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半导体行业观察
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芯片中的关键材料,将被替代
半导体行业观察· 2025-05-17 09:54
半导体行业现状与需求 - 2024年半导体芯片产量达到1万亿颗,相当于人均100颗芯片 [1] - 行业正突破物理极限以满足AI、边缘计算及智能设备高端化需求 [1] - 3D NAND等技术通过垂直堆叠存储器层提升性能 [1] - 金属化工艺(沉积金属层形成电路)成为芯片制造变革关键 [1] 芯片制造工艺流程 - 晶圆制备(Wafer Creation):硅锭初步加工 [2] - 氧化(Oxidation):表面生成高质量氧化物层 [2] - 光刻(Photolithography):形成电路图案 [2] - 沉积(Depositing):薄膜隔离与保护 [2] - 金属化(Metallization):电路互连 [2] - 电性测试(Electrical Die Sorting):芯片质量检测 [2] - 封装(Packaging):芯片保护与信号交互 [2] 金属化材料技术瓶颈与突破 - 钨作为主流互连材料面临电阻和可靠性瓶颈,尤其在3D NAND和DRAM中 [2] - 钼成为替代材料,具备三大优势: 1 纳米级电阻率低于钨 [4] 2 消除阻挡层,简化制造步骤 [4] 3 更好的可扩展性以适应设备微缩和层数增加 [4] - 钼的优势可提升NAND、DRAM和逻辑芯片性能,覆盖智能手机至服务器应用 [3] 钼金属化技术挑战 - 原子层沉积(ALD)技术尚未成熟,需解决: 1 固体前驱体输送:硬件开发以实现固体源材料转化 [10] 2 特征内沉积:需兼容NAND垂直/水平字线结构及逻辑器件低温沉积 [10] 3 低电阻工程:依赖ALD技术优化晶粒尺寸与界面条件 [10]
英特尔,最后的希望?
半导体行业观察· 2025-05-17 09:54
英特尔18A技术战略 - 18A工艺是英特尔重振半导体领导地位的核心战略,采用环绕栅极晶体管(GAT)和背面电源两项台积电尚未应用的技术,旨在提升芯片性能与效率[1][5] - 该工艺计划2024年下半年量产,较原计划推迟半年,技术复杂性导致制造难度增加[6] - 亚马逊和微软已签约采用18A工艺,但第三方客户承诺目前仍有限[3][4] 技术竞争格局 - 台积电计划2024年通过N2技术推出环栅晶体管,2026年增加背面供电功能,直接对标英特尔18A路线图[6] - 台积电当前为AMD/苹果/英伟达生产AI芯片,2024年营收175亿美元但英特尔同期亏损134亿美元[3][5] - 台积电将投资1650亿美元扩产,但仅33%最先进产能位于美国,英特尔获78亿美元《芯片法案》资金支持[10] 制造业务转型挑战 - 英特尔代工业务目标2027年收支平衡,但华尔街对其战略可行性存疑,部分分析师建议退出制造业务[7][10] - 公司面临技术落地与商业化的双重考验,需同时证明工艺成熟度与大规模量产能力[7][10] - 美国政策支持成为关键变量,英特尔是美国唯一具备先进研发能力的本土芯片制造商[10] 技术突破潜力 - 18A的GAT技术可优化AI芯片能效,解决类似英伟达Blackwell GPU的过热问题[5] - 背面供电技术能改变晶体管供电方式,理论性能提升幅度未披露但被学术界认可[5] - 内部员工反馈显示18A工艺在2024年3月取得显著进展,但裁员可能影响研发进度[6]
卖4亿的光刻机,DRAM大厂推迟引进
半导体行业观察· 2025-05-17 09:54
核心观点 - 三星电子和SK海力士将推迟引进ASML的High NA EUV设备用于DRAM曝光工艺,主要原因是设备价格过高及DRAM架构即将向3D DRAM转变[1] - 3D DRAM将采用氟化氩(ArF)设备而非EUV设备,High NA EUV设备在DRAM领域的应用窗口期有限[1][2] - 三星电子计划将High NA EUV设备优先应用于晶圆代工领域,目标在2027年实现1.4nm工艺量产[3] DRAM技术路线图 - 三星电子和SK海力士的DRAM架构演进路线:6F方形DRAM→4F方形DRAM→3D DRAM[1] - 3D DRAM开发完成时间从2030年推迟至2032-2033年,因技术难度大且生态系统未建立[3] - 4F方形DRAM(VCT/VG DRAM)仍将采用High NA EUV设备,预计2020年代末量产[2] High NA EUV设备应用现状 - 设备单价超过4亿美元,ASML预计2027年后才能投入量产[3] - 目前仅英特尔、台积电和三星电子获得设备,均用于研发而非量产[3] - 台积电计划从A14P工艺开始采用High NA EUV,而非原计划的A14(1.4nm)工艺[4] 公司战略差异 - 三星电子考虑将High NA EUV应用于10nm第7代DRAM或VCT DRAM[1] - SK海力士在设备引进上比三星电子更谨慎,仅限必须使用该设备的工艺[2] - 三星电子在NRD-K设置的EXE:5000设备主要用于1.4nm工艺研发[3]
