03.06 為什麼高通、麒麟、蘋果的最新芯片都是臺積電或者三星來生產的,難道就沒有第三家?

溪間一葉茶


芯片代工製造的廠家有很多,這並不算難,但是製程先進能生產高端芯片的只有三家:Intel,臺積電和三星。

根據2016年全球十大芯片代工廠排名就很容易看出來芯片代工廠很多,需要注意的是這些廠商是專門做芯片代工的。三星和Intel屬於傳統的IDM模式的半導體廠商,自己既設計芯片又生產製造芯片,但是三星和Intel也都會給一些廠家代工生產,大家忽略Intel一方面是Intel的代工業務比較少另一方面找Intel代工生產的企業和產品不是大眾所接觸的。

為什麼高端芯片只有Intel、三星、臺積電生產,這要從ASML說起。芯片的加工製造最關鍵的設備是光刻機,ASML現在是一家獨大,壟斷了高端光刻機市場,沒有ASML的EUV(極紫外線光刻)機臺根本不可能生產出先進製程的芯片。ASML的EUV光刻機一臺售價1億歐左右,別嫌貴你還買不到,產量很有限,只有Intel、三星、臺積電買的到,因為這三家是ASML的股東有優先購買權。

中國大陸最好的芯片代工廠商就是中芯國際,與另外三家差距非常大,也給高通代工低階芯片,中芯的28nm還是在高通的幫助下搞定的。


萌哈科技


對芯片代工這個產業很熟悉,可以回答這個問題!這裡面的學問還蠻多的~


1. 芯片設計與芯片代工,各有分工

蘋果、三星、華為、高通都可以設計芯片,這其中只有三星可以自己生產芯片,其他芯片設計廠商,都需要找代工。


三星和臺積電,確實是兩家最廣為人知的芯片代工廠。但是全球能生產芯片的廠商,絕對不止這兩家。比如我們在電腦上使用的處理器,是由英特爾設計並生產的。


也就是說,英特爾不僅可以設計芯片,也能生產芯片。不僅如此,英特爾的芯片生產工藝是全球最好的,比三星和臺積電更先進,只是英特爾只給自己生產,不幫別人代工。


2. 芯片代工的市場狀況



可以看到,芯片代工最強的,就是中國臺灣省,臺積電和臺聯電,一直是全球芯片代工的前兩名。

排名第三的是芯片代工廠,是格羅方德,就是原來的 AMD 拆分出來的。


排名第四的才是三星,而且這兩年,有被中國大陸的中芯國際反超之勢。

中國大陸的半導體產業,正在日新月異的發展,中芯國際成為全球前三,可以說是指日可待。


3. 為什麼華為要找臺積電代工

華為的麒麟芯片,是華為自己研發的,代工為什麼不找同樣是大陸廠商的中芯國際呢?


舉個例子,華為麒麟 970 芯片,其工藝製程是 10nm,在現在的手機芯片中,是非常先進的製程。我們手機裡的芯片,製程工藝好不好,決定了芯片的性能。


而目前 10nm 的生產工藝,是壟斷在英特爾、三星和臺積電手裡的。換句話說,是壟斷在美國、韓國和中國臺灣省手裡的。



為什麼大陸的中芯國際,目前生產不了先進的 10 nm 工藝?


因為芯片的生產,關鍵是要光刻機。光刻機這個產業,是被荷蘭ASML 壟斷的。


ASML,一家提供半導體制造設備的供應商,在大眾眼裡名不見經傳,但對於從事半導體行業的朋友而言,這是一家不折不扣的行業壟斷巨頭。

下圖是 ASML 的光刻機,可用於生產芯片,每一臺都是天價▼


英特爾、三星和臺積電能生產 10nm 工藝,首先是它們能從 ASML 進口高端的光刻機,用於生產 10nm 芯片。


大陸的芯片生產商,比如中芯國際等晶圓廠,其光刻機主要也是來自 ASML。 由於瓦森納協議的限制,ASML 不賣給大陸高端光刻機,只賣中低端的光刻機,所以中芯國際暫時只能生產工藝相對落後的芯片。


