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斥200億美元擴建晶圓廠 新CEO能否帶領英特爾重回盛宴?

來源:21世紀經濟報道 字號: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

  原標題:斥200億美元擴建晶圓廠 新CEO能否帶領英特爾重回盛宴?

  北京時間3月24日,外界對英特爾的所有猜測得到解答。

  當天,英特爾新CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)在公開演講中宣布了一系列重大變革。首先英特爾將在美國亞利桑那州的Ocotillo園區投資約200億美元,新建兩座晶圓廠。

  其次,英特爾正式進軍晶圓代工界,打破原先自給自足的純IDM模式,組建新獨立業務部門——英特爾代工服務事業部(IFS)。同時英特爾將擴大采用第三方代工產能,這意味著英特爾和臺積電、三星等代工大戶的競合關系進一步加深。

  此外,多次推遲的7納米工藝有了新進展,英特爾預計將在今年第二季度實現首款7納米客戶端CPU(研發代號“Meteor Lake”)計算芯片的tape in,不過距離量產還需要半年以上時間。

  一位半導體行業資深分析師告訴21世紀經濟報道記者,晶圓廠方面,英特爾應是朝著3納米以下的制程規劃,真正建設看到結果還需要等到2024年后。

  在當前缺芯大環境下,擴產已經成為晶圓制造廠們的共同選擇,如今英特爾將成為新玩家。這是英特爾的壯志雄心,當然英特爾仍需要時間來證明自己。而從大背景看,美國近年來的政策就把強化半導體制造提高到國家戰略層,政府換屆后進一步得到加強,尤其是突然的缺芯,也使得各國政府更加重視半導體產業鏈,尤其是制造產能。英特爾的轉型也契合美國當下政策,隨著美國加碼當地的集成電路產業投入,全球半導體產業鏈還將激烈動蕩博弈。

  英特爾四面楚歌

  回看這幾年,英特爾在布局新興產業的同時,不僅CPU的主戰場受到AMD、ARM等的挑戰,在AI、5G領域也受到英偉達、互聯網巨頭的猛烈競爭。同時,蘋果自研電腦芯片M1出世后,將替代英特爾CPU,也進一步引發外界對于英特爾的質疑,而外界最擔憂的還是英特爾10納米、7納米制程推進的多次延期,這是其技術力的支撐。

  一時間,英特爾可謂四面楚歌,在市值被英偉達反超的過程中,英特爾也一直處于輿論的風口浪尖,每隔一段時間,英特爾股價受挫就成為新聞頭條。即便2020年英特爾營收達到歷史最高,市場仍對英特爾缺乏信心。

  當然,在半導體市場上,英特爾依舊強大,并在進行云轉型,隨著5G、物聯網帶來的云計算需求,英特爾的芯片也大舉進入云端,數據中心、服務器領域英特爾的CPU勢力范圍仍是銅墻鐵壁。但是新玩家登場,英特爾成為眾多高峰中的一座,并在從C端進一步轉向B端領域。

  代工業務也成為英特爾在B端業務的新方向,據介紹,該部門由半導體行業資深專家Randhir Thakur博士領導,他直接向基辛格匯報。英特爾表示,IFS事業部與其他代工服務的差異化在于,它結合了領先的制程和封裝技術、在美國和歐洲交付所承諾的產能,并支持x86內核、ARM和RISC-V生態系統IP的生產,從而為客戶交付世界級的IP組合。

  此外,英特爾還宣布了和IBM公司的一項研發合作計劃,主要關注下一代的邏輯芯片和半導體封裝技術。基辛格還透露,英特爾準備在美國、歐洲或者其他地方建設更多的芯片制造廠,這些工廠也將為英特爾的自有產品制造和對外代工提供產能基礎。

  前述分析師告訴記者,在代工業務上,英特爾和臺積電之間的競爭主要會集中在HPC(高效能運算)的領域,在這方面,英特爾按理會比臺積電更了解客戶需求。但是關鍵在于英特爾制程何時能趕上。以前大家覺得臺積電落后于英特爾,但是后來臺積電反超英特爾,在下一代制程的競爭中,誰將勝出并沒有定論,尤其是現在美國也在發力升級半導體制造。

  而200億美元的巨額投資,可以看到英特爾和美國的決心,據悉,英特爾位于亞利桑那州錢德勒市的Ocotillo園區是公司在美國最大的制造工廠,四個工廠由一英里長的自動化高速公路連接起來,形成了一個巨型工廠網絡。接下來兩家新工廠加入,這片沙漠地帶衍生的競爭將愈發激烈。

  晶圓工廠猛擴產能

  在半導體體系中,以英特爾為代表的IDM模式曾領風騷,IDM全稱是Integrated Device Manufacture,指整合設備制造,即芯片從設計到成品的整個過程都由制造商負責,這種模式可以保證產品從設計到制造環節的一體性。AMD創始人杰里·桑德斯曾在1994年說過:“擁有晶圓廠的才是真男人。”

  然而,張忠謀創立的臺積電橫空出世,一舉開創了第三方代工的新商業模式。從此,芯片設計和制造可以成為單獨的業務,這為想跨入芯片界的創業公司們大幅降低了門檻,高通、英偉達、聯發科等企業也趁勢而起,如今AMD也在和臺積電的合作中計劃邁入5納米CPU時代。

