1、台积电(TSMC)
台积电是 1987 年在台湾新竹成立的一家超级厉害的晶圆代工公司,在全球半导体制造领域那可是响当当的,是晶圆代工界的老大。它搞出了专业晶圆代工这种模式,让全球半导体产业的分工变得更细致了,和好多顶尖的科技公司都合作得很紧密呢。
台积电代工的芯片在现代电子设备里到处都有。就说智能手机芯片吧,它给苹果做 A 系列和 M 系列芯片,像 iPhone 14 用的 A16 芯片,用 4 纳米工艺,有 160 亿个晶体管,这芯片可厉害了,让手机在运行大游戏、同时开好多程序的时候都能很顺畅。给高通做的骁龙高端芯片,像骁龙 8 Gen 2,也让安卓手机性能变得很强。在高性能计算领域,台积电给英特尔、AMD 这些公司做服务器处理器芯片,满足数据中心大量数据运算的需要。在人工智能领域,英伟达的 A100、H100 这些芯片台积电代工后,计算能力超强,推动了人工智能的发展。在汽车电子芯片方面,台积电给博世、大陆集团这些公司做芯片,汽车才能有智能化、电动化这些功能。
台积电在芯片制造的先进制程工艺上全球第一,2023 年已经能量产 3 纳米制程的芯片了。和 5 纳米制程比,要是功耗一样,性能能提高 10 - 15%;要是性能一样,功耗能降低 25 - 30% 呢。而且台积电在 2 纳米制程技术研发上有了大突破,预计 2025 年就能量产了。台积电每年花在研发上的钱超过 40 亿美元,有 5 万多项专利,研发团队也是超厉害的,一直在改进芯片制造工艺。台积电在全球好多地方都有晶圆厂,像台湾的新竹、台中、台南,还有美国亚利桑那州。
它的总产能在全球晶圆代工市场里按价值算超过一半呢,就说台南的 3 纳米晶圆厂,一个月能生产 10 万片(12 英寸晶圆)。台积电做芯片的时候,成功率很高,刚开始量产先进制程芯片的时候,成功率就超过 70%,后面还会更高。2023 年台积电赚了大概 758.81 亿美元,净利润约 333.14 亿美元,从这就能看出它在行业里的优势大得很,对全球半导体产业发展影响可大了。
2、三星电子(Samsung Electronics)
三星电子是韩国的大企业,业务可广了,消费电子产品、通信设备、半导体都有,半导体是它的核心业务之一,晶圆代工又是半导体业务里重要的一块,在全球半导体市场很有竞争力。
在存储芯片这块,三星是老大,它代工的存储芯片在各种电子设备里都用得很多。在处理器芯片方面,三星长期给高通代工骁龙系列的一些型号,比如骁龙 888。它和英伟达一起做图形处理芯片代工,让芯片性能变好,游戏、设计这些领域的设备用了这种芯片就能更好地运行。三星自己的 Exynos 系列处理器是在自家晶圆厂生产的,用在三星手机这些设备上。随着汽车越来越智能,三星在汽车电子芯片代工上也更用心了,帮助汽车实现自动驾驶、车载娱乐这些功能。
三星在半导体研发和生产技术上很有一套。它的 3 纳米制程技术已经量产了,用的是 GAA(环绕栅极晶体管)技术,这个技术比传统的 FinFET 技术在性能和功耗上都要好。三星每年在半导体研发上投好多钱,研发团队超过 3 万人,一直在推动制程技术进步。三星有个优势是它的产业链很完整,从设计芯片到把芯片封装测试,各个环节在内部配合得很好,能提高效率、降低成本。比如说存储芯片生产的经验可以和逻辑芯片代工互相借鉴,实现技术和工艺的优化。在制造工艺上,三星一直在改进 EUV(极紫外光刻)技术的使用,让光刻机更好用,这样芯片制造的线宽就能变小,芯片性能和集成度就更高了。2023 年三星电子半导体部门赚了大概 537.52 亿美元(晶圆代工业务是其中一部分),在全球晶圆代工市场份额约 18%,是全球第二大晶圆代工企业,对产业格局影响很大。
3、格芯(GlobalFoundries)