博通CPO,重磅发布
半导体行业观察· 2025-05-17 09:54
博通CPO技术进展 - 公司推出第三代单通道200G CPO产品线,实现200G/lane的重大突破,同时展示第二代100G/lane CPO产品和生态系统的成熟度,重点改进OSAT工艺、热设计、处理流程、光纤布线和整体良率 [1] - 第三代200G/通道CPO技术显著改善热设计、处理流程、光纤布线和整体良率,解决互连中的规模问题,如链路抖动和运行中断,使扩展域能够超过512个节点 [7][8] - 公司致力于开发第四代400G/通道解决方案,继续引领行业提供最低功耗和最高带宽密度的光互连 [2] CPO技术优势 - CPO是一种先进的异构集成技术,将光器件和硅片集成在单一封装基板上,融合光纤、DSP、ASIC及先进封装和测试技术,为数据中心互连提供颠覆性的系统价值 [3] - 通过将光学器件通过单个基板接口放置在任何ASIC旁边,CPO可提供最高的集成度、最低的路径损耗和最低功耗,相比传统可插拔模块节省30%以上系统级功耗 [3][10] - CPO基于高度集成的硅光子技术,提供最高性能、最低功耗和最低单位比特成本的解决方案,满足AI网络的严苛需求 [5] 技术演进与制造 - 公司在CPO领域的领导地位始于2021年推出的第一代Tomahawk 4-Humboldt芯片组,引入高密度集成光学引擎、边缘耦合和可拆卸光纤连接器等关键创新 [1] - 第二代Tomahawk 5-Bailly芯片组成为业界首个量产的CPO解决方案,专注于自动化测试和可扩展的制造工艺,为未来量产奠定基础 [2] - 公司对CPO制造自动化进行大规模投资,构建端到端自动化制造流程,从PIC和EIC制造到CPO组装和测试,最大限度减少手动操作导致的偏差 [17] 生态系统与合作 - 公司与康宁合作开发先进光纤和连接器技术,与Twinstar Technologies合作开发高密度光纤电缆,扩展下一代数据中心和AI基础设施中的光互连 [8][9] - 台达电子生产紧凑型3RU外形的TH5-Bailly 51.2T CPO以太网交换机,提供风冷和液冷两种配置 [9] - 富士康互联科技生产CPO LGA插座和可插拔激光源(PLS)笼和连接器,确保可靠、高性能系统集成 [9] AI与数据中心应用 - CPO技术专为下一代高基数纵向扩展和横向扩展网络设计,要求与铜互连同等的可靠性和能效,解决下一代基础模型参数增大带来的带宽、功率和延迟挑战 [10] - 光学技术对AI集群的前后端网络都越来越重要,CPO为光纤链路铺平道路,满足GPU间通信的光互连快速增长需求 [11][12] - 公司TH5-Bailly 51.2T CPO解决方案将128个400G光模块折叠成八个6.4 Tbps光引擎,与51.2 Tbps交换机ASIC共同封装,集成密度比传统可插拔收发器提高一个数量级 [13][15]
HBM爆火:SK海力士,再超三星
半导体行业观察· 2025-05-17 09:54
SK Siltron客户结构变化 - 2024年第一季度SK Siltron向SK海力士销售1288亿韩元晶圆,超越三星电子的1244亿韩元,这是自2018年披露客户数据以来首次逆转 [1] - 对SK海力士销售额同比增长32%,而对三星电子销售额同比下降27% [1] - 行业推测SK海力士因HBM3E和服务器DRAM需求激增推动产能扩张,而三星电子面临DRAM技术路线图延迟和代工业务订单下滑 [2] 半导体行业竞争格局 - SK海力士正加速10纳米级1b工艺产能提升,并将M15X等工厂转型为HBM专用产线,与三星电子形成鲜明对比 [2] - 两家公司晶圆采购比例未显著变化,但三星电子整体产量下降导致采购量减少 [2] - SK Siltron与日本信越化学、SUMCO并列全球三大晶圆供应商 [1] SK Siltron碳化硅业务困境 - 子公司SK Siltron CSS第一季度SiC晶圆销售额仅61亿韩元,同比暴跌71%,营业亏损扩大至634亿韩元 [2][3] - 该业务2019年以4.5亿美元收购自杜邦,现面临技术竞争力不足和市场需求不及预期问题 [3] - SK集团考虑拆分出售硅晶圆业务,保留亏损的SiC业务以优化资产结构 [3]
