就非常大。在整个芯片设计领域,除了高通、苹果、英特尔之外,我们尚能发现华为、中芯国际、联发科等企业,但在芯片制造领域,大家除了台积电、三星之外,很难记得起其他芯片制造企业。前不久,中国浙江一家非知名企业或者说研究所之类的机构,设计出一款7nm的芯片,也是交由台积电制造完成的,毫无疑问,如果没有合格的制造工艺,芯片设计只是一堆堆的图纸。

台积电在大陆有工厂吗

台积电在大陆有工厂。目前台积电在大陆有两家工厂,分为在上海和南京。其中,最著名的是位于上海西郊松江工业区的8寸晶圆厂,而台积电南京工厂是台湾岛外唯一的12英寸晶圆厂。台积电属于半导体制造公司。成立于1987年,是全球第一家专业积体电路制造服务(晶圆代工foundry)企业,总部与主要工厂位于中国台湾省的新竹科学园区。该公司经营的是集成电路制造,为客户生产的晶片涵盖电脑产品、通讯产品、消费性、工业用及标准类半导体等众多电子产品应用领域。2020年8月26日,台积电(南京)有限公司总经理罗镇球在2020世界半导体大会上表示,台积电的5纳米产品已经进入批量生产阶段,3纳米产品在2021年面世,并于2022年进入大批量生产。2022年12月29日,台积电宣布3纳米制程工艺计划正式量产。台积电的发展历史1987年,张忠谋创立台积电,几乎没有人看好。但张忠谋发现的,是一个巨大的商机。在当时,全世界半导体企业都是一样的商业模式。而张忠谋开创了晶圆代工(foundry)模式,“我的公司不生产自己的产品,只为半导体设计公司制造产品。”这在当时是一件不可想象的事情,因为那时还没有独立的半导体设计公司。截至2017年3月20日,台积电市值超Intel成全球第一半导体企业。2022年10月27日,台积电宣布,成立开放创新平台3DFabric联盟,推动3D半导体发展,已有19个合作伙伴同意加入,包括美光、三星记忆体及SK海力士。2023年4月26日,台积电在美国加州圣塔克拉拉市举办北美技术论坛,公布了其3nm工艺的最新进展和路线图。其中,最引人关注的是N3X工艺,将在2025年投入量产,为高性能计算(HPC)领域提供最强的芯片制造能力。以上内容参考:百度百科-台湾积体电路制造股份有限公司

卡华为脖子的芯片代工企业台积电,到底有多厉害?

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序言

有这么一家公司,它是被众多芯片设计大佬们集体下单的顶级制造商。

而且甭管芯片大佬们天天在网上或者发布会上吵的底朝天,但是在这家公司面前,全部都得客客气气的说一句:

  “哥,我那芯片!您看能不能给加急插插队?”

相信你也猜到了这家公司是谁了吧?

没错,它就是台积电!

许多人对台积电的了解,仅仅知道它是一家很厉害的中国台湾半导体公司。

那么台积电到底厉害在哪里呢?

台积电技术

有些人肯定会说,因为它拥有很多EUV光刻机呀!

但是事实真的是这样的?

小鲸我查了下资料,虽然目前台积电已经有了55台左右的EUV设备了,占据了业界EUV设备安装量的50%,比其他对手加起来还多。

但是别忘了,还有一定数量的EUV光刻机也在三星,英特尔等等芯片巨头手里呀!

所以说,就算设备到手了,也不代表厂商就一定能生产出来最尖端的芯片。

那究竟是啥原因呢?

其实呢,台积电的成功有很多因素。

其实有个最关键的就在于,台积电的EUV微影技术的引入,以及良率、防尘控制做的非常好,并且也有领先业界量产的速度,这才让台积电能够逐渐拉开与三星、英特尔的差距。

其实有个最关键的就在于

台积电的EUV微影技术的引入,以及良率、防尘控制做的非常好,并且也有领先业界量产的速度,这才让台积电能够逐渐拉开与三星、英特尔的差距。

这里小鲸我来跟大家,详细说说这个EUV微影技术。

摩尔定律,大家都知道吧。这个定律简单来说,就是在更小的单元上,想要制造更多的电路,芯片的计算能力就会呈现指数倍的增长。

想要创造出这个世界,就需要一个非常牛逼的物理基础设备才可以。这个设备就是阿斯麦公司的EUV光刻机设备。

而EUV光刻机对生产环境洁净度的要求,更是前所未有的严苛。

要知道在芯片制造中,就算是一颗纳米级的灰尘,也会很大程度上影响半导体厂的生产良率。

1nm

1纳米有多小?

