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作者：丰宁
1月25日，处理器大厂英特尔与晶圆代工大厂联华电子公司联合宣布，他们将合作开发 12nm 半导体工艺平台，以满足移动、通信基础设施和网络等高增长市场的需求。
据TrendForce集邦咨询研究显示，2023年Q3全球晶圆代工前十排名再度刷新，英特尔跻身第九，联电排名第四。在全球半导体市场不断扩大和竞争日益激烈的背景下，英特尔和联电的抱团不仅标志着两家想要在技术研发上取得突破，也预示了未来晶圆代工格局可能产生变化。此次英特尔和联电的联手，分别可以给双方带来哪些好处？
在此之前，先了解一下本次合作的细节以及这两位代工龙头联手的机缘。
两大龙头联手的机缘
英特尔：预期2025年成为全球第二大晶圆代工厂
首先看英特尔。2021年，英特尔公布了IDM 2.0战略，推动其晶圆代工业务发展，并提出了4年量产5个制程节点的目标，预期2025年成为全球第二大晶圆代工厂。为此，英特尔做了诸多努力，包括增设晶圆厂以及进行收购等。
2022年2月，英特尔宣布收购代工厂高塔半导体，后者在全球代工厂排名名单上位列第七。如果一切顺利，该收购案应该在2023年Q2完成，但最后，英特尔还是宣布终止了这一收购案，并向高塔半导体支付了3.53亿美元的“分手费”。
据悉，英特尔的制造部门订单不及预期，加上收购高塔半导体折戟，其制造部门IFS长期处于亏损状态。
2023年6月，英特尔发布新闻稿宣布组织架构重组，旗下制造业务未来将独立运作并产生利润，而在这种新的“内部代工厂”模式中，英特尔的产品业务部门将以与无晶圆厂半导体公司与外部晶圆代工厂类似的合作方式与公司制造业务集团进行合作。业界表示，这样做对于其专注于发展晶圆代工业务大有益处。
2023年Q3英特尔代工服务事业部运营亏损依旧达到了8600万美元，不过该部门营收为3.11亿美元，同比增长了299%。
英特尔资深副总裁暨晶圆代工服务总经理 Stuart Pann 表示：“英特尔致力于与联电这样的企业合作，为全球客户提供更好的服务。英特尔与联电的策略合作进一步展现了为全球半导体供应链提供技术和制造创新的承诺，也是英特尔实现在 2030 年成为全球第二大晶圆代工厂的重要一步。”
联电：本就有意大力发展12nm
众所周知，联电早在2018年就宣布放弃10nm及以下先进制程的研发，专注于成熟制程和特殊工艺制程。目前，联电主要获利的制程为28nm和22nm，但随着国内成熟制程的不断发展，这一市场的竞争也日趋激烈，也对联电的业务产生了很大的影响，这从2023年联电的业绩表现中也可以看出，所以联电想要拓展业务范围已经是势在必行的。
联电在去年10月的法说会上透露，公司正在讨论使用12nm制程生产低功耗逻辑产品的可能性，并计划在2025年初完成12nm制程的开发。这不仅预示着联电将在技术上迈出重要一步，还意味着可能将部分28/22nm产能转换为12nm，以此来节省成本，并遵循高效率的经营原则。
联电发言人刘启东表示，发展12nm技术原本就在联电的计划之内，这一次选择和英特尔合作，将对联电原有的14nm技术再做升级。
五大利好英特尔产能及联电技术相辅相成
英特尔与联电虽在晶圆代工同属竞争关系，但工艺所覆盖的客户并不存在很大的竞争关系。虽然英特尔在半导体制造领域具有深厚的技术积累，但其在晶圆代工市场的经验相对有限。而联电拥有数十年的工艺领先地位以及为客户提供工艺设计套件（PDK）和设计协助以有效提供代工服务的历史。联电最近推出的特色工艺包括14nm 14FFC、22nm超低功耗22ULP和超低漏电流22ULL、28nm高性能运算28HPC+制程等，且已进入量产阶段。
通过与经验丰富的联电合作，英特尔不仅能快速提升其在晶圆代工领域的技术能力和市场地位，还能更好地理解和满足客户需求，这对于实现其2030年的目标至关重要。
