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    ASML眼中的下個半導體產業十年


    電子發燒友網報道(文/周凱揚)作為把控著半導體產業命脈“EUV光刻機” 的唯一廠商,ASML對于產業趨勢的洞察無疑要超出其他企業。在近日舉辦的投資者大會上,ASML就半導體行業下個十年的趨勢進行了透徹的分析和預測。

    從整個半導體行業的總值來看,ASML直接引用了3家分析公司的數據,包括SEMI、TechInsights和McKinsey,他們給出的2030市場規模在1萬億到1.3萬億美元之間。而目前的總值在0.6萬億美元左右,所以從目前的預測來看,無論如何,10年后半導體市場規模都會再翻一倍。

    各個國家與地區追求的技術主權

    在形容去年的芯片短缺供應鏈斷裂問題時,ASML首席執行官 Peter Wennink稱其為1973年石油危機重演,這并非石油短缺引發的問題,但卻依然出現了危機的局面。2021年的半導體危機,很大程度上也受限于全球半導體產業被疫情影響,而不是原材料消耗殆盡所引發的問題。
    在去年供應鏈緊張的局面發生后,各國很快就意識到所謂的全球供應鏈在疫情這樣的全球危機下并不算牢靠,所以紛紛開始追求所謂的“技術主權”。如果不能牢牢地將其抓在手里,難免會步步受制于人,而這對于ASML無疑是利好。
    美國推出了著名的芯片法案,金額高達520億美元;歐洲推出了芯片法案,同樣高達460億美元;中國大陸的大基金第一期和第二期總規模超過了500億美元,還推出了一系列減稅政策,中國臺灣也開始優先為晶圓廠供應土地和能源;韓國推出了所謂的“韓國半導體腰帶”戰略,引入了對半導體公司的免稅額度,并計劃在2030年吸引4500億美元的私人投資。
    在ASML看來,這還只是一個開始,要想實現一定的技術主權,在當下的半導體產業增長率下,意味著從國家層面上需要加倍投入。而且這里指代的技術主權還不是指打通整個半導體產業鏈,而是不被整個產業甩開太遠。

    不同工藝的增長點在哪?

    我們已經在手機SoC上經歷了一代又一代的先進工藝,雖說看起來這一塊的增長已經放慢了腳步,但ASML目前更看好的其實是其他手機芯片從成熟工藝往先進工藝的演進。ASML列出了今年6月份臺積電技術研討會上發布的數據,其中就提到了智能手機和消費電子上其他芯片帶來的增長。
    比如CIS或MEMS傳感器,目前已經到了28nm的工藝節點上,未來走向先進工藝會帶來更多的增長。而射頻IC目前最快已經走到了6nm這個先進工藝節點上,在Wi-Fi、蜂窩等技術走入下一個階段后,也會緊隨邏輯IC用上更先進的工藝。再者就是音頻/視頻芯片以及PMIC芯片,兩者目前尚處于22nm和40nm的階段,不過未來在8K普及,獨立PMIC轉向智能PMIC后,也可能會一并引入先進工藝。
    搭載先進工藝產品數量的其他增長來源來自服務器和AR/VR頭戴設備,這兩者其實在先進節點的利用進度上都已經快趕上手機SoC了,但從Gartner等機構今年的分析來看,均會在未來擁有更高的增長率。
    至于成熟工藝的增長,ASML用到了來自英飛凌和臺積電的數據,主要還是來自智能電網和汽車這兩大市場。在ASML自己的分析中,使用28nm及以上成熟量產工藝的產品在6年間增長了40%,這也意味著DUV的出貨量短期不會出現下滑,但相對出貨量增長率和單機器的生產效率來說,還是要弱于EUV的。

    技術演進需要更先進的半導體設備

    ASML的重心并沒有全部放在制造和售賣光刻機上,也在和全球頂尖的研究中心IMEC深入探索半導體技術的極限。從IMEC給出的路線圖來看,2nm、3nm都已經是第一階段的產物了,未來2036年的目標是實現2埃米,晶體管結構也會轉變為CFET。
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    而在存儲技術的發展上,也并沒有出現瓶頸。以DRAM為例,三星目前D1a的產品已經開始量產,而D1b的產品已經進入開發階段,D1c、D0a的產品已經開啟了研究,最終會在2023年走到D0c這個節點,在高內存密度和低供電電壓上實現質的飛躍。
    NAND也是如此,美光176層的NAND或許已經可以滿足目前不少數據中心的存儲需求了,但在ASML的預測中,我們將會在2030年迎來500層以上的NAND產品,這樣的閃存在性能和密度都將是史無前例的,而ASML這樣的設備廠商,無疑將成為這些技術演進的最大受益者。

    設計方向的改變意味著更多的晶圓需求

    先進工藝在放慢腳步后,芯片設計廠商找到了新的方式來平衡能耗與性能,那就是更大的芯片面積?!案吣苄А币呀洺闪苏麄€半導體產業的新準則,可面臨工藝突破速度減緩,只靠高能效給終端產品的營銷帶來了不少困難,尤其是在與上一代產品的性能對比時。
    所以對于一些對于芯片面積寬容度更高的產品,諸如電腦芯片、服務器芯片等,就有了靠堆面積來增加性能的方法,比如蘋果的M1系列芯片、英偉達的GPU、英特爾的CPU等。根據ASML的分析,在工藝、架構不變的前提下,降低芯片電壓,提高能效比,還能維持相同的性能,至少需要原來1.2倍以上的芯片面積,如果想要更高的芯片性能,那就只能繼續往上堆了。
    隨著前進1nm帶來的性能提升越來越少,或許未來堆面積才是大趨勢,這樣哪怕出現芯片出貨量下降的情況,但晶圓的需求量還是在往上走的,這正是晶圓廠們仍在堅持擴大產能的原因之一,也是ASML仍然看好自己未來營收的原因之一。

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    聲明:本文轉載自電子發燒友



    2022-11-07 10:15:39


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