|
水库论坛微信群统一入口：skadmin02 水库管家团队业务范围： ☞海内外房地产代理(主营重庆，沈阳） ☞全重庆新盘三无人员贷款 ☞重庆，沈阳二手房经纪（链家贝壳旗下德祐门店） ☞重庆，沈阳二手房贷款超低首付（最低纯0首付） ☞北京工作居住证，深圳，重庆，沈阳落户 ☞抵押贷款，☞征信修复，☞丑房改造、房屋装修，☞房屋托管租赁☞民宿运营
以下为正文： 2纳米芯片，三星和台积电的金钱竞赛
[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]图片来源：Semi engineering
这个逻辑在半导体的设备厂商上也同样适用。上述设备研发的研究人员告诉《财经十一人》，在每一代制程的追逐中，设备厂商的压力也很大，因为相当于他们的时间节点要更提前一些，研发出设备之后，到代工厂去试验。如果被代工厂选用，基本可以占到80%的市场，而一旦错过了，可能会满盘皆输。业内人士称其为半导体的“二八定律”。
在先进制程上有绝对优势的设备厂商阿斯麦公司的财报显示，其2021年总营收为186亿欧元，约合1339亿元人民币，净利润为59亿欧元，同比增长66%。
根据阿斯麦公司的首席执行官（CEO）温彼得所说，一台荷兰阿斯麦公司（NASDAQ:ASML）的极紫外光刻机，售价将近12亿元，这也成为了阿斯麦公司营收极为重要的组成部分。其中有63亿欧元的营业额来自于42套EUV光刻系统的订单。也就是说，阿斯麦将近一半的营业额来自于EUV光刻机的贡献。
在阿斯麦公司的年报中，统计了2021年公司各项服务较2020年的销售额增长情况，EUV光科技的增长最多，增长了18.21亿欧元。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]阿斯麦公司2021年较2020年的各业务销售额增长情况 [color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]图表来源：阿斯麦公司年报
先进制程的饼很大，那么挣钱的速度又有多快呢？
毛利率可以从一方面反映这个企业的挣钱能力。台积电2021年的毛利率达到51.6%，且在过去三年一直稳定在50%左右。要知道，被视为最赚钱的公司的苹果，2021年的毛利率为43.8%，这已经令大部分企业望尘莫及了。同样是业界头部的半导体设备商ASML，毛利率也长期稳定在50%左右。
亲历中国50年半导体行业发展历程的行业观察者、学者莫大康有一个测算，以台积电为例，45nm时贡献20%的营收需要两年；28nm时贡献20%的营收需要一年；7nm时贡献20%的营收需要半年；5nm时贡献20%的营收只要一个季度。2021年，5纳米制程的收入占据总营收的19%。如果据此推算，3纳米甚至进展到2纳米制程的时候，或许不到一个月就能贡献到20%的营收。
巨头进击
对于每一个在半导体产业链上的公司，都有一条明确的技术路线图。
每年全球半导体产业各类技术会议上，绝对的重头戏是讨论半导体的技术创新路线，参与方包括企业、大学、研究所，这些交流越深入，技术路线图就会变得越来越清晰。企业会资助大学进行前期的研究，研究成果会定期在技术会议上进行讨论。
如果觉得可行，那么设备厂商就会开始着手研发，推出设备之后，会拿到研究所去试。这个过程当然谈不上良率，但研究人员和企业都会提出各种问题，然后进行改进。半导体厂内部也会有一些项目，站在生产实用的角度把会议上提到的研究继续工程化，看是否能够变成商用化的产品。