黄仁勋:2nm很贵,但值得
半导体行业观察· 2025-05-17 09:54
英伟达与台积电高层会晤 - 英伟达执行长黄仁勋与台积电董事长魏哲家在台北私厨会面 双方管理团队及黄仁勋女儿均出席 [1] - 黄仁勋强调台积电报价"一致且公平" 并认为2纳米及以下制程虽难度高但"非常值得" [1] - 台积电出席高层包括财务长黄仁昭 共同营运长秦永沛 米玉杰等核心管理成员 [1] 英伟达中国业务布局 - 公司明确不会向中国发送GPU设计或IP 新设上海研发中心仅评估本地化需求 [2] - 研发中心为现有员工扩建办公空间 生产与设计仍保留在中国境外 [2] - 黄仁勋称中国市场未来2-3年AI规模或达500亿美元 被排除将是"巨大损失" [3] 美国政策影响 - 特朗普政府拟简化芯片出口规则以提升美国AI竞争力 [3] - 英伟达H20 GPU在中国等市场销售预计产生55亿美元收入 [3] - 公司表态支持符合国家利益的任何政策 强调业务敏捷性 [3] 行业技术动态 - 台积电2纳米以下先进制程获英伟达认可 但面临技术难度与高成本挑战 [1] - 美国持续限制对华先进芯片出口 2022年起影响英伟达等企业市场拓展 [2]
台积电疯狂建厂,细节曝光
半导体行业观察· 2025-05-17 09:54
台积电产能扩张计划 - 公司计划在2025年投资380亿至420亿美元用于产能扩张,目标是建成8座半导体制造工厂和1座先进封装工厂 [1] - 2017-2020年平均每年新建3座晶圆厂,2021-2024年增至每年5座,2025年计划新建9座(含8座晶圆厂+1座封装厂)[1] - 目前统计显示有7座新晶圆厂和1座先进封装设施正在建设或即将建设 [2] 全球工厂布局与技术节点 - 台湾Fab 20和Fab 22将在2025年下半年量产N2(2纳米级)工艺,2026年底开始生产N2P和A16(1.6纳米级)工艺 [2] - 亚利桑那州Fab 21分三期建设:一期N4/N5已量产,二期N3正在设备安装,三期A16/N2于2025年4月开建 [1][4] - 日本Fab 23二期(10nm以下工艺)和德国Fab 24一期(N12-N28工艺)正在建设中 [1][2] - 台湾Fab 25计划2025年底开建,可能用于A14(1.4纳米级)及更先进工艺 [2] 美国产能战略 - 计划将30%的N2及以上工艺产能放在美国亚利桑那州,形成独立半导体制造集群 [3] - Fab 21未来将发展为GigaFab集群,目标月产能10万片晶圆 [4] - 3号和4号模块(N2/A16)预计2025年开建,至少一个模块可能在2029年初投产 [4] 技术路线图 - 确认A16(1.6纳米级)工艺将与N2节点并行发展 [1] - 亚利桑那州工厂将覆盖N3/N2/A16全系列先进节点 [3] - 台湾工厂保持先进芯片主要产能,同时美国产能占比显著提升 [3]
Tower确认:印度晶圆厂不建了
半导体行业观察· 2025-05-16 09:31
如果您希望可以时常见面,欢迎标星收藏哦~ 来源:内容 编译自 eenews ,谢谢 。 专 业 代 工 厂 Tower Semiconductor Ltd. ( 位 于 以 色 列 米 格 达 勒 埃 梅 克 ) 首 席 执 行 官 Russell Ellwanger 表示,"五六个月前"放弃了在印度建设晶圆厂的计划。 在分析师电话会议上讨论 Tower 公司 2025 年第一季度稳定的财务业绩时,Ellwange表示,最近 有关阿达尼集团暂停这项 100 亿美元项目的报道并不属实。 "这(新闻报道)令人意外,因为我们停止了这个项目,而且大约五六个月前,我们根据自己的要 求退出了这个项目,"Ellwange说。"我们退出的理由非常充分,但出于保密考虑,我不便透露这 些理由,"他补充道。 Ellwange表示,Tower 公司在参与该项目期间从未向媒体发布过有关该项目的任何信息,因为从 未达成任何正式的继续推进协议,出于同样的原因,他们也没有向媒体发布退出该项目的消息。 Tower 在印度的业务发展历史坎坷,可以追溯到 2012 年,当时它与 Jai Prakash Associates 和 IBM 组成了一个 ...