小鲸我举个形象的例子:假设一根头发的直径为0.05毫米,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度就是1纳米。

中国有句古话说的好,差之毫厘失之千里。小鲸觉得呢,这句话用在芯片制造行业更加贴切生动。

台积电防尘技术

而EUV光刻机对于防尘的要求,又比过去采用DUV光刻机时更高。

因此在三星和英特尔都还卡在防尘处理这关时,台积电这边,首创了干式EUV光罩洁净技术,并进一步改良了它。

这种技术可以快速去除落尘,取代了过去需要使用纯水与化学品的湿式清洁手法。同时,用纳米级分析技术精准定位落尘来源,从根本上排除了污染源。

并且经过多年的不断测试与优化,现在已经可以实现,在一台机器内每一万片晶圆曝片的落尘数,从数百颗减少到个位颗数,落尘率削减99%。

同时又能大幅缩短光罩保修频率与时间,光罩使用率跃升超过80%,也延长先进制程EUV光罩寿命,使资源使用效率进一步提升。

也正是由于干式EUV光罩洁净技术的创新,台积电就开始踩上了油门,可以大举量产高端EUV制程芯片,在7纳米甚至5纳米的订单上大幅超越死敌三星。

阿斯麦与台积电

除此之外呢,由于当年荷兰公司飞利浦持有台积电大量股份。

所以从飞利浦独立后的阿斯麦公司,也就是目前世界唯一顶级光刻机制造商,它与台积电的关系极其亲密。

虽然阿斯麦高端光刻机产能有限,但发货给台积电的光刻机数量却一直能够管饱。

台积电实力

目前台积电已经具备了,一年内为499个客户生产10761种产品的能力,应用范围包括整个电子应用产业。

并且芯片年产量超过1200万块,这些芯片都需要用到台积电多达272种,不同的制造技术和复杂的产线。

如果说芯片设计是纯脑力劳动的话,那么晶圆制造则是将理论的设计方案,转化为实体集成电路的制造流程。

正是因为有了专门的晶圆代工厂,才可以把一大批创业期芯片设计公司解放出来,让他们更加专注于自己天马星空的设计方案,而把实际制造、需要大量设备工艺和工人的“脏活累活”交给代工厂们实现。

这就像是,五星级饭店里面的厨子都很厉害,满汉全席都会做。

但是呢,厨子也依赖食材质量,有人控制住食材来源,再好的厨子也做不出好菜的道理一样。

而现在能生产芯片的全世界没几家:英特尔,三星,台积电等。其中英特尔一般不代工,能接代工的只有三星和台积电。

少了一家另一家就能垄断价格,要是两家都没有的话,哪怕华为海思设计出了芯片,也只是一张图纸无法变现。

所以说,华为遭遇“卡脖子”最为严重的就是在芯片制造环节。

那么有人会问了,那华为与台积电是啥关系呢?

小鲸觉得呢

华为与台积电的关系更像是一个利益共同体,我中有你,你中有我。

他们各自在自己的领域里面都有核心技术:

华为根据用户需求进行芯片的设计,并把不同功能的芯片集合到一起,设计为完整的产品交给台积电代工生产。

台积电这边呢,拿到华为这边设计图纸,就开始进行生产制造。

但是由于芯片的生产工艺也是相当复杂,所以呢,就需要芯片生产设备厂家的高端设备,也就是咱们经常讨论的光刻机。

台积电通过这些设备集成自家完整的生产工艺,将芯片生产出来后交给华为。

感悟

最后小鲸想说:

一提起代工,很多人可能会联系很低端、劳动力密集的行业,但是对于芯片代工行业来说,绝非是靠廉价劳动力而不需要技术的行业。

并且芯片制造跟芯片设计相比,也不能简单的说,哪一种更高端或者低端。

同时性能和功能如何,更多还是要看设计。但对一颗芯片而言,设计固然重要,但制造工艺对性能表现和成本仍然有决定性作用。

所以还是那句话:

台积电能做到称霸全球芯片代工市场,靠的还是精湛的技术和过硬的本事。要是没有两把刷子,也就不能在这个行业里面立足。

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台积电直接摊牌了!512亿元、4.5万片、3nm,实力比以前更强

这段时间媒体关于台积电的报道不在少数,此前台积电奔着400亿美元的芯片补贴决定前往美方建厂。结果没想到,最后不仅没拿到预期中的补贴金,反而还要向美方缴纳超额利息,并减少与内地市场的合作。

台积电的这番选择,可以说是赔了夫人又折兵。不少媒体都对台积电未来的发展非常不看好,认为经过这番折腾之后,他们已元气大伤。然而现实却是,从512亿元、4.5万片、3nm这三个数据中我们可以看出,台积电直接摊牌了,实力比以前更强!