从研发走到实验室，是一个漫长的过程。往往需要走7年-10年的时间。2纳米制程的技术路线，在半导体业界，2016年的时候就已经很明确了，而在2014年左右，已经有研究论文发表。
“设备厂商很清楚知道我们的目标在哪里，两年后必须要有一个什么样的机器，如果没做出来，我们的设备就很容易被淘汰。”一位设备厂的研发人员告诉《财经十一人》。因此，设备厂也在紧锣密鼓地迭代自己的技术和产品。
这就是摩尔定律的残酷所在，一旦跟不上某一个节点，就很可能被甩在后面。
曾经，在进行到65纳米时，根据摩尔定律，下一个工艺制程推算应该发展157纳米光源的光刻技术，但157纳米光源的商业化进程迟迟未能落地，摩尔定律面临终结。半导体业界存在两种路线的争论，一个是继续研发157纳米光源的光刻技术，另一个是另辟蹊径，采用台积电林本坚所提出的浸润式微影技术。
那个时候，美国、欧洲和日本的设备厂已经投下大量研发费，用开发157纳米光源的光刻技术。
彼时的阿斯麦公司还没有现在的地位，总共只有30号人，技术远远落后于日本的光刻公司，光刻机的巨头是日本的尼康公司。林本坚找到阿斯麦，希望共同研发浸润式微影技术，阿斯麦为了能够在竞争激烈的摩尔定律追逐中生存，对这个提议非常上心，大概一年左右拿出了132纳米的样机，然后在台积电的产线上试，很快就实现量产，率先推动了摩尔定律。
阿斯麦也在这个关键节点上，超越了尼康。而尼康则已经把大把钱投入在了157纳米光源的机器上，尽管后面尼康已经研发出了157纳米的光刻机，但市场却已经有了新的产品，尼康被一直压制到现在。
上述设备厂的研发人员还记得，在他们公司成立时，他们就要瞄准65纳米的工艺研发设备，做完之后立刻就要做45纳米的机器。“每一代更新、每一个时间点的步骤都很明确。”他说，“当然，压力也很大，因为只要一代设备没有跟上，公司可能就会死。”
在EDA行业多年的朱勇对此深有体会。目前，新思科技的主流工具是以9个月为固定周期进行版本的更新。他告诉《财经十一人》EDA工具的更新和迭代分为两种，一种是演进式，这是最主要的发展方式，主要是根据工艺、应用等新的特点和需求对现有工具进行功能增强，这种迭代是持续进行中的。另一种EDA工具的发展是革命性的，通过推出革命性的工具和方法学，引领业界发展方向的创新。
几年前，新思科技就在和研究院、代工厂一起研发2纳米工艺的EDA工具，在代工厂接下新客户之前，他们会拿着新思科技的EDA工具不断进行验证，直到最后通过。“很多研究都是并行的，不是说研发出了3纳米之后，才开始研发2纳米。”朱勇说。摩尔定律就像一个车轮，推动半导体产业链上的企业不断向前。
谁能胜出？
今年6月30日，三星电子宣布，其旗下的华城工厂已经利用3纳米全环绕栅极（以下简称：GAA）制程工艺节点开始量产首批芯片，三星成为了全球首家量产3纳米芯片的半导体晶圆代工厂。
且不论三星这次3纳米GAA芯片良率如何，全球3纳米进程往前推进了关键的一步。
台积电则宣布将在2022年下半年量产3纳米芯片的计划。作为全球第一家宣布启动2纳米工艺研发的代工厂，台积电预计于2025年开始生产2纳米芯片。
工艺制程指的是芯片上MOS晶体管的源极和漏极的距离。但需要指出的一点是，在进入22纳米制程之后，实际的节点就与栅极的长度不匹配了。
因此，如今各大厂商所说的2纳米、3纳米的概念，其实是每个厂商根据自身的参数定义的制程概念。例如，各厂商的3纳米制程，是不一样的参数。同样是3纳米制程的芯片，其晶体管的密度比台积电低，晶体管密度低，在性能上就体现为功耗会更大，速度慢。很多时候，先进制程的节点更大意义上成为了代工厂宣传的手段。
