格芯让道,英特尔较量,制程工艺,台积电能否独领风骚?
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台积电已盯上了IBM的服务器芯片大单。在苹果手机销量大幅下滑的时候,台积电欲另觅良机。
IBM作为全球服务器大厂,去年数据中心服务器的全球市场占有率,IBM达到了8.3%。尽管IBM服务器出货量较少,价格却远比同业更贵。举例而言,IBM大型主机要价30万~200万美元;惠普或戴尔的同类产品,使用英特尔芯片,价格只有7,000美元左右。
据供应链消息人士透露,IBM将找台积电代工新的服务器芯片,用于下一代大型主机。为什么IBM会去找台积电代工?之前的代工厂商又是谁?
格芯让道,制程不敌台积电
全球数据中心的服务器芯片有96%都是英特尔供应的,而IBM是个特例,不使用英特尔供应的芯片,而是自行研发,以往由格芯代工。IBM希望将其下一代大型机服务器转向更小的制程。
但是,格芯今年8月份正式宣布,无限期搁置7nm FinFET项目,并调整相应研发团队来支持强化的产品组合方案。在裁减相关人员的同时,一大部分顶尖技术人员将被部署到14/12nm FinFET衍生产品和其他差异化产品的工作上。
由此,7nm 工艺制程上只剩下台积电和三星。而台积电在7nm 制程上是领先三星的,早在去年10月份台积电已经量产了7nm芯片,其中华为海思的麒麟980就是由台积电代工。而且,台积电第二代7nm制程会在2019年实现量产,制程中也将导入EUV技术。
另外,台积电有代工过X86处理器,也为AMD代工过16纳米的APU处理器。今年,又再拿下了AMD的CPU订单,在高性能CPU制程技术上相较三星更为丰富一点。
正面竞争,与英特尔较量
虽然IBM的出货量远远低于竞争对手,但其产品被一些人誉为“数据服务器中的劳斯莱斯”。IDC分析师Danny Kuo表示:与配备了英特尔X86芯片的普通企业级服务器相比,IBM的产品要贵得多,因其核心芯片的价格也更加高昂。而目前,IBM急需用上7nm芯片。
但是,英特尔在10nm工艺的开发上一直困难重重。英特尔曾承诺其 10nm 产品 Cannon Lake 会在 2016 年面市,后又将其推迟到 2018 年。而如今两年时间过去,这一产品依然迟迟未能出现。对于量产日程,英特尔在财报中表示,公司将会在 2019 年实现 10nm 工艺的量产。
Trendforce分析师Liu Chia-hao表示,随着利润最丰厚的数据中心服务器芯片业务被蚕食,英特尔可能会逐渐失去一些市场份额。在上一季财报中,数据中心部门为英特尔贡献了约50%的营业收入。2018年前九个月,该部门营收170.9亿美元,大客户包括戴尔和惠普的服务器,以及排名第三的IBM。
上文提到,IBM大型主机要价30万-200万美元;而使用英特尔芯片的惠普或戴尔的同类产品,价格只有7,000美元左右。IBM服务器芯片若交由台积电代工,其在性能、制程上可能会更加占据优势。届时,英特尔服务器的市场占比将会有所下滑,台积电的营收也会更加亮眼。
拿下订单,对冲产能和营收
过去十年,手机市场都是台积电的成长动力,其中苹果手机功不可没。但此前有业界人士担忧台积电太过依赖苹果,其中斥巨资扩充7nm产能更多是因为苹果手机,一旦苹果手机销量下滑,台积电将面临巨额损失。
不料,苹果手机近来销量不佳。《华尔街日报》称,苹果公司对iPhone X的初步预测过于乐观。报道称iPhone XR的订单减少了三分之一,甚至暗示可能进一步下调。iPhone XS和iPhone XS Max订单减少的幅度似乎更小一些。更有消息指出,苹果的部分供应商今年还没有接到苹果公司的订单。
在苹果手机销售不佳的情况下,台积电努力抓住由不同公司提供的机会,能有效减轻对苹果以及日渐成熟的手机市场的依赖。
据悉,IBM有意让台积电为其下一代的Z15大型计算机制造芯片,此前占有服务器市场2%市占率的超微半导体也有相同的行动。超微半导体在11月6日时宣布,将采用台积电7nm 制程的芯片来制造最新的服务器处理器。
一方面,IBM服务器芯片大单正在寻找代工厂,台积电是上佳之选。另一方面,争取其它领域的订单,有助于台积电对冲产能和营收的波动。
台积电总裁兼执行长魏哲家在10月中的收益报告(earning briefing)中表示,服务器的核心处理器将会成为该公司重要的业务。台积电的尖端技术平台,包括了信息中心服务器芯片,在未来5年将会以双位数(double-digit)增长,而同一时期与手机相关的业务可能只会以中位数(mid-single digits)增长。
制程工艺,台积电独领风骚
晶圆代工工艺进入7nm制程以后,只剩下了台积电和三星。其中,台积电又优于三星。虽然目前的7nm都是传统的深紫外光刻(DUV)技术,但是接下来的第二代7nm工艺(CLNFF+/N7+),台积电将首次应用EUV。
不得不提的是,2019年4月份台积电的5nm EUV工艺将开始风险性试产,量产则有望在2020年第二季度开始。这一节点的意义不仅仅是5nm工艺,还是台积电第二代EUV工艺。在第二代7nm节点上台积电首次使用EUV工艺(N7+),只能处理4层光罩,但是5nm EUV工艺则会提升到14层。
台积电指出,基于ARM的Cortex-A72核心,5nm EUV工艺能够带来14.7%-17.1%的速度提升,1.8到1.86倍密度提升,而N7+工艺则会带来6-12%的能效提升、20%的密度提升。
此外,台积电已经与Cadence等四家EDA合作伙伴达成了合作,提供后端设计的在线服务。目前5nm工艺的设计工作已经开始,但是到11月份绝大多数EDA工艺才能达到0.9版的水平。同时,许多IP模块也开始支持5nm工艺了,但是PCIe 4.0、USB 3.1之类的IP模块要到明年6月份才能支持。
结语:
根据cnbeta发布的最新消息,台积电(TSMC)已经与国际商用机器公司(IBM)签署了协议,将为后者生产大型服务器芯片。截至目前,台积电和IBM还未对此消息置评。
台积电一旦拿下IBM服务器芯片大单,一方面,将摆脱对苹果的“依赖”。在苹果手机销量不佳的情况下,可有效对冲产能和营收。另一方面,将挤占英特尔市场份额。更重要的意义在于,这是一个良好的开端,台积电有望进入全球数据中心市场,打破英特尔在该领域的垄断。
日前,台积电创办人张忠谋在APEC会议上表示,中美贸易摩擦将会冲击全球通讯产业,此事不该感到乐观。对全球代工之王来说,拿下IBM服务器芯片大单且不断精进工艺制程,是对市场不确定、形势不明朗的的最好准备。