再看联电。此番与英特尔合作，英特尔将提供其位于美国亚利桑那州的工厂进行开发和制造，透过运用晶圆厂的现有设备，大幅降低前期投资，并最佳化利用率。后续英特尔还会提供区域多元且具韧性的供应链，协助全球客户做出更好的采购决策。
TrendForce表示，为减少厂务设施的额外投资成本，直接衔接现有设备机台，并有效控制整体开发时程，故本次两家厂商针对12nm FinFET制程的合作案，选择以英特尔现有相近制程技术的Chandler, Arizona Fab22/32为初期合作厂区，转换后产能维持原有规模，双方共同持有。在此情况下，TrendForce预估，所产生的平均投资金额相较于购置全新机台，可省下逾80%，仅包含设备机台移装机的厂务二次配管费，以及其相关小型附属设备等支出。
联电也将获得英特尔在美国的庞大晶圆厂产能和制造设备的便利，满足美国市场对成熟制程技术的需求。
剑指Arm
在联电与英特尔的合作中，英特尔看重的不仅是联电的12nm制程技术本身，更在于这一技术在Arm架构上的显著优势。英特尔长期主导的x86架构虽然功能强大，但在能耗方面存在明显不足，而Arm架构以其低功耗特性，在移动设备领域取得了巨大成功。
2023年4月，英特尔代工服务和Arm宣布达成合作，使Arm芯片设计人员能够在Intel 18A制造工艺上构建低功耗的片上系统（SoCs）。此次合作将首先专注于移动设备SoC设计，但也有可能将设计扩展到汽车、物联网、数据中心、航空航天和政府应用等领域。
虽然x86架构与Arm架构存在竞争关系，但这次英特尔与Arm合作是看中了Arm丰富的客户资源。Arm的商业模式是IP授权，对终端客户有强大影响力。与Arm强强联手，能帮助英特尔扩大代工客户版图。
不过，英特尔在基于Arm架构的先进制程芯片代工方面缺乏足够的技术和经验积累。相比之下，联电在Arm架构处理器代工方面则是有着深厚的积累，但在X86架构处理器的代工方面缺乏经验，因此双方携手合作，则可以产生优势互补的效应。
丰富代工节点覆盖
从所能代工的业务来看，英特尔的代工工艺技术还不够全面。
根据AnandTech的报道，虽然英特尔本身拥有多种高度定制的工艺技术，供内部使用，以生产自己的CPU和类似产品，但其IFS部门实际上只有三种：
- Intel 16面向注重成本的客户，设计廉价的低功耗产品(包括支持射频的产品)。
- Intel 3面向开发高性能解决方案，但仍希望坚持使用熟悉的FinFET晶体管的客户。
- Intel 18A面向寻求不影响性能和晶体管密度的开发人员，采用栅极RibbonFET晶体管和PowerVia背板供电。
虽然英特尔的代工业务在过去一年中实现了显著进展，包括与采用Intel 16、Intel 3和Intel 18A工艺技术的新客户建立了坚实合作关系。然而，如今IFS已经开始独立运作并自负盈亏，想要做一个全方面的专业晶圆代工厂，英特尔需要能够提供更为全面的制程节点服务。
通过与联电的合作，英特尔不仅能够深入布局成熟制程领域，还能巩固与芯片设计企业客户的关系。
对于联电来说，它也需要改变策略，向更高阶的制程移动。
联电当初宣布将不再投资12nm以下的先进制程，用意就是要改变策略，改投资其他回报率更高的特殊制程，并降低过去高资本支出带来的折旧负担，增加手上的现金。
如今，中国大陆致力推动本土化生产，联电等厂商的成熟制程竞争压力大增。因此，联电在近期法说会也透露，2024年会扩大资本支出，在新加坡和台南投资新的成熟制程服务，都是为了拉大和竞争对手的差距。
刘启东表示，联电也将重启制程升级的策略，“未来你会看到在标准化、拼价格的成熟制程占我们营收占比愈来愈小，目前联电仍有0.13微米，甚至0.5微米的制程，未来这些制程相关的产品就会往更高阶的制程移动。”
本土化生产
除了争夺移动芯片市场，英特尔还在考虑美国半导体产业的本土化生产趋势。英特尔的产能布局一直体现出全球化与本土化相结合的原则，除了在爱尔兰、德国、波兰、以色列和马来西亚有布点之外，其也在美国的俄勒冈州、亚利桑那州、新墨西哥州及俄亥俄州设立或规划制造生产基地。美国的芯片设计企业也越来越倾向于选择邻近的晶圆代工厂合作，因此英特尔直接与联电进行技术转让合作，未来可以通过相关制程，更好地服务于美国本土客户。