根据国际器件和系统路线图（IRDS）的规划，2021年-2022年以后，鳍式场效应晶体管（FinFET）结构将逐步被环绕式栅极（GAAFET）结构所取代。
所谓GAAFET结构，是通过更大的闸极接触面积提升对电晶体导电通道的控制能力，从而降低操作电压、减少漏电流，有效降低芯片运算功耗与操作温度。
目前看来，GAAFET结构是大势所趋。此前，在全球半导体产业进入22纳米制程时，业界普遍采用了FinFET技术，在这条技术路径中，台积电一直处于领跑地位。
而在GAAFET结构下，三星走得最早，如今还实现了量产。如果2纳米制程继续沿用GAA结构，三星就已经走过了GAA的学习曲线，这是一个很大的优势。
但看好三星的并不多，走得早，不一定代表走得好。在半导体行业，这一点尤为明显。
“良率是关键。”多位业内人士告诉《财经十一人》。哪怕是同一制程，甚至同一种工艺架构，但每个代工厂的工艺不同，也都有自己的一套“秘方”。不同“秘方”的优劣，体现在最后芯片的良率上。
在工艺的研发上，往往是设计企业与代工厂合作，可以理解为，他们一起来炒一盘红烧肉。设计企业主要负责肉如何选型、做法。代工厂负责决定做到几分熟，用什么温度炒，放多少盐、多少糖。所以，尽管切块、选型都差不多，但调料不一样，炒的温度不一样，做出来的肉也各式各样，这就是代工厂的工艺。
先进制程越往下走，光罩张数及工艺复杂度都显著升高，良率的提升就越难。这不仅考验设计企业、考验代工厂，也考验设备厂商。
基于良率，IP及对应完备工艺设计生态的考虑，在选择工艺架构时，厂商都非常慎重，非必要不会更换。这也是台积电在3纳米制程上没有选择新的工艺架构GAA的原因。
“全新的工艺架构，背后是庞杂工程。”上述从事多年先进制程研发人员对《财经十一人》说。这涉及到机台的更换，机台的更换又涉及到成本、良率以及与新工艺架构生态的建立。台积电在进行新工艺架构的制程开发，机台的更换的比率尽可能不会超过10%，这样能够保证生产的良率。另一个巨大的工程是，IP需要重新搭建，重新验证，这对代工厂和设计公司而言重新搭建新的工艺生态无疑的存在诸多不确定性。“有没有客户愿意和你一起来赌新的工艺，这是个问号。”他说。
这位研究人员告诉《财经十一人》，台积电有一个节奏咬合紧凑的技术创新模式。一般会有三个团队，比如，会有一个团队从事3纳米制程的研发和良率的提升，一个团队从事2纳米制程的研发，还有一个团队会进行1.5纳米制程路径（pathfinding）的研发，等到3纳米制程量产之后，3纳米制程的团队就会跳到1.5纳米的团队加入研发，1.5纳米的团队就跳往下一世代的路径（pathfinding）研发，如此接续推进。“因此我们外界看到的是台积电的产品开发以两年为一个周期，但其实从准备到量产，可能就走过了5年-6年时间。”
而台积电在控制良率上也有自己的一套工作方式。一位设备研发专家如此描述他与台积电合作时的经历，“台积电的各大工厂有很大的主动性，他们可以根据实际情况自己调整机台的设定，而不是纯粹执行研发所制定的参数。这对于良率的提升很有帮助。”这就好比烹饪，同一道菜，用铁锅做出来的和用砂锅做出来的，需要加热的时间、配料多少可能不尽相同。
“有的厂可能一年里可以把良率从20%拉升到80%，这就是晶圆厂的真功夫和本事。”上述研发人员表示。
