趨勢大師|英特爾三星「結盟」各有「盤算」各取「所需」

出版時間 2022/06/08
圖為英特爾CEO基辛格。資料照片
圖為英特爾CEO基辛格。資料照片

本文作者微驅科技總經理吳金榮

5月30日美國英特爾公司執行長基辛格,在參加瑞士達沃斯舉行的2022年「世界經濟論壇」後,飛往韓國拜訪三星電子副會長李在鎔,兩人在首爾見面,商討未來在半導體領域進一步合作,雙方就新一代晶片、晶圓代工、行動裝置、個人電腦等領域的合作方案,深入交換意見。

雙方在首爾三星電子總部見面,三星電子方面,除副會長李在鎔外,DS部門負責人慶桂顯、移動終端的MX部門事業部長盧泰文、存儲晶片部門負責人李禎培、晶圓代工業務部門負責人崔時榮、系統LSI事業部負責人樸庸仁等,三星電子高層陪同出席。

這個會議「陣仗」凸顯出英特爾與三星電子將來的合作,將涵蓋上游的半導體及下游的終端設備。對英特爾而言,三星電子將可能成為供應商(晶圓代工、記憶體)以及客戶(CPU),對三星電子而言,英特爾為供應商(CPU)以及客戶(記憶體、晶圓代工)。

2021年三星電子的半導體營業額達831億美元,英特爾的營業額為790億美元,分居全球第一及第二。跟隨在後的為台積電,2021年營業額達568億美元,居全球第三。

英特爾的主力產品為個人電腦、伺服器的中央處理器(CPU)、繪圖處理器(GPU),以及力圖進入的晶圓代工。三星的主力產品為DRAM、NAND記憶體,以及一些邏輯IC加上晶圓代工。

英特爾過去在NAND有所著墨,不過規模不大,2020年英特爾將它的NAND業務部門(含中國大連的晶圓廠),以90億美元賣給韓國SK 海力士後,英特爾及三星在業務方面,除了晶圓代工外,幾乎沒有重疊性。

英特爾是三星電子個人電腦的CPU的供應商,兩者的業務量占各公司的比重不大,不過兩者在技術上的合作頗深。英特爾主導個人電腦的規格多年,英特爾必須與記憶體的主要供應商三星電子共同配合制定規格,讓新開發的CPU能有最佳性能的記憶體,一同成為業界的標準。

英特爾在10奈米製程延宕多時,製程技術落後台積電與三星電子,為了填補技術「空窗期」,英特爾「不得不」尋求外部晶圓代工來源,台積電成為首選,三星也成為英特爾晶圓代工供應商之一。

弔詭的是英特爾基辛格祭起「兩面手法」,一方面尋求外部晶圓代工,另一方面大舉投資興建先進製程產能,積極開發晶圓代工市場,使英特爾將來可能成為晶圓代工廠的「強大競爭者」。

2021年3月底,英特爾宣布投資200億美元,在美國亞利桑那州興建2座先進晶圓廠,並且於同年9月底開始興建,預計於2024年投產,製程為Intel 20A,每座晶圓廠月產能為3萬片。英特爾這個廠區最多可容納6座晶圓廠,潛在最高產能可達每月18萬片。

今年1月底,英特爾宣布將投資200億美元,在美國俄亥俄州新奧尼巴尼(New Albany)興建2座晶圓廠。預計今年底開工興建,2025年投產,每座晶圓廠產能預估為每月2.5萬片。這個廠區是英特爾的「千億美元」投資計畫之一,整個廠區完工後,預計可容納8個晶圓廠。

英特爾另一個「千億美元」計畫在歐洲。

今年3月15日,英特爾宣布將在德國馬德格堡,興建一個由8座晶圓廠組成的巨型廠區。首期將投資170億歐元,興建2座晶圓廠,未來將陸續增建其餘6座晶圓廠,總投資額約1000億歐元。8座晶圓廠落成後,馬德堡將成為歐洲乃至全球最大的晶圓生產基地。預計於2023年開始興建,2027年投產,每座晶圓廠產能預估為每月2.5萬片。

這三項大型投資,若產能全部開出,則最高產能可達每月58萬片。台積電目前7奈米(含)以下先進製程每月產能約30萬片,英特爾計畫興建的先進產能,約為台積電目前先進產能的2倍。不過以英特爾首期開出的產能約每月16萬片,量產時程落在2024、2025及2027年。

除了上述的新投資計畫,目前英特爾生產中的晶圓廠也有先進產能,亞利桑那州的Fab 42、俄勒岡(Oregon)州的Fab D1X、愛爾蘭的Fab 28及Fab 34等皆在擴充先進產能。

目前英特爾量產中最先進的製程為Intel 7 (原10奈米製程),更先進的Intel 4預計於今年下半年進入「可以」量產,Intel 3則計畫在2023年下半年「可以」量產。

儘管英特爾奮力急追先進製程進度,不過這幾年可以真正量產的7奈米、5奈米、3奈米的產能不敷使用,因此不得不將部分產能外包給台積電。

為了分散供應來源,三星電子可能成為英特爾的另一晶圓代工供應商。對英特爾而言,三星電子晶圓代工的價格較台積電低,而且可分散供應來源。對三星電子而言,取得英特爾的晶圓代工訂單具「指標性」意義,並且可擴展營業額。

英特爾與三星電子另一重大的合作項目為記憶體,藉由兩者的合作,英特爾可主導未來個人電腦及伺服器記憶體的規格。更重要的是先進製程的高效能晶片,為了提升性能必須借助「高頻寬記憶體」與主晶片用先進封裝整合,以加速資料傳輸速率。

三星電子是記憶體領導廠商,英特爾必須取得三星電子在記憶體方面的支援,購買三星電子的「高頻寬記憶體」,以先進封裝整合在CPU、GPU中,方能在高效能運算勝出。

三星電子也必須與英特爾密切合作,藉由英特爾在個人電腦、伺服器、資料中心的主導地位,三星電子方能在個人電腦、伺服器等市場,主導記憶體規格,順利擴張記憶體市場。

在英特爾的龐大先進製程產能上線前,英特爾將可能是三星晶圓代工的大客戶,尤其是英特爾新世代的CPU、GPU等,採「晶片塊」(Tile)架構 (也就是大家通稱的「小晶片」),需要很多不同的先進製程產能,三星是僅次於台積電的晶圓代工夥伴選擇。

此次基辛格拜訪三星電子應該是敲定晶圓代工協議,以及英特爾與三星策略聯盟的方向。雙方在「既聯合又鬥爭」的商業關係下,大家皆必須「步步為營」擷取各自的需求,預防爾後可能產生競爭的傷害。

微驅科技總經理吳金榮