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两年内,苹果将有且只有台积电一家处理器供应商

时间:2018-10-09 作者:Alan Patterson 阅读:
苹果可能会让台积电成为其应用处理器的唯一供应商,且时间长达至少两年…

根据产业分析师的说法,由于其他晶圆代工厂未能达到预期产能,苹果(Apple)可能会让台积电(TSMC)成为其应用处理器的唯一供应商,且时间长达至少两年。

这家全球最大的电子公司和世界上最大的晶圆代工厂互相合作,但双方都可能发现这种紧密的合作关系有点不怎么“舒服”。若是苹果让台积电成为A11处理器的唯一供应商,而不与其他供应商合作,对于定期推出新款iPhone和iPad的苹果来说,将面临风险。另一方面,台积电将近80%的7纳米(nm)工艺产都将供应给苹果,并于今年投入生产。

这段合作关系始于2014年,当时苹果新款iPhone和iPad的芯片都交给台积电生产。苹果首席运营官(COO)Jeff Williams去年10月在台积电的一场活动中提到,台湾的晶圆代工厂投资90亿美元,并雇用6,000名员工日以继夜、以创纪录的11个月时间在台南成功设立新厂。

Arete Research分析师Brett Simpson在接受《EE Times》采访时说:“只要台积电每年持续提供创新的产品,并且拥有高良率,预期台积电在未来几年,将仍然是苹果的唯一供应商。”

瑞士信贷(Credit Suisse)分析师Randy Abrams表示,台积电很可能在2020年之前仍然是苹果处理器的唯一供应商,对于苹果来说这是一个很特殊的情况,以往该公司倾向由多家亚洲供应商提供关键零组件,以分散风险并掌握定价的话语权。Abrams告诉《EE Times》:“苹果和台积电迄今已从这种关系中互惠互利,苹果每年皆能将处理器升级,而台积电拥有一个非常大的主要客户,推升其新工艺的规模。”

对台积电来说,支持苹果代表着巨大的资本投资,也代表着必须以更快的速度推出领先半导体业界的技术。

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2018年台积电7nm工艺客户比重。(数据源:台积电公司资料和Bernstein Research预估及分析)

潜在竞争对手

在过去几年中,台积电可能的竞争对手随着产业整并而减少,可以从台积电手中抢走苹果生意的公司可能不到两家。根据Simpson的说法,以前为苹果生产应用处理器的三星(Samsung)在未来将面临许多不利的情况。

他说:“三星透过一个计划来扩大自己的晶圆代工业务,并希望假以时日成为全球第二大业者,但是若要借助苹果的订单来推升其市场占有率将是一大挑战。目前三星已经是智能手机有机发光二极管(OLED)屏幕的唯一供应商,并提供苹果大量的DRAM、相机传感器(camera sensors)和内存芯片。三星可能有兴趣打入苹果的晶圆代工供应链,但他们目前在苹果iPhone的物料清单(BOM)中占比已经非常高。”

根据Simpson的说法,英特尔(Intel)对苹果来说是较不可能的合作对象。“英特尔(Intel)通常被视为潜在的晶圆代工厂商,因为它们投资于先进技术上,但实际情况是,晶圆代工厂与大量制造微处理器的方式完全不同。”更何况,英特尔还缺乏苹果所需的低功耗SoC制造经验,因此Arete Research认为英特尔无法替代台积电。

EE Times分析师提到,由于台积电在7nm技术领域占有领先地位,因而为该公司赢得新的生意机会。Bernstein Research分析师Mark Li指出,台积电今年将重新获得高通(Qualcomm)的先进产品线订单。Li说:“这是一个重要的进展,因为高通自2014年以来,一直向三星和Globalfoundries采购高阶产品。”

提升封装优势

台积电已经锁定了苹果A10和A11处理器业务,部分原因在于台湾晶圆代工厂在封装技术方面的竞争优势。台积电于2016年推出了针对苹果A10处理器的整合扇出型(InFO)封装技术,InFO采用扇出型晶圆级封装方式,而非覆晶封装,封装厚度减少20%、速度增益提高20%,且导热效能提高10%。

随着摩尔定律(Moore’s Law)在开发上已达到5nm的物理极限,目前半导体制造业已朝向“超越摩尔(more than Moore)”时代演进。台积电成为第一家在封装技术上,透过多芯片组合而无需中层基板(intervening substrate),将芯片I/O密度提高,超越传统球门阵列(BGA)封装的代工厂。

当摩尔定律接近物理极限,而且成本对于大部分芯片厂商来说已经接近门坎时,新的制造方式开始出现,以解决这些难题。

半导体产业协会(Semiconductor Industry Association;SIA)在2016年7月取消了业内广为人知的技术计划,即国际半导体技术发展蓝图(ITRS)。SIA决定终止此蓝图发展,代表业界已承认摩尔定律的发展已减缓,在更加互连的世界中,需要开发新的工具、图表和程序来定义目前与未来研发差距(research gaps)。

台积电的InFO封装技术被视为摩尔定律连续缩放假设(continuous scaling assumption)的替代方案。Williams提到,他并不担心未来的处理能力不足。他在去年台积电活动中指出:“苹果不担心半导体产业发展减缓的说法。”他说事实并非如此,苹果认为未来半导体产业发展潜力相当大,“我们目前看好云端领域的发展,但未来发展趋势将会朝向设备端的处理。苹果相信这是在不影响反应性(responsiveness)、隐私和安全性的情况下,提供最佳规格的最好方式。”

强大的生态系统

台积电拥有其他竞争对手所缺乏的强项。该公司建立了强大的设备和IP供应商的生态系统,以优先支持其晶圆代工的研发进展。Simpson说,这有助于降低无晶圆厂(fabless)公司的成本。他表示:“从头开始设计7nm芯片所需的一次性工程费用(NRE)会提高到1亿美元以上,因此,任何投资于此的芯片制造商都需要先确认是否有一个健全的开发生态系统,和提供给新晶圆代工流程的大量优化IP区块(IP blocks),以确保送交制作(tapeout)的过程能顺利进行,这对台积电来说是一种差异化的方式。”

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