格芯总部在美国,它原来是 AMD 做晶圆制造的部门,后来独立出来了,是阿联酋的阿布扎比主权财富基金穆巴达拉投资公司的。在全球晶圆代工市场里,格芯有它独特的位置。在汽车电子芯片方面,格芯做得很好,给博世、大陆集团这些汽车制造商和零部件供应商代工汽车发动机控制单元(ECU)芯片、车身稳定系统(ESP)芯片这些重要芯片。它用成熟的制程工艺,能保证芯片在汽车恶劣的环境下也能稳定工作,符合汽车行业严格的质量要求。在工业控制芯片方面,给西门子、施耐德等公司代工 PLC(可编程逻辑控制器)芯片、工业通信芯片,让工业设备能自动控制和正常通信。在通信芯片领域,给华为、爱立信、诺基亚等公司代工射频芯片、基带芯片,它的 5G 通信射频芯片能满足高频通信的要求,对全球 5G 网络建设有帮助。
格芯有自己的竞争办法,它不跟着别人去追最先进的制程,而是专注于开发和优化 22 纳米及以上的制程技术。它的 22 纳米 FD - SOI(全耗尽型绝缘体上硅)工艺在低功耗应用方面表现很好,适合物联网、汽车电子这些对功耗要求高的领域,这就成了它的特色和优势。格芯在全球的美国、德国、新加坡等地有好几个制造基地,这样能减少物流成本、缩短交货时间。比如德国工厂离欧洲汽车电子客户近,能很快响应客户的需求。格芯有大概 10000 项全球专利,涉及芯片制造工艺、设计方法这些方面,和很多半导体企业合作,通过技术合作和授权来让自己变得更厉害、拓展业务。2023 年格芯大概赚了 60 亿美元左右,在全球晶圆代工市场份额约 4%,在特定领域能稳定地给客户供应芯片。
4、联电(UMC)
联电是 1980 年在台湾成立的,在全球晶圆代工市场里是个重要角色,有很长的历史和丰富的经验,它的制程工艺稳定,服务又好,所以大家对它评价都不错。在逻辑芯片领域,联电给全球的芯片设计公司代工微处理器、微控制器这些逻辑芯片。
比如说给物联网芯片设计公司代工低功耗逻辑芯片,用在智能家居、智能传感器这些产品里,这样芯片成本不高,性能又好,满足了物联网设备对芯片的需求。在电源管理芯片方面,联电给手机、平板电脑、笔记本电脑这些消费电子设备制造商代工 DC - DC 转换器芯片、充电管理芯片,能让电源转换效率更高,芯片不那么容易发热,电池能用的时间也更长。在显示驱动芯片领域,联电给全球的显示面板制造商代工芯片,不管是液晶显示(LCD)面板还是有机发光二极管(OLED)面板都能用,能把图像显示控制得很精确,显示画面质量很好,电视、手机、显示器这些设备都能用。
联电在 28 纳米及以上的成熟制程工艺上竞争力很强。28 纳米制程工艺经过多年改进,成本控制得很好,做出来的芯片成本比同行低大概 10 - 15%。联电和全球超过 500 家芯片设计公司建立了长期稳定的合作关系,还给小型芯片设计公司提供从设计到量产的一站式服务。每年联电大概花 10 亿美元搞研发,开发出了高性能 28 纳米 HPC(高性能计算)工艺和低功耗 28 纳米 LP(低功耗)工艺这些成果,能满足客户对芯片性能和功耗的不同要求。2023 年联电大概赚了 80 亿美元左右,在全球晶圆代工市场份额约 5.3%,在成熟制程代工市场地位很重要,给全球消费电子、物联网这些行业供应芯片。
5、中芯国际(SMIC)
中芯国际 2000 年在上海成立,是中国大陆最大、技术最先进的晶圆代工企业,对中国半导体产业自主可控发展特别重要,打破了国外企业在高端晶圆代工领域的垄断,让国内芯片设计和代工企业能一起发展。
在智能手机芯片方面,以前中芯国际给华为代工麒麟系列的部分芯片,像麒麟 980 用的是 14 纳米工艺,性能高、功耗低,让华为手机在全球市场更有竞争力。中芯国际也给其他国内手机品牌和芯片设计公司代工中低端芯片,满足国内中低端手机市场的需求。在消费电子芯片方面,中芯国际给平板电脑、智能电视、可穿戴设备这些制造商代工芯片。比如说给国内一个知名的智能电视芯片设计公司代工芯片,保证芯片性能稳定、成本低,推动了智能电视产业发展。在汽车电子芯片和工业控制芯片领域,随着国内相关产业发展,中芯国际加大了代工服务。给汽车电子零部件供应商代工 MCU(微控制器)芯片,保证汽车电子系统正常运行,给自动化设备制造商代工 PLC(可编程逻辑控制器)相关芯片,提高工业自动化水平。
