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8吋和12吋晶圆差别在哪里?

2020-11-22 11:22 次阅读

8吋晶圆代工产能自2019年底开始吃紧,至今仍未看到纾解迹象,甚至越来越严峻,世界、联电已相继证实涨价消息,并表示订单将满到2021年。过去一段时间,8吋晶圆代工被视为落后、老旧的产线,到底是什么样的原因,现在却能让客户不惜捧着现金加价,也要抢到8吋产能呢?本文带读者一窥中国台湾主要厂在8吋市场的布局与策略。

8吋、12吋晶圆差别在哪?

两种尺寸的晶圆表面积的大小不同,以相同的良率标准做假设,十二吋大概一片可以生产200多颗IC,是8吋的两倍,在生产成本不需大幅提高哪么多的话,比较符合成本效益。但也因为12吋一片产出的IC数量比较多,对应到终端需求,也是要足够的出货量去支撑,这也是很多厂商会停留在8吋的原因,一些中小型IC设计厂可能需要的量只有约几十片,要重新设计跨到12吋未必有利。

8吋和12吋晶圆差别在哪里?

以IC类型来看的话,粗略的划分,包括电源管理IC、驱动IC、指纹识别IC、CMOS、MosFET、功率元件等主力下在8吋晶圆;而采十二吋生产的则多是90nm制程以下,需要高效能、高速运算的产品,包括CPUGPU、手机AP及通讯芯片等。

为何供不应求?

5G、远距商机催化8吋需求大爆发。世界先进董事长方略认为,与2017年相比,这次有「结构性」的变化,包含生活形态改变所带动的需求,以及智能手机、5G对半导体需求提升,特别是电源管理IC用量非常的大,而且这次来自车用的需求还不高。预计直到2021年上半年,公司都将维持高产能利用率水准,看好这些结构性转变将支撑8吋代工中长期需求。

部分8吋设备停产,设备取得不易。全球8吋厂数量在2007年达到高峰,之后许多厂房陆续关闭或转型成12吋厂。由于12吋仍是现今主流的晶圆尺寸,目前不少设备商皆已停止生产部分8吋机台,设备取得不易,这也是8吋厂难以扩充产能的原因之一。

SEMI统计,2020年8吋晶圆代工产能约600万片,至2022年成长将增至650万片,复合成长8%。

SEMI统计,2020年12吋晶圆厂投资较去年成长13%,创历年新高,预计在2023年将再创高峰。

中国台湾8吋设备供应

目前台厂也有自制8吋设备的能力,主要专精在半导体湿制程(wetprocessing)领域。

虽然8吋代工需求相当旺盛,但直接盖一个新厂并非优选。根据过去统计数计,投资一座8吋厂约需要8到10亿元美金,换算成台币约几百亿的水准,对比其他同业早已折旧完了,在竞争上就是会输了一大截。因此,从提升生产效率、购买二手设备(或改机)与并购着手,对业者来说相对有利;不过,好标的难寻,加上设备供给有限,8吋产能仍无法快速增加。

IC设计如何因应?

「现在就是卖方市场,这是以前从来没有出现过的。」IC设计厂高层坦言。今年至今8吋晶圆需求明显增加,逐步出现吃紧的态势,甚至今年第4季比起第3季还来得更紧。目前几乎所有产能量来说,代工厂只能给到今年的9成量,价格则是涨1~2成不等,并且将在明年1月1日开始实施。

解方1:新增中国台湾合作伙伴,先拿到量再说

多数IC设计业者开始寻求更多供应商来因应挑战,像是义隆过去多数投片于联电,但从今年新增投片台积电,11月开始出货,第3家代工厂也将在明年下半年开始供货,应用于指纹辨识、LTDDI(带笔功能的驱动暨触控晶片)等,因此积极拓展伙伴之下,使得义隆明年整体产量总量,有机会较今年增加2成左右。

解方2:新增中国大陆伙伴,双供应链保障

有厂商逆势操作,当中国芯片设计业者逃来台湾之时,将部分的产品投片中国代工厂,不但好协调,更能直供当地供应链,虽然较具有风险,但确实价、量都更具成本优势。

解方3:转12吋?