为满足全球客户的需求，联电在中国台湾、日本、中国大陆、韩国、新加坡、欧洲及美国均设有服务据点。不过，联电来自美国的市场营收占比并不算高。1月16日，联电公布第四季度报告，报告显示联电亚洲区营收占比为54%，较前一季度减少8个百分点；北美营收占比由前一季度的23%，升至30%；欧洲区营收占比为9%，和前一季度持平；日本区营收占比环比提升1个百分点，为7%。制程上，22/28nm制程依然是联电第四季度营收大头，占比为28%；40nm和65nm制程占比均为17%，90nm及以上工艺占比约为38%。
在国际贸易形式复杂多变的大环境下，客户为了降低潜在风险，可能会更加倾向于构建多元化的供应链。这一趋势意味着，分布在不同地理区域的晶圆厂有机会因此获得竞争上的优势地位。
比如在去年7月联电宣布，原计划斥资48.58亿元，从2022年起分三年向大陆合资股东回购联芯集成电路制造(厦门)有限公司12英寸厂的所有股权，现改为一次性完成交易，交易金额不变。
集中精力开发先进制程
对于英特尔来说，追赶台积电和三星的尖端制程至关重要。有了联电成熟制程工艺技术的加持，英特尔便可以集中更多的资源于3nm、2nm等更先进的制程开发。
如今英特尔的先进制程发展脚步正越迈越大。英特尔表示已完成Intel 20A和Intel 18A芯片制造工艺的研发。
英特尔CEO基辛格在接受采访时表示，英特尔的 18A 工艺和台积电的 N2 工艺不相上下。该工艺将于2024年下半年开始量产，并于2025年推出至少5款处理器产品。
谁受到冲击最大？
对于英特尔与联电的联盟，最受冲击的莫过于格芯。
市场的争夺
格芯同属成熟工艺代工大厂，且总部同样位于北美，并且它是唯一一家没有在中国大陆或中国台湾地区设立规模化生产工厂的晶圆代工公司。
据悉，2023年第三季度，格芯的产能利用率和订单价格相对稳定，这与美国的半导体产业政策有很大关系，此前，格芯以其成熟的制程技术在美国本土市场上几乎无人能敌。但随着联电的加入，不知格芯是否会自此面临更大的竞争压力。
特殊工艺技术的比拼
与联电一样，格芯同样放弃了先进制程的研发。2018年格芯就意识到，通过建造更清洁的洁净室和购买单位数的EUV光刻机等晶圆厂工具，它仍然可以满足70%的市场需求。相反，该公司将放弃追逐先进工艺而节省下来的资金，用于从现有工艺节点中开发更多功能。
随后格芯进行持续的技术创新，开发了一种替代NVM技术——MRAM（磁性RAM）模块。将闪存扩展到了28nm以下，该MRAM模块可用于格芯的12nmFinFET和22nmFDX平台。在模拟射频芯片领域，格芯已转向射频SOI和SiGe晶体管，以将晶体管单位增益频率（fTs）推向太赫兹，还宣布了一个名为格芯 Connex的RF元平台，该平台包含该公司的RF SOI、FDX、SiGe 和 FinFET平台的元素。
值得注意的是，联电也在加码RF SOI的技术开发，联电还为毫米波（mmWave）应用推出了55nm／40nm／28nm工艺平台。联电是晶圆代工业界第一个用28nm高压制程开发并量产OLED面板驱动IC的。RF-SOI方面，90nm制程已量产，55nm即将导入量产，同时已着手开发40nm制程RF-SOI技术平台。
联电40nm制程的嵌入式闪存（eFlash）已经量产，正在进行28nm研发，40nm制程ReRAM已经量产，22nm的ReRAM技术平台和22nm的eMRAM制程平台正在研发中。此外，该公司还在积极投入GaN功率和微波器件平台开发。
总体来看，随着技术的不断进步和市场需求的不断变化，晶圆代工市场的竞争格局也在不断演变。英特尔与联电的合作将进一步加剧市场竞争。
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