  目前,臺積電在全球晶圓市場上占據了半壁江山,份額超50%,第二名為三星,近年來三星野心勃勃,反超聯電,市場份額逐步提升。

  現在,英特爾也要升級原有的IDM模式,既加大和第三方代工廠合作,自身也要投入到第三方代工當中。

  TrendForce集邦咨詢旗下半導體研究處表示,英特爾目前在非CPU類的IC制造約有15%~20%委外代工,主要在臺積電與聯電投片。2021年正著手將Core i3 CPU的產品釋單臺積電的5nm,預計下半年開始量產;此外,中長期也規劃將中高階CPU委外代工,預計會在2022年下半年開始于臺積電量產3nm的相關產品。

  在當前芯片極其緊缺的情況下,除了英特爾要大擴產能外,臺積電和三星也早有巨額的擴產計劃。在財務方面,英特爾預計2021年計劃資本支出為190億-200億美元;臺積電計劃將2021年年度資本開支大幅提升到220億美元;三星更加激進,據報道,2021年起,三星設立了“半導體愿景2030”長期計劃,目標是在未來10年里稱霸晶圓代工市場。

  新進入代工行業,英特爾自然也面臨挑戰,包括產品豐富度、成本、服務經驗、制程突破等各方面,但是產能不足也為晶圓廠開啟增長機遇。

  為了解決芯片缺口問題,目前晶圓工廠幾乎都處于超負荷運行狀態。集邦咨詢指出,2021年第一季全球晶圓代工市場需求旺盛,面對終端產品對芯片的需求居高不下,使晶圓代工產能持續處于供不應求狀態,預計今年第一季全球前十大晶圓代工業者總營收年成長達20%,其中市占前三大分別為臺積電、三星、聯電。

  其中,臺積電7nm制程需求強勁,包括超威、英偉達、高通、聯發科等訂單持續涌入,該制程營收貢獻將小幅成長至三成以上。此外受到5G與HPC應用需求提升影響,加上車用需求回溫,預估Q1臺積電整體營收將再創新高,年增約25%。而三星則由于客戶對5G芯片、CIS、驅動IC與HPC的需求增加,持續維持5nm、7nm的產能高位運行,預計Q1營收年增11%。

  此外,中國的中芯國際、華虹、粵芯等也在陸續開出產能,未來的晶圓代工競爭局面將更加復雜。

  美國強化半導體制造

  在產業變化背后,值得注意的是美國對于半導體行業的政策導向。

  事實上,美國在半導體市場長期處于全球領先地位,根據前瞻研究院數據,美國擁有全球近一半的半導體市場份額,高研發投入支撐美國半導體行業快速發展。2019年,美國半導體行業的市場規模占全球市場規模的比重達47%,其次為韓國,占比為19%,日本和歐洲的占比均為10%。

  同時,在全球主要的半導體市場中,美國公司也分別占據了較大的市場份額。在中國半導體市場上,美國公司占據了48.8%的市場份額;在美洲地區,美國半導體公司占據了43.6%的市場份額;歐洲市場上,美國半導體公司占據了50%的市場份額。

  2019年,美國半導體行業出口額達460億美元,僅次于飛機、精煉石油、原油和汽車,同時,半導體也是美國出口最多的電子產品。

  盡管美國半導體產業鏈非常強大,但是,在其中關鍵的制造環節,中國臺灣的臺積電占據了主要市場,而隨著中國等新興市場的科技產業逐步崛起,美國從國家層面在加強半導體行業的投入。

  就在2020年6月,美國參議院提出兩項新法案,分別為《為半導體生產創造有效激勵措施法案》(CHIPS for America Act)和《美國晶圓代工業法案》(American Foundries Act),以促進美國半導體產業的現代化進程。顯而易見,其目標是為了強化美國半導體的領導地位。

  其中,《美國晶圓代工業法案》中就提出,美國將向各州芯片制造業、國防芯片制造業投入共計250億美元的資金。

  在2021年2月,美國總統拜登簽署了一項行政命令,對半導體芯片、電動汽車大容量電池、稀土礦產和藥品的供應鏈進行為期100天的審查,并對六大經濟部門進行長期審查。拜登還表示,將尋求立法撥款370億美元,以加強美國芯片制造業的發展。

  在美國政府的補貼下,再加上地緣政治因素的影響,科技巨頭們也將隨之而動。在法案提出之前,2020年5月,晶圓代工龍頭大廠臺積電就宣布將投資120億美元在美國亞利桑那州建設5納米制程晶圓廠。該廠計劃2021年開始施工、2024年完成建設,投產后可創造超過1600個高科技人才工作崗位及數千個間接工作崗位。

  而在同年6月,另一家晶圓代工大廠格芯也宣布獲得美國紐約州附近66英畝的土地,將對其Fab 8晶圓廠進行擴建。據了解,Fab 8工廠是格芯目前最先進的工廠,可制造14納米及12納米制程工藝的芯片。

  再看英特爾,去年英特爾已經將大連的NAND閃存工廠賣給了SK海力士,目前在成都還有封測廠,接下來英特爾計劃在美國大力投資晶圓廠商。隨著各國頻頻動作,全球半導體的產業鏈還在不斷重塑當中。

  (作者:倪雨晴 編輯:張偉賢)

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