中芯国际在 28 纳米及以上的成熟制程工艺上产能高、成功率也高,28 纳米制程工艺已经很成熟了,成功率达到国际先进水平(2023 年月产能可达 10 万片)。作为本土企业,中芯国际和国内产业链上下游企业配合得很好,能很快响应客户需求,和国内芯片设计公司一起开展芯片研发项目。在先进制程研发上一直努力,已经实现了 14 纳米制程工艺量产,正在突破 7 纳米等更先进的制程技术,2023 年研发投入约 20 亿美元。2023 年中芯国际大概赚了 50 亿美元,在全球晶圆代工市场份额约 3.3%,随着国内半导体产业发展,它的市场份额有望提高,对全球半导体产业发展有重要意义。
6、华虹半导体(HuaHong Semiconductor)
华虹半导体 1996 年在上海成立,是中国大陆重要的晶圆代工厂商,主要做特色工艺和功率器件领域,对中国半导体产业多元化发展有很大帮助。
在功率器件领域,华虹半导体给国内外很多功率半导体企业代工功率 MOSFET(金属 - 氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)这些功率器件。比如说给国内一家知名新能源汽车电机驱动企业代工 IGBT 芯片,用在电机驱动系统里,能把电能高效地转换和控制,在工业电源、电力传输领域也广泛使用,保证电力系统稳定运行。
在嵌入式非易失性存储器方面,华虹半导体在嵌入式闪存(eFlash)等非易失性存储器代工方面能力很强,给芯片设计公司代工带嵌入式闪存的微控制器芯片,用在智能卡、物联网设备这些地方,能保证数据长期稳定存储和快速读写,比如智能卡芯片里存储用户信息和加密密钥这些重要数据。在模拟与电源管理芯片领域,华虹半导体给消费电子、工业控制这些领域代工芯片。在消费电子领域,给手机充电器代工电源管理芯片实现高效充电,在工业控制领域,给传感器这些设备代工模拟信号处理芯片处理微弱信号。
华虹半导体在嵌入式非易失性存储器、功率器件这些特色工艺技术上领先,嵌入式闪存工艺在存储密度和读写速度上有优势,可以根据客户需求提供不同方案。功率器件工艺里的超结 MOSFET 工艺能降低导通电阻、提高功率密度,在新能源汽车和工业电源应用中表现很好。华虹半导体和国内产业链上下游企业紧密合作,在设备采购上和国内半导体设备制造商合作,推动国产设备应用和改进,原材料供应上和国内硅片、光刻胶这些材料供应商合作,保证原材料稳定供应和质量提升,同时和芯片设计企业一起研发优化设计,提高芯片性能和竞争力。最近几年华虹半导体一直在扩充产能和升级技术,比如无锡新厂建成后增加了产能,预计产能每年能增长 20%。2023 年华虹半导体大概赚了 25 亿美元左右,在全球晶圆代工市场份额约 1.6%,在特色工艺晶圆代工市场地位重要。
7、力积电(Powerchip Semiconductor Manufacturing Corporation)
力积电是台湾的一家晶圆代工厂商,在半导体制造领域有一定影响力。它主要给消费电子、通信这些领域的客户代工逻辑芯片和存储芯片。在逻辑芯片代工方面,力积电给中小规模的芯片设计公司生产用于消费电子产品的逻辑芯片,满足市场对不同功能消费电子设备的芯片需求。存储芯片代工业务方面,力积电参与全球存储芯片市场的一部分,生产不同类型和规格的存储芯片,帮助数据存储设备生产。
力积电在晶圆代工的技术研发和生产管理方面有优势,能提供稳定的代工服务。它有先进的生产设备和专业的技术团队,一直在投入研发来改进芯片制造工艺。在成熟制程方面产能高、成功率控制得好,能满足芯片质量和数量的要求。同时,力积电还积极探索特色工艺和差异化技术,在特定的模拟芯片、功率器件这些领域有专长,能满足客户对特定功能芯片的制造需求。2023 年力积电大概赚了 15 亿美元左右,在全球晶圆代工市场有一定份额,在细分市场和特定客户群体中发挥作用。
8、世界先进(VIS)