在新的工艺架构之下，可能很难定论谁能胜出，但从当下局势来看，拥有最长代工历史的台积电在摩尔定律的推进中走得更稳。新入局者是否能从台积电、三星这些老玩家手中分得一杯羹，可能没有那么容易。但越往先进制程走，就越不单单是一家或几家企业能完成的，需要更多全球各方企业、研究院和政府的加入，与其将先进制程视为一场竞逐，不如将其视为一场全球合作的技术创新。
2纳米制程还方兴未艾，关于1.5纳米制程的讨论已经在半导体的技术讨论会上开始，2025年之后，将会出现一个新的架构，业界称之为“FortSheet”，到了2030年，又有新的结构被讨论出来，并可能成为现实。摩尔定律会放缓，但可能会一直延续。 <--END-->
房住不炒，水库转型做情感和娱乐（原管家业务继续），近期会新增开通女团直播，空姐陆续招聘中，欢迎应聘（只要想做主播，不是空姐也可以报名）,运营、主持同步招聘中。报名联系V：skadmin01，请各位抖音关注以下几个号：
水库抖音女团矩阵：请手工输入shuikunvtuan00~shuikunvtuan11依次添加或者扫码
水库自媒体矩阵如下，请扫码关注：
 水库论坛微信群介绍以及统一入群方式:
水 库A8.5群--入群需验证净资产5000万。（目前人数84人，众神之神欧老师，某著名连锁地产老板季老师，每次买30套（频率接近为月）的南京大魔王 乐老师，哈弗毕业 北京著名建筑商冯老师，喜欢用产证打扑克牌的专买老破小的某2b大神，半年14套的福州大神，东莞台湾大户某老师等都在此群 。对了，还有申请入群的时候提交8000万 现金的深圳单身80后美女）
水库A8群--入群需验证净资产1000万。（目前人数2000人，8本产证众人迷校花，创业做到A10的陈总，单月现金流400万的公寓大王，凤变冰鼻祖老破小单套装修净挣100万 的另一位季老师等众大师均在此群。）
水 库一品堂--无需验证资产,水库无需验证资产的最高品质的群。（目前人数4000人，贷款大亨本尊老师，花木唐镇大户冯老师，浦发某总（找他办浦发信用卡 30万起）， 光大某美女（找她办光大信用卡15万起），农商银行某总，金桥公寓第一人，水库女神陈兜兜等众强人均在此群）。
水库海外群-海外管家提供考察，购买，包租一条龙服务 (主营：伊斯坦布尔，葡萄牙，日本，普吉岛)。专享子女海外精英教育规划方案设计。私人订制海外税务身份及海外资产配置。
水库各省会城市群--各省会城市均有群，其中重庆，沈阳，昆明，贵阳最热门。
水库信用贷信用卡交流群--交流各种信用贷信用卡大额申请技巧，使用技巧，撸羊毛实战凑首付技巧。
水库使用权房产投资群--交流使用权房产投资技巧（破限购，但是没贷款杠杆不推荐）。
水库装修设计（凤姐变冰冰）群--凤变冰鼻祖季老湿，法租界民宿菠菜老师为代表，设计师云集。买入，冰变，高位套现，周转流必备技能。
水库法拍房投资群--同样破限购，之前法拍房是价格洼地，只有市面七八成，现在出来的法拍房已经无笋，很多时候拍到手价格，比市价还贵。
水库相亲聚会交友群--英国美女留学生，美国美女留学生，杭州富二代千金等均在此群，不详细介绍了，已婚的男库友也可以加入，不过只限于参加聚会。另外，已婚的 女库友可以任意撩鲜肉/腊肉，无论对方婚否。
水库重庆团购群--重磅福利，重庆已经迎来暴击，欢迎大家买多唱空，每人买够10套以上，目前160余套房子正在组织团装，累计团购套数超过三千套。目前重庆很多楼盘正在以每3个月50%的速度上涨。
目前有水库重庆团购一群到十二群，水库沈阳团购一到七群，水库昆明团购群，水库郑州团购群等。
入群方式：加微信：skadmin01
| 
发表于 2022-7-23 09:23:33
收藏