高性能计算面临的芯片挑战
半导体行业观察· 2025-05-16 09:31
高性能计算概述 - 高性能计算(HPC)是由数百万处理器协同工作的超强计算机系统,应用于天气预测、新药研发、AI训练、汽车设计及太空探索等领域[1] - HPC可运行精细模拟,例如人体药物相互作用或飓风路径预测,其能力远超普通计算机[1] - 过去40年推动科学工程领域重大发现,当前处于技术转折点,政府与行业选择将影响全球创新领导力[1] 人工智能与HPC协同 - AI模型(如语音识别、自动驾驶)依赖HPC提供海量算力进行训练,两者形成紧密互促关系[2] - AI需求使HPC系统面临更高速度、数据吞吐及能耗要求,技术压力显著增加[2] 技术挑战 - **内存瓶颈**:处理器速度远超内存系统数据供给能力,导致效率降低(类比超跑遭遇堵车)[4] - **能耗问题**:超级计算机耗电量达小镇级别,登纳德缩放定律失效后性能提升伴随能耗激增[4] - **芯片精度矛盾**:AI倾向低精度(8/16位)芯片,但科学计算需64位精度,商业芯片生产可能偏离科研需求[4] 全球竞争格局 - **欧洲**:通过EuroHPC计划在芬兰/意大利建超算,目标减少技术依赖并主导气候建模等领域[6] - **日本**:富岳超算同时支持学术与工业研究[6] - **中国**:自主技术构建全球最快超算,视HPC为国家安全与经济战略核心[6] - **美国**:完成百亿亿次计算项目(每秒10^18次运算),但缺乏长期规划可能削弱领导地位[6] 解决方案与创新方向 - **硬件设计**:探索chiplet(模块化芯片)等定制化方案以平衡成本与高精度需求[5] - **国家战略**:需涵盖硬件投资、软件算法开发、跨机构合作及劳动力培训(如并行编程技能)[6][10] - **量子计算**:虽处早期阶段,未来或与传统HPC互补,需同步投入研发[8] 政策与投资动态 - 美国《芯片与科学法案》(2022)拨款扩大芯片制造,设立科研成果转化办公室[8] - 私营企业投入数十亿美元于AI基础设施与数据中心建设[8] - 需建立可持续融资模式,避免因短期目标或地缘政治导致的投资波动[10] 行业前景 - HPC是科学发现、经济增长与国家安全基石,需协调硬件升级、软件优化及产学研合作以维持竞争力[8][10]
Arm宣布:重要转变
半导体行业观察· 2025-05-16 09:31
公司战略转型 - Arm正从组件IP供应商转向平台优先公司,强调提供完整的生态系统以帮助客户扩展AI并降低成本和提高效率[1][4] - 公司引入新的产品命名策略,针对不同终端市场明确平台身份:Neoverse(基础设施)、Niva(PC)、Lumex(移动设备)、Zena(汽车)、Orbis(物联网)[4][9] - 通过简化IP编号(Ultra/Premium/Pro/Nano/Pico层级)和平台代际一致性,提升路线图透明度[5] 市场表现与增长驱动 - 2025财年Q4总收入达12.4亿美元(创纪录),同比增长34%,其中许可收入6.34亿美元(+53%),特许权使用费收入6.07亿美元(+18%)[7] - 增长动力来自Armv9架构部署、CSS采用及智能手机(专利费收入+30% vs 行业出货量+2%)、云基础设施和边缘AI领域[7] - 与全球领先电动汽车制造商达成首个汽车CSS协议,汽车被视为主要增长领域[7][8] 技术优势与行业影响 - Arm芯片设计以低功耗为核心优势,数据中心若采用其方案可缓解电力消耗(当前年耗460太瓦时,预计未来占全球能源25%)[2] - 计算子系统(CSS)提供集成验证系统,缩短芯片上市时间并提升每瓦性能,适用于AI训练/推理工作负载[4][5] - 云服务商(AWS/Google Cloud/Microsoft Azure)扩大基于Arm的AI芯片使用,强化数据中心影响力[8] 生态系统与开发者支持 - 软件工具扩展包括GitHub Copilot免费架构优化代码支持,Kleidi AI软件层设备安装量超80亿次[8] - 现有2200万开发者在Arm平台开发,新品牌架构旨在简化AI工作负载评估与集成[8][11] - 模块化平台设计帮助工程师标准化管道,匹配边缘推理与云端训练需求[11][12] 行业定位与未来方向 - 公司定位为AI全栈基础提供商,覆盖从设备到数据中心的节能计算需求[8][12] - 品牌重塑反映长期战略,通过垂直整合平台满足AI普及对性能与能效的需求[8][12]