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半导体设备出货金额攀升,都和这些因素有关

时间:07-07 来源:长江电子 点击:

终端应用快速变化 晶圆代工优势明显
7月份,微软研发的Windows Phone手机系统停止主流支持服务,不再进行任何系统更新。这一举动标志着微软开始砍掉手机业务,开始将资源集中投入到AI领域。微软在2014年提出移动优先与云优先的发展战略,两年之后将战略方面转向AI领域。原因在于智能手机增速放缓,苹果、英伟达、谷歌等科技巨头纷纷涉足AI领域证明人工智能是大势所趋,因此微软砍掉手机业务并将新战略定位为通过为智能云建立一流的平台和生产服务来竞争和发展,并为AI注入智慧。微软这一举动从侧面证明科技快速发展带动终端应用趋势不断洗牌。

由上图可以看到全球PC季度出货量从2012年下半年开始呈现不断下降的趋势,全球智能手机季度出货量从2016年开始出现下降,同比增长率从2015年第三季度开始下降到个位数,PC与智能手机发展趋势正在放缓。

2017年AI、5G、物联网等新科技词汇频频出现在人们的视野中,目前全球科技巨头关注的重点正在从移动优先转向人工智能优先,并通过并购或自主研发的方式不断推出新一代人工智能产品。全球半导体产业正在从PC、移动终端向5G、AI以及物联网方向迈进。前面已经提到半导体产业具有产品更新速度快的特点,人工智能、物联网正迅速向应用终端渗透恰恰证明了这一点。目前AI是各大知名半导体厂商重点投资对象,物联网时代在不远的将来也将正式爆发。物联网领域与移动装置以及其他科技领域明显不同的是终端技术多且复杂,这是一个集众多技术、服务以及市场在一身的庞大科技领域,芯片的设计将更加多样化。

技术的快速升级以及物联网包含的复杂的技术终端不仅为芯片研发,同时也给芯片制造提出挑战。但这种变化趋势使晶圆代工企业优势得以体现,相比于IDM模式,代工厂商可轻松根据客户需求提高工艺,匹配不同终端产品形态,不用像IDM厂商拘泥于自家产品,优势逐步凸显。该模式不设计研发芯片,可以将资源集中在制程升级上,并利用其拥有的规模优势在技术和数量上用更短的时间满足客户需求。

3D NAND及高阶制程升级助力半导体设备需求增长
去年下半年开始,存储器价格持续走高,出现供需失衡的主要原因之一是上游原厂将2D NAND Flash产能转向3D NAND。2D NAND在技术推进上已出现发展瓶颈,目前各大厂商持续向1X纳米进行微缩,三星及SK海力士去年已转进14纳米,东芝及西部数据(WD)进入15纳米,美光导入16纳米等。但由于芯片的线宽与线距已达到物理极限,因此在成本效益不明显的情况下存储器厂商开始研发试产3D NAND,这是拉动半导体生产设备出货量走高的原因之一。

由于2016年3D NAND布局属于起步阶段,产能与良率下降以及2D NAND产能不足导致存储器出现供给短缺的现象,存储芯片价格不断上涨,各大存储厂商抓住机会提高设备支出与产能。据韩联社报道,SK海力士在今年预计将对设备投资9.6万亿韩元,希望能扩充DRAM和NAND型快闪存储器产能,比稍早预定的7万亿韩元要高出近38%;美光今年也增加了DRAM的资本支出,从去年的89亿美元上升至99亿美元。

面对存储器形势利好,国内厂商也开始积极建厂投资。目前中国三大存储芯片企业--长江存储、合肥长鑫、福建晋华等正加紧建设它们的存储芯片工厂。存储芯片作为半导体产业的三大支柱之一,对产业安全与信息安全至关重要。中国正给予国内存储芯片企业的发展创造良好的条件,加上这三大存储芯片企业的努力,在3-5年内中国存储芯片产业将发展成为全球存储芯片行业的一大势力,中国对国外存储芯片企业的依赖将有所降低,在未来甚至可以实现自给自足。

随着终端应用不断升级,芯片制造商向高阶段制程升级。台积电、三星、英特尔三家厂商在制程升级上展开激烈竞争。14/16nmFinFET工艺之争以三星领先结束,10nm制程仍是三星占优,目前7nm制程成为竞争焦点。

芯片制造工艺领先程度决定晶圆代工厂商是否有能力赢得大客户订单,因此三星、台积电纷纷增加对芯片制程升级的投入,这是推动近期半导体设备销售额上升的又一个主要原因。作为全球第一大半导体代工企业,台积电积极推动芯片制程升级。2016年11月董事会决议核准约1546.3亿元资本预算作为制程升级支出,16年全年资本支出超过95亿美元;2017年5月,台积电召开董事会,再次决议核准约380.73亿元新台币的资本预算,用来应对制程升级的投入以及扩大先进制程产能。三星在新工艺投资方面同样不甘示弱,目前由于17号线无法为7nm工艺提供足够的空间,三星决定投资约362.5亿人民币建立新厂。由于三星在7nm工艺中率先使用引入极紫外线(EUV)工具,来协助进行更精细的功能蚀刻过程,因此订购了8套用于生产的极紫外光刻系统(EUV),每一套的成本就高达15.08亿人民币。

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