大多数的厂商给的答案都是「当然不会。」对于大型IC设计业者来说,由于具有经济规模,投片12吋光罩成本容易分摊,因此已经是常态;但对于中小型厂商来说,最大的挑战在于光罩的成本实在高,一个光罩就要上千万,要摊提多久才能开始获利?这在成熟消费性芯片当中,并不合乎成本考量。
责任编辑:tzh

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PEX 9712 12通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:31 58次 阅读
PEX 9712 12通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

BCM56160 SERIES 企业以太网交换机

为满足与新WiFi接入点更快连接的需求,Hurricane3增加了对2.5GE前面板端口速度和增加堆叠带宽的支持,同时保持其在PHY集成方面的领先地位,CPU和收发器。    功能 与片上千兆PHY的最高集成度,CPU,10GE收发器 支持802.11ac第2波接入点的2.5千兆端口 具有10千兆以太网上行链路和堆叠端口,可扩展性  应用程序 企业局域网交换
发表于 07-04 10:29 296次 阅读
BCM56160 SERIES 企业以太网交换机

PEX 9781 81通道,21端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:19 87次 阅读
PEX 9781 81通道,21端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9716 16通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 59次 阅读
PEX 9716 16通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9765 65通道,17端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过ExpressFabric计划和硬件和软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。业界首款ExpressFabric平台可实现基于Gen3 PCI Express的高性能,低延迟,可扩展,经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并允许多个主机使用标准PCIe枚举驻留在单个基于PCIe的网络上 - 这是PCIe设备以前无法提供的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 139次 阅读
PEX 9765 65通道,17端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9749 49通道,13端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过ExpressFabric计划和硬件和软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。业界首款ExpressFabric平台可实现基于Gen3 PCI Express的高性能,低延迟,可扩展,经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并允许多个主机使用标准PCIe枚举驻留在单个基于PCIe的网络上 - 这是PCIe设备以前无法提供的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 99次 阅读
PEX 9749 49通道,13端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9733 33通道,9端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 128次 阅读
PEX 9733 33通道,9端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

HARPOON 采用Xelerated城域以太网应用的24xGbE + 2x10-GbE交换机参考设计

Broadcom的Dune Networks Fabrics FAP20V流量管理器和Xelerated的X11网络处理器共同为高性能城域以太网交换机和支持IPv6的交换机提供了最强大,最具成本效益的解决方案之一/routers.  Harpoon是一种生产就绪设计,基于1U pizzabox格式的价格/性能领先商家设备,用于运营商环境。系统供应商可以选择两种方案:1)直接利用现有的制造和物流安排,并以最少的客户调整(通常是颜色,前面板图形和可能的表格内存大小)订购Harpoon,或者2)使用以下方式设置自己的生产Dune Networks和Xelerated提供完整的制造IP。 功能 专为批量生产而设计,并且系统供应商的产品组合尽可能缩短产品上市时间 完全访问制造IP,允许客户利用Xelerated和Dune Networks建立的现有EMS安排,或使用自己的制造 基于城域以太网的主要关键组件,Dune Networks FAP20V流量管理器和X11网络处理器确保线速性能和运营商级QOS处理 紧凑型1U高度X 390mm深度,适用于运营商环境,具有前后冷却,双冗余电力r和风扇冗余 包括经过验证的城域以太网应用及其用于控制​​平面软件集成的API 应用 运营商和服务提供商服务器(交换机) 数据中心服务器(切换)...
发表于 07-04 10:18 80次 阅读
HARPOON 采用Xelerated城域以太网应用的24xGbE + 2x10-GbE交换机参考设计

PEX 9797 97通道,25端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:17 229次 阅读
PEX 9797 97通道,25端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

BCM52311 BCM52311异构知识处理器

BCM52311基于知识的处理器(KBP)可在大规模数据库上执行高速操作,适用于各种电信应用,包括企业交换机和路由器。它提供网络感知功能,并对路由配置进行实时修改和更新,使其成为数据包分类,策略实施和转发的理想选择。此系列KBP通过高性能解决下一代分类需求;并行决策和改进的条目存储功能。最多八个并行操作允许设备达到每秒十亿次决策(BDPS)的决策速度。嵌入式错误纠正电路(ECC)提高了系统的可测试性和运行可靠性。密钥处理单元(KPU)通过灵活的搜索密钥构建实现高效的界面传输。   此KBP无缝连接到Jericho  BCM88670,Arad Plus BCM88660  Arad  BCM88650。  功能 • KBP表宽度可配置80/160/320/480/640位•关联数据的用户数据数组•最多八次并行搜索  •同时多线程(SMT)操作• NetRoute for Longest Prefix  Match(LPM)• NetACL访问控制列表解决方案•用于智能数据库管理的逻辑表•结果缓冲区,用于灵活路由搜索结果• ECC用户数据和数据库阵列•背景ECC扫描数据库条目 应用程序 • IPv4和IPv6数据...
发表于 07-04 10:09 277次 阅读
BCM52311 BCM52311异构知识处理器