像美國的英特爾和韓國的三星,即使沒有製造高端光刻機的能力,但仍能從ASML進口,生產最先進的手機芯片。

大陸想要發展自己的半導體產業,就一定要自己能生產高端光刻機。中芯國際已經開始研發最先進的 7nm工藝,我相信出人頭地的這一天,很快就會到來~



陸家嘴文青


上面很多回答都講到了代工廠問題,我就換個角度說說為什麼只有臺積電和三星能做吧。

不是沒有第三家 ,這是因為旗艦手機SoC的要求導致只有這兩家可選,作為手機SoC不僅需要高性能,還要功耗足夠低,這個對於芯片工藝製程要求就相當高了。

擁有頂級工藝研發實力的廠商不單單隻有臺積電和三星,你看Intel還能自產自足呢,比方說還有臺灣的聯電、中國的中芯國際,他們都具有比較先進的芯片製造工藝,不過他們都具有共同的缺點就是製程不是最先進的、工藝是面向桌面級高性能、高功耗的。

這個就和手機SoC的需求相違背了。你想想看,舉個不恰當例子,要是高通用一個落後的28nm工藝打造最新SoC,而蘋果卻已經用上了7nm工藝,在市場營銷上,高通就落後一大截,消費者心理上就認為“哇,這個28nm真垃圾,還是這個xx的好”,營銷上的劣勢是哪一家公司都承受不起的,他們不希望因為這原因導致產品無人問津,也是因此華為才會在麒麟970上採用了10nm工藝,為了領先/跟上同級別手機的製程,這可是砸了一大筆錢進去的。所以這是手機需求、市場營銷需要選擇最好的工藝

其次就是工藝上的問題,你別看三星的有14nm、10nm、7nm這多種工藝,其實它裡面還劃分很多時代,僅僅以10nm為例,就有10nm LPP、LPE、LPU三代,他們之間優化面向的領域也不太一樣,LPP、LPE比較適合用戶SoC上,因為他們針對功耗上進行優化,可以提升性能上減低功耗,間接提升手機續航。但是像LPU這種就是追求的是高性能,更加適合用於對功耗不敏感的設備上,更加合適用於高性能、密集型計算應用上,比方說製造顯卡核心上,這種對於續航沒有多大要求的設備上。


超能網專注於優質內容創作,致力於有價值傳播,歡迎點擊關注。


超能網


首先,要先說明一點,全球研究設計芯片的企業非常多,根據2016年的相關數據統計,全球前20大芯片企業美國有8家,日本、歐洲與臺灣各有3家,韓國則有2家,英特爾、三星、臺積電分列前三位。

然後,對手機芯片設計行業進行一個簡要說明。對於熟悉手機產品的用戶都知道,決定一款產品最核心的部分無疑還是處理器,處理器就是我們俗稱的芯片。我這裡以華為為例,華為的麒麟芯片是由臺積電代工生產的。

前面說了既然芯片如此重要,作為一家技術領先、實力強悍的民族企業,華為為什麼不自己生產麒麟芯片,反而尋求與臺積電合作,為自己代工生產?

實際上,並非是華為不想生產芯片,而是兩個原因造成的:一是成本太高,二是製造門檻也很高。

如果華為自己生產麒麟芯片,都要付出巨大的成本。這成本包括兩個方面:一個是製造研發費用成本,另一個是時間成本。芯片生產不僅是一個高技術門檻行業,更是一個高投入行業,各個環節投入都是天文數字。所以經過幾十年的發展,芯片製造行業已經形成了完整的產業鏈,華為要是建造一個廠至少需要幾十億美元的投資。

