[半導體] 蘋果訂單決定半導體誰能稱霸,台積電以研發實力勝出

[半導體] 蘋果訂單決定半導體誰能稱霸,台積電以研發實力勝出

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蘋果訂單決定半導體誰能稱霸,台積電以研發實力勝出
台積電新開發的「整合型扇出技術」(Integrated Fan-out,InFO)可使晶片更薄、運算速度更快,散熱效果更好。分析師指出台積電可望以此技術打敗三星,搶下明年 iPhone 手機處理器絕大多數訂單。並預估到了 2020 年,超過半數的手機處理器會採用該技術或相關技術。其他半導體廠商是否能在 2017 年上半年跟進為關鍵。Link

TK(FunNow 創辦人,曾擔任歐系法人科技產業分析師):

前幾年我還待在歐洲外資圈時,投資界最喜歡討論下一代 iPhone 處理器會交給台積電還是三星代工?還是蘋果會將訂單移到英特爾?分析師之間也常吵得不可開交。韓國分析師永遠覺得三星是神,台灣分析師則非常挺台積電。

為什麼蘋果訂單交給誰那麼重要?因為 iPhone 處理器的訂單量很大,足夠支撐最先進製程的產能。晶圓廠少了蘋果訂單,將無法讓先進製程生產線的產能利用率達 70%。這條生產線就會虧損。

這麼一來,晶圓廠的資本支出與研發經費就會變比較保守,下個世代的量產時間就會落後對手,如此就更難爭取到最新的晶片製造訂單。晶圓廠將陷入落後的惡性循換;除非對手失誤,否則技術很難再追趕上去。

追求運算速度推動晶圓製程技術發展

目前需要最先進製程的晶片,就屬 PC 的中央處理器(CPU)、手機的行動應用處理器(Application Processor,AP)與繪圖處理器(Graphics Processing Unit,GPU)。這些晶片需要最先進的製程,是因為晶圓代工的製程每往新的一個世代邁進,就代表在一定面積裡的電晶體數量能增加 1 倍。這會讓晶片的體積變小、運算速度更快與降低耗電量。

而市場上汰換速度最快的就是處理器。2008 年前,大家都追求更快的電腦運算速度,兩三年就換一次電腦。而 2008 年後,大家則改追求智慧手機的運算速度與待機時間。而且大家平均一年多就換一隻手機,產品生命週期變得更短。

目前晶圓廠仍以英特爾、台積電與三星三強爭霸。

英特爾稱霸電腦與伺服器處理器市場

電腦的中央處理器(CPU)市場仍由英特爾獨佔,而英特爾的 CPU 都由自家晶圓廠生產製造。雖然近年電腦銷售停止成長,但市場規模仍足夠支撐英特爾營運。在 PC 與筆電市場,英特爾處理器仍有 85% 以上的市佔率。

此外,雖然英特爾在行動裝置市場一敗塗地,但仍受惠於行動裝置帶動的雲端運算市場。目前英特爾在伺服器市占率接近 100%。這是英特爾手中最肥的一塊市場。

台積電則站穩行動與繪圖處理器代工市場

台積電是全球晶圓代工龍頭。行動應用處理器的領導品牌 ─ 高通與聯發科 ─ 都是台積電先進製程的重要客戶。此外在繪圖處理器市場,AMD 與 Nvidia 也將多數高階晶片交給台積電代工。

由於台積電一次服務多個客戶,又常常是第一個量產每個世代製程的晶圓代工廠。因此台積電的客戶都想先下訂單,搶下新世代製程的產能,藉由以新世代製程打造的晶片擊敗競爭對手。這讓台積電有很好的議價能力,也是台積電能維持高毛利的重要原因。

三星則依靠蘋果訂單崛起

三星從 2008 年開始,突然在 28 奈米世代的晶圓代工市場異軍突起,是受惠於蘋果的訂單。三星主要受惠於 3 件事:

第一,蘋果答應三星將投放大量晶片訂單,讓三星有信心做晶圓代工的資本支出與研發。

第二,三星在記憶體(包含 DRAM 與 NAND)領域的半導體製程技術領先世界。雖然記憶體製程複雜程度不比邏輯晶片(負責運算的晶片),但仍讓三星在半導體技術累積一定實力。

第三,蘋果的晶片設計團隊投入大量心血,與三星一同開發 iPhone 的 A 系列處理器,並用在 iPhone 與 iPad。當然,江湖傳言是因為三星挖角台積電的研發部戰將梁孟松,才獲得台積電的機密。

成也蘋果,敗也蘋果

三星從 2011 年開始發展自家處理器晶片 Exynos。由於三星手機與蘋果競爭,因此讓蘋果有了戒心,擔心「三星會不會偷了我的處理器技術,然後應用在三星手機來打我的 iPhone。而且我還笨笨的付錢讓你生產我的處理器?」

因此蘋果開始尋求台積電的援助。從 iPhone 6 的 A8 處理器晶片開始,台積電變成了主要晶圓代工商。而到了 iPhone 6S,由於三星與蘋果之間的專利官司到一段落,三星才搶回部分訂單,與台積電共同為蘋果代工製造 A9 處理器晶片。

但市場傳出,未來幾個世代的蘋果處理器訂單都將 100% 交給台積電。因為台積電的研發與資本支出,不但用於提升製程技術,還同時開發了新的晶片封裝技術 ── InFO(Integrated Fan Out)。各位可以理解 InFO 是一種讓晶片更快、更薄、更好散熱的技術。

台積電堅持技術研發,將成為其最大優勢

台積電原本就是全球晶圓代工龍頭,也是台灣企業的表率。台積電高比例的資本支出與研發預算,努力推進技術發展,也不斷提高產業進入門檻,因此毛利率能維持 50% 的高檔,並形成正向的向上循環。

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台積電資本支出在 2015 年開始超越英特爾。黃金交叉也意味著台積電挑戰英特爾的半導體龍頭地位。資料來源:公司年報。製表:有物報告。

而台灣其他產業龍頭,則在 2008 年金融海嘯後採取 cost down 策略,不斷降低研發支出。毛利率也落入了保 4% 或 5% 的窘境。

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台灣科技公司研發預算佔總營收的比例。資料來源:各公司年報。製表:有物報告。

我相信台積電未來仍是台灣半導體產業鏈的龍頭。而藉由台積電的研發能力,不但能為台灣培育大量半導體人才,也能將許多非核心技術授權給台灣下游廠商。

例如台積電這次研發的 InFO 技術,適用於晶片封裝;晶片封裝其實不是台積電的營運重心,因此台積電有可能將此新封裝技術授權給台灣封裝測試廠,如日月光或矽品。

而在下個世代製程(10 奈米),台積電將可能第一次同時領先英特爾與三星,率先量產。

封面圖片來源:stokpic

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