BCM3255 单芯片前端DOCSIS®2.0+ IC高清机顶盒(STB)IC

具有集成通道绑定功能的Broadcom BCM3255机顶盒(STB)芯片结合了多个DOCSIS®通道一起显着提高数据速率。  Broadcom的BCM3255芯片支持高达120兆位/秒(Mb / s)的下行数据速率,支持下一代媒体中心一个全IP网络平台。迁移到基于IP的全部语音,视频和数据内容平台有助于降低网络运营成本,同时使网络能够支持快速高清视频下载,高比特率服务以及其他IP语音和视频服务。 />  功能 三个QAM带内解调器 OOB(带外)解调器,用于支持DSV 178和DVS 167 集成产生的物料清单(BOM)节省降低了整体机顶盒成本 北美和国际市场为全球部署提供单一设计  应用程序 IPTV 机顶盒 ...
发表于 07-04 10:02 136次 阅读
BCM3255 单芯片前端DOCSIS®2.0+ IC高清机顶盒(STB)IC

ALM-31222 1.7 - 2.7GHz 1瓦高线性度放大器

Broadcom’ ALM-31222是一款高线性1瓦功率放大器,具有良好的OIP3性能,在1dB增益压缩点具有极佳的PAE,通过使用 博通&rsquo的;专有的0.25um GaAs增强模式pHEMT工艺。特性 完全匹配,输入和输出 高线性度和P1dB 无条件稳定负载条件 内置可调温度补偿内部偏置电路 GaAs E-pHEMT技术[1] 5V电源 产品规格的均匀性非常好 提供卷带包装选项 MSL-3和无铅 基站应用的高MTTF 应用 用于GSM / PCS / W-CDMA / WiMAX基站的A类驱动放大器 通用增益模块...
发表于 07-04 09:57 133次 阅读
ALM-31222 1.7  -  2.7GHz 1瓦高线性度放大器

ALM-32220 1.7 - 2.7GHz 2瓦高线性度放大器

Broadcom’ ALM-32220是一款高线性度2瓦功率放大器,具有良好的OIP3性能和极佳的PAE,1dB增益压缩点,通过使用Broadcom’专有的0.25um GaAs增强模式pHEMT工艺。特性 完全匹配,输入和输出 高线性度和P1dB 在负载条件下无条件稳定 内置可调温度补偿内部偏置电路 GaAs E-pHEMT技术[1] 5V电源 产品规格均匀性极佳 可提供卷带包装选项 MSL-3和无铅 基站应用的高MTTF 应用 用于GSM / PCS / W-的A类驱动放大器CDMA / WiMAX基站 通用增益块...
发表于 07-04 09:54 214次 阅读
ALM-32220 1.7  -  2.7GHz 2瓦高线性度放大器

BCM3252 具有通道绑定的双通道前端DOCSIS®2.0+机顶盒(STB)IC

Broadcom® BCM3252 T IP视频流水线IC为高端机顶盒(STB)提供集成的前端解决方案。   Broadcom的BCM3252为交互式DOCSIS®提供解决方案; 2.0 +,DSG高清AVC机顶盒。 BCM3252包含一个集成的高性能处理器,用于解决DOCSIS 2.0 +,通道绑定重新排序以及TCP / IP,UPnP和IPv6等网络协议的任务。 BCM3252既是DOCSIS-也是EuroDOCSIS™认证。 功能 机顶盒产品的完整前端解决方案 双QAM带内解调器 用于支持DVS-178和DVS-167的带外(OOB)解调器 支持高达80 Mb / s的IP视频数据速率,允许将来转换为全IP网络 应用程序 机顶盒 IPTV  ...
发表于 07-04 09:52 83次 阅读
BCM3252 具有通道绑定的双通道前端DOCSIS®2.0+机顶盒(STB)IC