全世界能生產納米處理器核心技術的企業並不多,美國的英特爾和AMD是製造電腦處理器的,幾乎處於壟斷地位,而手機處理器的生產工藝要求更高。蘋果研發了自家手機處理器,但因為生產處理器的工藝非常高,一條生產線至少要上百億美元投入,於是選擇代工廠生產。

世界上掌握了核心機密生產技術也有三星、臺積電等為數不多的公司。這些公司能夠生產手機芯片,工藝可是有幾十年的技術積累。華為若想自己生產製造芯片,沒有十年巨大的投入是很難量產的。就算到時華為能夠為自己量產CPU ,但也可能會錯過很多機會。

所以說華為與其自己投入大量的人力與物力,還不如直接學習蘋果自己設計芯片,然後授權給代工廠生產。由於臺積電一直都貴為全球最大的芯片代工廠,其工藝方面也確實擁有領先優勢,因此華為一直都選擇與其合作為自己生產芯片。

說到底,掌握真正有核心價值還是AMD、英特爾和臺積電這樣的企業。因為他們才是真正的設計芯片,包括電路設計和架構設計等,華為只是在公版架構之上做一些修改。

芯片製造涉及到的技術很先進,有些東西原理看似很簡單,但實際做起來卻非常非常非常難。因此,華為讓臺積電代工,歸其根本是人家臺積電掌握了先進的製作技術,包括晶圓製造、光刻機等等。

所以這也是為什麼我們看到的手機芯片都是三星、臺積電生產的原因。不是沒有第三家芯片企業,而是這兩家已經在行業中獨大了,後來者短時間無法居上轉為選擇降低成本專注研發,而讓其進行代加工製造。


看龍哥侃球


英特爾,臺積電,三星,三家。英特爾不代工。因為生產芯片的主要設備光刻機是荷蘭一家公司(10nm精度或更高)獨有,其背後大股東是高通。技術封鎖,絕對不會賣給我國,所以只有找臺積電代工。


zj59086693


芯片製造,對於中國來說,除了國家制造以外,沒有那個企業會去投入,高端芯片製造,如果你看了這些製造企業的年利潤報表,就知道了;這些企業每年是由芯片設計公司跟財團共同出資,掌握高端技術的,從沒有想過要賺錢,如果想要芯片製造企業賺錢,那麼我們買手機跟電腦CPU,那價格可能最少都得翻一倍還不止了,每年芯片製造企業都最少都是虧損幾千萬美金的。


盛世何逍遙


實際華為的芯片也不是,獨立的知識產權,架構都是ARM授權的。為啥不自己生產,歸其原因是成本太高啦,另外製造門檻也很高。世界上,三星,臺積電,英特爾等為數不多的公司掌握核心機密技術,他們都經過幾十年的技術積累,華為若想自己製造,沒有十年的研發投入很難量產。即使華為有意願自己生產CPU 我估計他的做法是,先用代工的同時自己建生產線同時研發製造技術,等到自己的技術積累到可以實現批量量產後再自己生產,這需要很多時間,不是說做就能實現的。 臺灣台積電和韓國三星是intel之外芯片製造水平最好的兩家企業,而它們也有各自的優勢和劣勢——

