【熊猫聚焦中美】中美角力激化,尤其在科技戰進入白熱化之際,中芯國際(00981)宣布,繼準備「回A」後第二單重磅消息,其專注14納米及以下先進製程的非全資子企中芯南方,獲「國家隊」大手注資22.5億美元(約175億港元),中芯南方總投資規模亦會增至90.59億美元(約706億港元)。分析認為,這反映中方正與美國同步加緊保障晶片自主供應。
中芯聯席首席執行官梁孟松上周四(14日)表示,中芯會按客戶需求審慎提高14納米製程的產能。言猶在耳,該公司翌日(15日)深夜宣布,中芯南方獲公司及兩個新的國家級股東合共注資30億美元(約234億港元),中芯自己出7.5億美元(約58.5億港元),新引入的上海集成電路基金II及國家集成電路基金II則,分別出7.5億及15億美元(約58.5億及117億港元)。
巧合的是,與梁孟松有17年賓主關係的台積電,上周五早上宣布將在美國建設5納米製程的晶圓廠,總投資額高達120億美元(約936億港元)。過去台積電一直顧慮美國營運成本遠高於台灣,惟最終還是決定赴美,因此外界視這家於晶片製造技術傲視全球的巨企,也不得不順應美國保障晶片供應自主的戰略。
中芯南方經「國家隊」額外「泵水」後,註冊資本擴至65億美元(約507億港元),股東增至5個,按最新合約,各方會合共向其投資逾90億美元(約702億港元),擬透過債務或股東貸款填補與擴大後資本之間約25億美元(約195億港元)的差額。
這項交易之所以重磅,事關中芯南方是研發和量產14納米及以下先進製程之平台。中芯稱其市場空間龐大,因為5G手機、高鐵、智能電網及超高清影片等潛力高且發展快。現時中芯南方14納米晶圓產能為每月6,000片,目標為把14納米及以下先進製程的晶圓產能大增至每月3.5萬片。
中芯月初已宣布準備登陸上海科創板,若定價折合相當於上周五香港收市價,集資額最多323億元。中芯擬將其中約四成發展「12吋SN1」項目,內媒指它就是中芯南方的晶圓廠。中芯短短半個月就宣布兩單大型集資計劃,其加緊追趕先進製程生產尖端晶片的決心可見一斑。
不過,券商野村指,中芯用14納米製程生產華為4G系統晶片的良率僅三成多,降低成品報廢水平還需一、兩年,因此這個中芯迄今最先進製程的毛利率兩年內恐怕都是負數。華為無疑會增加向中芯下單,惟當台積電被禁向華為供應晶片,中芯一樣沒有好處。摩根大通亦稱,中芯14納米製程主要客戶應是華為,惟良率未如理想,該製程生意提振速度會較慢。
【晶片是甚麼?】
上文提到的14納米,是指製程工藝。理論上,製程數字愈小,意味晶片的效能愈強、耗能更少,所需的技術水平更高。簡而言之,晶片的製程數字愈小愈好。
以手機處理器為例,iPhone 11系列所用的A13處理器,採用了台積電的7納米製程工藝;而2019年的主流Android手機同樣也用了台積電的7納米製程工藝。在2017年推出的iPhone X和iPhone 8系列中,晶片則屬於10納米製程工藝,在2016年的iPhone7系列,則採用了16納米製程。
換言之,目前中芯距離世界最頂尖的半導體生產工藝仍落後數年。相反,台積電處於領導地位,與三星電子爭妍鬥麗,它們皆宣布5納米製程將於2020年後期面世,首先用於生產智能手機晶片。5納米後是3納米。
【小知識:晶片是怎樣製成的?】
一般來說,半導體製程是由IC(集成電路,即將多個零件組成在一夥晶片)設計、IC製造及IC測試、封裝等幾個步驟組成。詳列如下:
步驟一:首先必須將晶片的電路結構設計好
步驟二:再交給晶圓代工商,例如台積電、中芯等製作
步驟三:這時候台積電、中芯等,會和最上游的矽晶圓供應商,購買製作晶片的裸晶或是磊晶
步驟四:再將設計圖的電路複製製作到晶圓上
步驟五:製作完成的晶圓,再交給封測廠封裝及測試晶圓性能是否正常
步驟六:而最後的製成品再交還給高通(因高通擁有專利)
步驟七:高通再賣給下游的手機廠商例如小米、OPPO等
步驟八:之後手機商再將晶片、螢幕、鏡頭等各種零件,交給像是鴻海的組裝廠,組成完整的手機,再賣給消費者。
【衍生出「封測」商機】
在上述的「8個步驟」當中,可以看到「封測(即IC封裝及測試)」屬於半導體生產的最後兩個重要步驟。「IC封裝及測試」是指將晶片整合封裝到一個模組裏,完成後須進行測試。
目前較高階的封裝技術有SoC及SiP。所謂「SoC(System-On-Chip,系統單晶片)」,顧名思義,就是把包括處理器、記憶體等不同功能,都集結封裝到同一個晶片裏,所以最後的產品就只有一片晶片。
而「SiP(System-In-Package,系統單封裝)」則是SoC的延伸,不同之處在於SiP是將各種不同功能的晶片,直接整合封裝到一個模組裏,因此最後的產品是一個系統,裏面會有許多不同的晶片。
按趨勢來說,SoC的效能比SiP更高,但受制於摩爾定律(簡單來說是產品的更新速度)及產品複雜度,SoC的設計難度及研發費用也愈來愈高,因此目前較多是更高階、生命周期較長的產品才會使用SoC。
反觀,SiP由於研發難度低、成本較低、設計彈性較大等原因,且很多時候SiP裏甚至也可以包括SoC,因此在這個時代,SiP將會走得較SoC更快、更普及。
現時封裝廠商競爭在於能否從不同的廠商拿到這些關鍵的IC進行SiP封裝,其關鍵除了較本身技術有關外,再來就是跟規模有關。需求量愈大,或是愈具有品牌規模的公司,往往較能拿到充足、且價格較低的晶片進行封裝。
至於IC測試階段,對IC測試廠來說,其產能多寡及測試品質好壞,完全依賴於經營設備採購的能力,還有公司自身使用、整合的能力與技術。
IC測試是整個晶片製程最後把關,不容出錯,因此較大的IC設計廠如高通、聯發科等都只願意和具有一定規模、且知名的IC測試廠合作,且一旦合作後,就不容易再變換,這從而影響了廠商的客戶結構。
由於IC測試屬資本支出高企的一環,近幾年來整個IC測試業掀起了一鼓合併風潮。例如,全球IC封測市佔率第一的日月光和市佔第三的矽品合併方案;中國的江蘇長電和新加坡的新科金朋的併購方案,還有規模較小的矽格併入測試廠誠遠、入股封測廠台星科等。
據研調機構TrendForce旗下近日發表的最新調查顯示,今年首季在5G、人工智能(AI)晶片及手機等封裝需求引領下,全球封測業產值持續向上,期內全球首10大封測業收入59.03億美元,按年年增25.3%。不過,受疫情影響,恐導致封測業下半年出現衰退,面臨市場嚴峻的挑戰。
(东网)