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买台积电都嫌贵的光刻机,大力推玻璃基板,英特尔代工的野心和危机

发布时间: 2024/5/27 10:08:48 | 44 次阅读

此前,台积电gao级副总裁张晓强在技术研讨会上表示,“ASMLzui新的高数值孔径极紫外光刻机(high-NA EUV)价格实在太高了,台积电目前的极紫外设备(EUV)足以应对2026年末将推出的A16节点技术需求。”

不过,有外媒报道称,ASML截至明年上半年绝大部分high-NA EUV设备的订单已经由英特尔承包,包括今年计划生产的五套设备将全部运给这家美国芯片制造商。目前,英特尔方面已经完成世界首台high-NA EUV光刻机的安装。

另外,英特尔正在大力推动玻璃基板,已加大了与多家设备和材料供应商的订单,以生产基于玻璃基板技术的下一代先进封装,预计将于2030年投入量产。

据介绍,英特尔代工正在部署一种全新且为quan球首创的全栈解决方案支持方法,以加速上市,引领行业从“片上系统”向“晶片系统”转型。目前,英特尔主推的代工服务是Intel3、Intel18A和Intel16A。其中,Intel3是Intel4的改进版,性能功耗比提升了17%,增加密集程度更高的库、改进驱动器电流和互连,且产量更高;Intel18A采用了RibbonFET全环绕栅极晶体管技术,这是英特尔自2011年FinFET以来的shou个全新晶体管架构,与 FinFET 相比实现晶体管获得更高的性能,以及更低的功耗。另外,英特尔在Intel18A工艺上引入了业界shou个背面电能传输网络PowerVia,优化了信号传输,并提供了更好的面积效率,从而能明显提升芯片的性能。去年底英特尔shou席执行官Pat Gelsinger曾透露,Intel18A制程已提前实现量产,该公司计划在明年中旬发布Intel 18A制程处理器产品

对于Intel18A工艺的性能,Pat Gelsinger表示,“即将推出的18A工艺节点,实质上是1.8nm技术,可能会超越TSMC的2nm芯片。”不过,和台积电在设备选择上有明显的差异,台积电预计在A16上继续使用现有的EUV光刻机,而英特尔现在已经买进high-NA EUV光刻机。ASML透露,high-NA EUV光刻机的价格大概为3.8亿美元,是现有EUV光刻机(约1.83亿美元)的两倍多。目前ASML已从英特尔和SK海力士等公司获得了high-NA EUV光刻机的订单,数量在10至20台之间。

接近台积电方面的人士称,台积电可能要到A10工艺才会开始使用high-NA EUV光刻机,时间节点可能到2030年。三星方面可能会提前,预计会在2028年之前引入。从这方面来看,英特尔确实是下了决心并走了险棋。

然而,虽然英特尔对代工业务野心勃勃,但其不能不重视持续以来的高额亏损。实际上,2023年,英特尔代工全年的亏损为70亿美元,如果按照di一季度的表现,那么2024年代工业务亏损必将超过这一数值,给英特尔的运营带来更大的压力。并且,短期来看英特尔很难对台积电的代工地位发起冲击。研究机构Counterpoint 的bao告显示,2023年第四季度台积电独占quan球晶圆代工市场61%份额,依然占据着jue对的市场主导地位。作为对比,quan球前五大晶圆代工厂在该季度整体的市场占比为88.8%,除台积电外还有三星的14%,格芯、联电和中芯国际分别是6%、6%和5%。因此,英特尔要赶超的对手还有很多。更重要的是,作为quan球晶圆代工的第二名,三星也是在设备和新技术上比较激进的代表。

从这些动作可以看出,英特尔在晶圆代工和先进封装方面有很大的野心,不过如此大的投入和前瞻布局,风险也不小。

英特尔的代工业务急需破局

根据英特尔此前发布的2024年di一季度业绩,该季度英特尔总营收127亿美元,同比增长9%,符合业绩指引。然而,英特尔代工(Intel Foundry)部门di一季营收同比下滑10%至44亿美元,营业亏损25亿美元,主要因晶圆厂建置成本极高。按照英特尔的预测,至少要到2030年才能够实现晶圆代工业务的盈亏平衡。


英特尔积极推动玻璃基板先进封装

在英特尔代工业务介绍中提到,该公司提供gao级节点芯片、封装解决方案和弹性供应,以帮助在关键行业中获得创新地位。因此,对于英特尔大力发展的代工业务来说,先进封装也非常重要。

实际上,这是一条台积电已经走得很成功的路。目前,台积电先进封装技术在高性能计算芯片制造的过程价值量越来越高,也得到了市场的广泛认可。据悉,由于人工智能技术的飞速发展,数据中心GPU需求激增,目前台积电面临CoWoS先进封装技术的产能危机。zui新的CoWoS技术中介层面积增加、HBM容量提升,以排列更多的芯片、容纳更多的晶体管从而提高系统性能。

不过,目前台积电CoWoS依然是塑料基板%2B硅中介层的方案,有着膨胀与翘曲等限制。有业内zhuan家表示,目前台积电CoWoS地位不可撼动,该公司似乎还没有发展玻璃基板的想法。因此,玻璃基板是英特尔和三星从先进封装超越台积电的zui佳路径。

英特尔是业内zui先推动玻璃基板发展的,资料显示,英特尔开发玻璃基板已有近十年的历史。过去十年投资约10亿美元,在亚利桑那州工厂建立玻璃基板研发线和供应链,预计在2026至2030年推出完整的玻璃基板方案,使单一封装纳入更多的晶体管,并继续推进摩尔定律。

之所以英特尔大力推动玻璃基板的发展,原因是玻璃基板有诸多性能优势。玻璃基板芯片的功率和数据连接能力相当于有机基板芯片的10倍,所以它拥有更强的数据吞吐能力。另外,玻璃基板芯片传输时能耗浪费更少,拥有更高的传输速度、更节能,而且它还可以承受更高的温度。

不过,就像在先进制程领域一样,英特尔同样要面临三星的冲击。zhuan家表示,预计三星在玻璃基板技术上的进展可能快于英特尔,因为其用途更明确,而英特尔需要满足更高的标准。据悉,三星目前内部正在加大研发力量,预计在2026年推出基于玻璃基板的先进封装,抢在英特尔的前面。

结语

英特尔在晶圆代工领域投入了重金,可谓是志在必得。然而,英特尔要引领quan球晶圆代工市场的发展,di一步并不是超越台积电,而是打败三星这个第二名。和英特尔一样,三星在晶圆代工领域同样激进,且很有财力。在持续巨额的亏损下,英特尔需要先和三星进行一场白刃战,然后才能够想超越台积电的事情,这让英特尔大力投资的晶圆代工业务有着巨大的风险。