 
 臺積電專注代工三十年,水平僅次於intel,然而每一代新工藝的進度總是比計劃推遲半年甚至一年;三星工藝水平進步神速,但是產能一直沒有大幅擴張,無法滿足太龐大的訂單需求。  前些年蘋果一直選擇三星為芯片代工廠,但到了a8這一代,臺積電以很有競爭力的價格獲得了蘋果青睞。雖然臺積電的20nm工藝水平不怎麼樣,也還是如期完成了蘋果的龐大訂單。  製作工藝上,三星的galaxys6早在今年春就用上了14nm工藝的芯片,一舉拔得頭籌。臺積電這邊,16nm工藝的進度一直堪憂,甚至一度有傳言說其難以在15年內完成。好在臺積電緊趕慢跑,終於在6s發佈前大規模量產16nm工藝。  理論上是14nm工藝的性能會更高,而且這不是三星第一次生產14nm芯片,臺積電則是首次動用16nm工藝,前者成熟度也是要高於後者的。  那麼如果對三星a9芯片的指責屬實的話,事件就有些令人費解了?  三星冤不冤?  前文提到知名科技網站arstechnica的測試結果,雖然其支持了蘋果的解釋。但是一個值得注意的問題是,在cpu高頻率運行下搭載三星a9芯片的iphone6s確實表現不佳,似乎是一個事實。  其實,科技圈裡被供應商坑的故事已經不少了,前有高通驍龍810被臺積電20nm生生做成燙手山芋,後有紅米note2被國產天馬屏帶入火坑,這次連素來以對供應商要求嚴格的蘋果也中招了。  現在,問題持續發酵,對於蘋果來說,不是空口白牙的一通解釋能壓下去的了。

公子小莊


現在代工處理器的廠商應該有4家,臺積電(臺灣),三星(韓國),英特爾(美國),GF(美國),其中前3個可以代工10nm的SOC,GF14nm12nm技術都是買的三星的技術。其中蘋果選擇臺積電合作,高通選擇三星,麒麟選擇臺積電,沒人選英特爾是英特爾價格貴的多但其實技術上更好,GF就不說了,技術都是買的,說是直接自主研發7nm,也不知道什麼時候出。


最後的獨奏曲


在全球範圍內,做晶圓代工的廠商非常多,不過目前的手機芯片基本上是由臺積電和三星代工的,主要原因是這兩家企業開放代工,英特爾的主要為自家及旗下企業製造晶圓,格芯(格羅方德)主要為AMD代工;臺聯電、中芯國際等公司製程工藝相對落後,市場份額非常少,這也是為什麼麒麟、高通、蘋果芯片是有臺積電、三星代工的原因。不過高通並沒有將全部的晶圓代工交給三星或臺積電,中芯國際也在高通的供應商名單之中,主要代工的是28nm的芯片。

大家之所以關注臺積電、三星是因為臺積電和三星的製程工藝達到業界領先的水平,2017年的10nm工藝被驍龍835、麒麟970和蘋果A11處理器採用,2016年的情況也基本如此,所以大家看到的是臺積電、三星製造的芯片。

為什麼高通、華為和蘋果不自己製造芯片呢?因為芯片製造工藝的開發過程非常漫長,而且成本非常高,自己開發還不如在臺積電、三星等技術先進的廠商代工,既保證質量有保證了工藝的先進性,同時還能省下一大筆錢,何樂而不為呢?

這今年國內在大力發展半導體事業,無論是邏輯電路還是各種存儲芯片都有涉及。不過國內面臨的問題包括了原材料緊缺、設備落後等問題,未來發展的難度是非常大的。


賣萌搞機


裡面具體很細的東西不是很清楚。但是三星是內存領域和Flash領域的老大,它是既設計又生產芯片,臺積電是半導體代工領域的老大,只生產製造,絕對專業。一般提到代工廠似乎都很低級,但是半導體領域的代工絕對高級,臺積電是可以直接跟英特爾、ASML對話的絕對牛逼代工廠,各個生產技術絕對到位。比如大陸的中芯國際,成立和發展都與臺積電有著千絲萬縷的聯繫,不過無論體量和技術都與臺積電還有相當大的差距。

半導體行業基本就這樣,企業數量不多,可以說是贏家通吃,因為它需要的技術、設備、軟件應用系統,每一個都是投資巨大,核心生產設備光刻機又主要依賴一家企業ASML,而能夠買到最領先一代光刻機的企業沒有幾家。芯片對質量要求又那麼高,大廠商肯定選擇最有實力的幾家企業。

另外,我前東家也曾拿到過蘋果的訂單,據說是1%的內存訂單。


分享到:


相關文章: