據(jù)分析機(jī)構(gòu)ICinsights報(bào)道,在過去的25年中,跟上前沿IC技術(shù)的發(fā)展步伐變得越來越昂貴。現(xiàn)在,為邏輯器件實(shí)施最先進(jìn)的工藝技術(shù)所需的投資已將大部分公司已經(jīng)趕出了市場,僅剩下三星,臺積電和英特爾這三家公司。而在這三家制造商中,只有兩家可以真正地處于領(lǐng)先地位,那就是三星和臺積電。
從現(xiàn)狀看來,他們都可以批量生產(chǎn)7nm和5nm IC。相比之下,預(yù)計(jì)直到2022年,英特爾都不會在自己的制造工廠中大批量生產(chǎn)7nm器件,而屆時(shí)三星和臺積電預(yù)計(jì)已經(jīng)推出3nm制程技術(shù)生產(chǎn)商業(yè)量的IC。
從歷史上看,具有最高資本支出水平的IC公司也是能夠生產(chǎn)最先進(jìn)芯片的公司。盡管在過去27年中,英特爾已連續(xù)25年位居半導(dǎo)體行業(yè)前兩大資本支出者之列(圖1),但該公司在2020年的支出僅是三星當(dāng)年支出的一半左右,而且預(yù)計(jì)將再次遠(yuǎn)低于三星支出的一半。三星和臺積電預(yù)計(jì)今年將各自支出約280億美元。
在2010年,三星的半導(dǎo)體資本支出花費(fèi)首次超過了100億美元。在2016年,公司在半導(dǎo)體資本支出上花費(fèi)了113億美元,然后在2017年,三星半導(dǎo)體集團(tuán)的支出增加了一倍以上,達(dá)到242億美元。
自2017年以來,三星的半導(dǎo)體資本支出一直非常強(qiáng)勁,2018年的支出更是達(dá)到驚人的216億美元,2019年達(dá)到193億美元,去年達(dá)到281億美元。 在半導(dǎo)體行業(yè)的歷史上,三星在2017-2020年期間的龐大支出(932億盡管三星尚未為其2021年的支出提供指導(dǎo),但I(xiàn)C Insights估計(jì)該公司的支出將基本與2020年持平。
圖1
臺積電是唯一提供領(lǐng)先技術(shù)的純晶圓代工廠。它對7納米和5納米工藝的需求非常強(qiáng)勁,這些工藝占其2H20銷售額的47%。它目前的大部分投資都針對其7nm和5nm技術(shù)的額外產(chǎn)能。
臺積電的5nm產(chǎn)品占到2020年總銷售額的8%(35億美元),由此可以說明去年臺積電轉(zhuǎn)向了更先進(jìn)的工藝有多快,因?yàn)樵摴驹谌ツ晟习肽昊旧蠜]有5nm收入。
現(xiàn)在看來,三星和臺積電都意識到了眼前的千載難逢的機(jī)遇。
三星在2017年開始支出激增,臺積電也將在2021年開始大規(guī)模的多年支出增長。ICInsights預(yù)計(jì),三星和臺積電今年的資本支出將至少達(dá)到555億美元,占總支出的5%。前兩個(gè)支出最多的時(shí)間是半導(dǎo)體行業(yè)總支出中的高百分比(圖2)。
由于目前尚無其他公司能夠與這些龐大的支出相匹敵,因此三星和臺積電今年可能會在先進(jìn)集成電路制造技術(shù)方面與自身和競爭對手展開更大的距離。
圖2
像歐盟,美國和中國這樣的政府能否投資于其本土IC產(chǎn)業(yè)并趕上與三星和臺積電(TSMC)的IC技術(shù)競賽?
考慮到差距還很大,IC Insights認(rèn)為,各國政府至少需要在至少五年內(nèi)每年花費(fèi)至少300億美元,才能獲得合理的成功機(jī)會。他們是否有意愿和/或能力兌現(xiàn)這一承諾?
此外,對中國而言,即使有錢,也肯定會受到貿(mào)易問題的阻礙,因?yàn)橘Q(mào)易問題禁止一些最關(guān)鍵的過程設(shè)備出售到中國。
如果沒有其他IC生產(chǎn)商或政府采取迅速而果斷的行動,三星和臺積電就將成功占領(lǐng)世界領(lǐng)先的IC工藝技術(shù),這是未來先進(jìn)的消費(fèi),商業(yè)和軍事電子系統(tǒng)的基石。