台积电为何要赴美发展

作为全球最大的芯片代加工企业,台积电在整个芯片产业链中的地位都不容忽视。根据有关机构给出的数据统计结果来看,早在二〇一九年之前,企业在市场上的占有率就已经达到50%以上。

韩方的三星和美方的英特尔,同样是芯片代加工企业,但在技术水平和生产效能上,都没有办法与台积电相提并论。就目前来看,这家企业已经能够顺利实现7nm以内芯片的量化生产。并且预计在二〇二四年攻破2nm芯片量化生产的技术壁垒,在芯片生产上再上一层楼。

而英特尔和三星,现在还停留在10nm量化生产的阶段。这两家代加工企业与台积电之间的巨大差距,也就不言而喻了。美方虽然是芯片产业的发源地,但在芯片加工这方面确实不怎么占优势。为了扶持英特尔的发展,拜登再次耍起了小心机,通过画大饼的方式邀请台积电赴美发展。

起初台积电并没有这样的想法,毕竟大家或多或少都能察觉到这件事情背后的不同寻常之处,觉得美方的邀请颇像是一场鸿门宴。但如果不去,台积电就很有可能会受到美方的制裁,遭遇和华为一样的艰难处境。

无奈之下,张忠谋只好答应美方邀请,带领台积电的核心人才赴美建厂。前前后后一共花费了几百亿美元,最后拿到手的芯片补贴金却只有几个亿。不仅如此,还要兑现承诺向美方缴纳超额的利息。

台积电的三个好消息

就在大家都以为台积电这次要走下坡路的时候,官方再次对外公布了三条消息。第1条消息是即将投资512亿元人民币,在日方新建新的晶圆厂。第2条好消息则是3nm芯片量化生产又有突破,月产量或将达到4.5万片以上。

第3个好消息则是企业订单出现了大幅度的上涨,尤其是5nm以内的高端芯片,市场需求量已出现明显增长。截至目前为止,可以生产5nm、4nm和3nm芯片的代加工企业,唯有台积电一家。这也就意味着,接下来的很长一段时间里,企业都不愁没钱赚了。

说起来这还得感谢马斯克的chatGPT,这段时间伴随着这一人工智能软件的火爆,各大企业又开始了对AI领域的探索。在研究和发展的过程中,自然少不得高端芯片的支持。这场AI探索热潮的涌起,直接给台积电带来了发展的契机。

从客观上来看,台积电这段时间的经历确实相当复杂,可以说是大落又大起。之前在美方市场上遭遇的损失,可能即将会通过这一系列的改变弥补回来。这也告诉我们,企业只有掌握了不可替代的核心科技,才能更好地抓住市场机遇,从而进一步促进自身的发展。

倘若台积电没有生产5nm高端芯片的能力,想必即便是chatGPT大火,也同样难以带动这家企业的发展。512亿并不是一笔小数目,台积电在投资完美方市场之后,还有足够的资金去投资日方市场,可见台积电当下的情况仍然乐观,至少没有我们想象的那么糟糕。

在其3nm芯片实现量化生产之后,还将会进一步巩固自己的市场地位,具有更强的不可替代性。虽然现在企业的位置非常尴尬,但只要企业的实力足够强大,未来就不怕没有订单可接,亦不怕没钱可赚。

就目前来看,国际高端市场对3nm芯片的需求量还是非常大的。各大企业要想获得这种芯片,只能选择与台积电合作。即便是高通联发科这样的巨头企业,都得上赶着排队。这就是台积电的实力,也是台积电在做出错误决策之后能够迅速调整过来的关键。

总的来看,作为芯片带加工领域的老大哥,台积电现在的发展情况仍然不错。虽然此前在美方市场上摔了一个大跟头,但这仍然不会影响全*的发展。只有自身的实力过硬,才能有充足的底气!

