晶圓代工爭霸戰– 英特爾VS格羅方德VS中芯

前言：終於從晶圓代工爭霸戰的晶圓代工爭霸戰：半導體知識 (前傳)、台積電VS聯電、台積電VS三星，到這場戰爭的最後一章—「英特爾VS格羅方德VS中芯」啦！還沒看過前面幾篇的讀者建議按照推薦閱讀順序噢～

怕有些讀者不懂 ARM 是什麼公司，在這邊補充一下：

ARM 是專做手機處理器架構的廠商，近年來讓 Intel 的 X86 架構節節敗退，在行動裝置處理器架構的市佔率高達九成以上，成為一代新星。也在去年七月被軟銀斥資 320 億美元收購。

至於具體來說 ARM 和 Intel 的發展策略有什麼不同… 下禮拜開始就讓我們在新的篇章『IC 設計雙雄爭霸』中為大家解釋吧！（本篇為晶圓代工爭霸戰的最後一篇文章。）

 

全球第一大半導體公司 Intel 近幾年來，由於在個人電腦市場持續衰退、又在行動通訊市場表現不佳，勢必要尋找其他成長動能。

以 Intel 的定位來說，本身 x86 平台已經有完善的垂直整合生態，然而 ARM 市場對 Intel 可說是未開闢的市場，特別是 ARM 的授權模式讓 Intel 可以直接從代工服務切入，開闢新的營收動能。

為了重整態勢，4月時intel在公布2016年第一季財報後、宣佈全球將裁員12000人，並宣佈退出行動通訊系統晶片市場。

此舉放棄了Atom晶片 (包括 Sofia 處理器和原預計於 2016 年上市的 Broxton 處理器) 而用於平板的Atom X5也將逐漸淡出市場，但市場上大多人忽略的是 Intel 早在 2014 年時就入股展訊，間接持有20%的股權，為未來行動處理器業務鋪路意味甚深。

2016 年 8 月，Intel 在年度開發者大會 (Intel Developer Forum, IDF) 宣布開始處理器架構供應商 ARM 的 IP 授權，並首度直接表態「英特爾專業晶圓代工正協助全球各地的客戶」，未來將開始擴大搶食 ARM 架構的代工市場。

Intel 選擇 ARM Artisan 平台，說明未來 ARM 架構的晶片廠都可以選擇 Intel 的代工服務。據Intel 的官方訊息指出： Intel 專業晶圓代工（Intel Custom Foundry） 將作為提供代工服務的基地，並宣布第一批產品將用於 LG 和展訊上。

LG 將使用 Intel 的 10 奈米平台以製造自家的 64-bit ARMv8 mobile SoCs；而原先就是 Intel 控股的展訊則採用 Intel 的 14 奈米製程晶圓代工服務。

值得一提的是，若展訊選擇 Intel 14 奈米製程代工服務，則該晶片將可能吸引三星的手機訂單──事實上三星在新興市場、比如印度，早已推出好幾款採用展訊晶片的低階智慧型手機。

未來 14 奈米製程晶片可能上到中階手機採取。從一家身為IDM (Integrated Device Manufacturer, 整合元件製造) 公司轉型到先進製程晶圓代工，Intel 的每一步都意欲在行動通訊市場上力挽狂瀾。

在製程技術上，Intel 確實有世界頂尖的技術工藝。國際半導體評測機構 Chipworks 指出其 14 奈米製程將晶片的電晶體鰭片間距做得最為緊密，真正達到了 14 奈米，而非台積電與三星的宣稱的 16 奈米/ 14 奈米，事實上僅有 Intel 20 奈米的程度。

Chipworks 的測驗結果也證實了其電晶體效能均領先其他競爭對手。

但晶圓代工著重的不只是製程──產量、良率與背後的一連串支援服務，才是晶圓代工真正的關鍵價值鏈，對此張忠謀也指出英特爾並不是專業晶圓代工，只是把腳伸到池裡試水溫，並道：「相信英特爾會發現水是很冰冷的」。