为什么台积电可以英特尔不行

制程排名:英特尔>台积电>三星>联华电子amd显卡是台积电制造,nvidia显卡也是台积电制造,amd处理器大部分是globalfoundries格罗方德制造;nvidia没有x86处理器;英特尔处理器是自己制造的。

说一说台积电到底有多强大

之前我们曾对iPhone6S里的A9处理器进行过详细的技术分析,基本了解了它的秘密,但结果发现,有一点是错误的。当时根据已知消息和性能评估,认为A9的三级缓存容量达到了8MB,相比于A84MB翻了一番,所以表现更好,但是经过进一步的探寻,发现A9的三级缓存其实还是4MB,大小并没有变。最直接的证据就是芯片面积分析。A8是台积电20nm工艺造的,三级缓存部分面积约4.9平方毫米,而台积电16nm版本的A9三级缓存部分面积约4.5平方毫米。考虑到台积电16nm本来就是在20nm基础上改进而来的,金属间距都没变,对三级缓存SRAM的影响很小,足以证明A9的三级缓存容量没变。但是,苹果重新设计了A9三级缓存的架构,从包容式(Inclusive)变成了淘汰式(Victim)。简单地说,包容式缓存会包含一份上级缓存数据的完整拷贝,比如说A8二级缓存1MB、三级缓存4MB,后者其实就有四分之一的空间是前者的复制品,实际有效容量为3MB。A9的二级缓存增大到3MB,再这么干显然不行了,所以4MB的三级缓存就完全是自己的。这样做的坏处当然是延长了三级缓存的延迟,但占用的芯片面积也小了,就看你怎么选了。再看看这张之前的缓存/内存延迟测试图,可以明显发现3MB、7MB两个节点的延迟发生了突变,正好对应三级缓存的开始和结束。之前对这块理解有误。另外可以看出,A9的缓存延迟相比于A8其实大大降低了,所以苹果选择改变设计是很明智的。不知道下一代A10会怎么设计呢?延续A9?还是像A9X那样完全取消三级缓存?

台积电和三星、格罗方德、英特尔、联电的制程谁更先进?

AMD没有自己的芯片厂一般是找台湾积体电子帮忙的当然最强的还是INTEL研发设计制造全有再看看别人怎么说的。

台湾最大的企业排名?

每年在国内五百强企业的排名中台湾也会有好些知名度极高的公司会上榜,比如和硕联合科技、台积电等等,下面就整理了2019台湾500强企业名单,一起来看看吧!

一、鸿海精密集团

在2019台湾500强企业名单中鸿海精密集团成立于1974年,排名24,自创办后创始人以前瞻性的眼光让企业在电子代工服务领域的很有影响力,每年公司相关单品的销量都是持续增长的。

二、和硕联合科技股份有限公司

和硕联合科技始建于2008年,排名285,是一家主要经营主机板、个人电脑和笔记本电脑的企业,发展到如今公司已经拥有了丰富的发展经验,不仅在国内排名靠前,在世界相关榜单中也有很不错的成绩。

三、广达电脑

广达电脑成立于1988年,排名354,是全球规模比较大的笔记本电脑生产商,到目前为止企业所拥有的单品种类非常丰富,员工数也超过了三万人,单品在世界范围内的销售额和好评度都很高。

四、台湾积体电路制造股份有限公司

台积电创于1987年,排名368是全球第一家专业制积体电路的生产商,排名368,每年公司都有一些创新的技术被推出来,而且会获得了可观的收入,比如在19年第一个季度,虽然整体上是有点下滑,但在相关行业中仍居在前三的位置。

五、仁宝电脑

仁宝电脑成立于1984年,排名404,是一家专注于经营各种电子科技产品的企业,目前已经很有规模了,分公司更是遍布于全球各地,完整的产业链和与时俱进的设计是公司一直稳定发展的优势之处。

六、国泰人寿

国泰人寿属于台湾当地一家合资型的企业,现在分公司遍布于国内各地,排名410,主要业务是财产保险,目前公司总资产已经超过了五千多亿元人民币,同时还连续好多年都进入了世界五百强榜单之中。

七、纬创资通有限公司

纬创科技,排名432,成立于2001年,是一家拥有着雄厚实力的ODM专业代工公司,尤其是在设计和售后上都是极其不错的,所以每年都会有一笔不菲的盈利收入。

八、台湾中油股份有限公司

台湾中油成立于1946年,排名436,有着比较久的历史,主要经营石油和天然气,成立后公司也凭借着主要业务涉及到了不少的单个领域,而且竞争实力非常强,所以是家综合实力很强的公司。

九、富邦金融控股公司

在2019台湾500强企业名单中富邦金融控股公司成立于2001年,排名479,专注于人寿保险、产物保险、综合证券等业务,服务上公司注重满足客户的需求,致力于给客户提供最满意的服务。

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