但亦可得知2017年晶圓代工產業的競爭將會更為激烈。2017年各家晶圓代工廠的決勝點將是7 奈米先進製程。

10奈米製程因物理侷限，僅是針對降低功耗做改善，效能上難以突破。到了7奈米、才會是突破10奈米效能極限的先進製程，因此被各家廠商視為決勝點。

目前市場上的三大陣營台積電、三星與格羅方德都已經積極投入資源研發該製程，至於結果會如何，只能靜靜等待市場結果了。

格羅方德 (GlobalFoundries) 成立於 2009 年 3 月，是從美商超微 (AMD) 公司虧損連連後拆分出來的晶圓廠，加上阿布達比創投基金 (ATIC) 合資成立。

AMD 僅持有 8.8% 股份，餘下大部分由 ATIC 持有。借助背後石油金主 ATIC 的資金優勢， 四個月後收購了新加坡特許半導體，成為僅次於台積電和聯電的世界第三大晶圓代工廠。

畢竟是由 AMD 拆分出來的公司，格羅方德原先主要承接 AMD 處理器和繪圖晶片的生產訂單。

然而2011年，AMD Bulldozer 架構的微處理器由格羅方德代工 32 奈米製程時，因良率過低，造成原訂 2011 年第 1 季出貨的進度，一路延誤到 2011 年第 4 季，使得後來 AMD 將部分訂單轉交給台積電。

ATIC 作為金主，持續投入高額資本在先進製程的研發上；然而這條路走得始終不順遂。台積電在2011 年即量產 28 奈米製程，格羅方德卻遲至 2012 下半年才正式量產。

在 14 奈米 FinFET 工藝上，格羅方德於 2014 年獲得三星的技術授權專利，但自主研發能力也因此遭人詬病。

從 2009 年創立至今，格羅方德的營利始終是負數，2014 年的淨虧損高達 15 億美元。連續的巨額虧損讓石油金主也難以負擔，2015 年甚至傳出阿布達比因油價腰斬手頭緊、打算脫手格羅方德變現的傳言。

2014 年 10 月，IBM 請格羅方德收下其虧損的晶片製造工廠、以避免支付更高額的關閉工廠遣散費與後續爭訟，並承諾在未來 3 年支付格羅方德現金 15 億美元。近來傳格羅方德將跳過 10 奈米製程，直接跳級進軍 7 奈米製程，外界推測是藉由買下 IBM 半導體事業，連同取得重要技術人才與專利。

從格羅方德取得的三星 14 奈米製程技術、到 IBM 7 奈米製程技術，不像台積電自主研發、以自有資金建廠，聯電與格羅方德的部分製程技術透過合作聯盟或授權而來，在出問題時很難及時調整、或找到人來收爛攤子。成立以來一路走得跌跌撞撞的格羅方德，前景尚且一片茫茫。

中芯國際成立於 2000 年， 2014 年底獲得中國政府 300 億人民幣產業基金支持。中芯試圖擠入台積電，Intel 這幾家所把持的半導體市場，然後由於財力和製程技術的不足，技術落後台積電至少 2 代以上，使其始終難以承擔大型的 IC 設計客戶 (如高通) 的重要訂單。

為了縮短技術差距，中芯找上了高通尋求技術升級協助。高通該時方被中國官方反壟斷調查、遭重罰 9.75 億美元，為了向中國政府示好便答應了和中芯的合作。

2015 年，中芯與高通、華為成立合資企業，研發自有的 14 奈米製程技術，並提出2020年前在中芯廠房投入量產的目標。其中高通的投資金額達 2.8 億美元，簽約時習近平還出席觀禮。

中芯目前已於 2015 下半年開始量產 28 奈米製程，這也是中芯的首款產品。該產線也不意外地拿到了高通驍龍 410 處理器的訂單。

關於晶圓代工戰爭的故事就到這邊暫且告一個段落。看完了各家大廠間的競合策略，你認為哪一家最有可能成為下一代的領導廠商呢？

由於摩爾定律逼近極限，讓過去台積電能仰賴在製程上甩脫對手一個世代、降低成本綁住訂單，藉以維持高毛利的作法將日益困難。

加上晶片越做越小、漏電流發生的可能越大，良率也勢必跟著下跌；因此未來朝向能管控成本的規模化，以及因應少量客製化需求的生產管理 Know-how，將成為未來晶圓代工廠豎立競爭力的方向。

2016 年 7 月，台積電陸續出貨整合型扇形封裝 (InFO)、跨足終端封裝技術，即是台積電邁向規模化發展的其中一步。然而封裝的人力需求比晶圓製造來得高，後續的自動化進程將會如何，尚待未來分解。