世界先进是 1983 年在台湾成立的一家半导体企业,在新竹科学园区有两座八吋晶圆厂。它在特殊积体电路制造服务领域是个厉害的角色,特别是在中小尺寸晶圆代工和特定应用芯片制造方面很有竞争力,能给客户提供高附加值的服务,满足客户对特殊制程芯片的个性化需求,像在电源管理芯片、显示器驱动芯片领域,有满足市场需求的技术和产能。
世界先进主要代工中小尺寸的晶圆产品,用于显示器驱动芯片、电源管理芯片这些领域。在显示器驱动芯片方面,它给全球的显示面板制造商代工芯片,能让液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)屏幕显示画面质量很高,像色彩显示很准、响应时间很快、刷新率很高,用在智能手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器和电视这些设备上。在电源管理芯片领域,世界先进给消费电子设备生产高效的芯片,满足电能转换、分配和控制的需求,比如智能手机快速充电芯片、可穿戴设备低功耗电源管理芯片,能让设备电池用得更久、性能更好。
世界先进在特殊制程和中小尺寸晶圆代工方面技术很厉害、经验丰富,有先进的生产设备和严格的质量管理体系,保证芯片制造的精度和质量。它一直在改进和创新工艺技术,满足客户对芯片性能、功耗、尺寸这些方面的要求。世界先进和上下游企业关系不错,能得到市场信息和技术支持,能很快调整生产和研发策略,比如显示器技术更新换代的时候,它能很快调整芯片制程。2023 年世界先进大概赚了 10 亿美元左右,在全球晶圆代工市场有一定份额,在显示器驱动芯片和电源管理芯片代工领域地位重要,保障全球显示和消费电子产业芯片供应。
9、高塔半导体(Tower Semiconductor)
高塔半导体 1993 年成立,总部在以色列,在全球晶圆代工市场有一定地位,在模拟芯片和射频芯片等领域的代工服务很有名。
高塔半导体的产品包括模拟芯片、射频芯片、功率管理芯片这些,给工业控制、医疗设备、通信、消费电子、汽车电子等行业客户提供各种各样的代工服务。在模拟芯片方面,给工业自动化控制系统这些生产高精度模拟芯片,能很精确地处理传感器采集的微弱模拟信号,保证控制系统能准确运行。在射频芯片领域,给智能手机、基站这些通信设备制造射频芯片,满足 5G 和其他通信标准下高频、高速信号处理的需求,保证通信稳定和高效数据传输。在功率管理芯片方面,给消费电子、电动汽车这些生产芯片,控制电能分配,比如电动汽车电池充电、放电和电机驱动电能分配,提高能源利用效率。
高塔半导体在模拟和射频芯片代工方面技术厉害、经验丰富,有专业的技术团队和先进的生产设备,涵盖光刻、蚀刻、封装测试这些环节。通过持续投入研发和创新,高塔半导体不断改进芯片制造工艺,提高芯片性能和可靠性。比如说模拟芯片制造能实现高精度电路布局和参数控制,保证低噪声、高线性度这些指标,射频芯片制造掌握了先进的高频电路设计和制造技术。高塔半导体在全球以色列、美国、日本和意大利等地有晶圆厂,和英特尔、意法半导体这些大公司合作,共享生产设施和技术研发,提升自己的能力。2023 年高塔半导体大概赚了 8 亿美元左右,在全球晶圆代工市场有一定份额,为全球通信、工业、消费电子和汽车电子等行业发展提供支持,未来发展空间很大。
10、东部高科(DB HiTek)
东部高科是韩国的一家晶圆代工厂商,主要给韩国本土和国际客户提供服务,在 CMOS 图像传感器和显示驱动芯片代工方面有特色,是韩国半导体产业的重要部分。东部高科的产品 CMOS 图像传感器、显示驱动芯片用在智能手机、平板电脑、显示器这些电子设备上。在 CMOS 图像传感器方面,给智能手机摄像头和监控摄像头这些生产高分辨率、高灵敏度的图像传感器,这样智能手机就能拍出清晰、细腻的照片和视频。在显示驱动芯片领域,给各种显示设备生产驱动芯片,保证高清液晶显示器和高刷新率 OLED 显示屏这些屏幕显示稳定、质量高,能准确控制每个像素显示,图像显示效果很逼真。
东部高科在 CMOS 图像传感器和显示驱动芯片代工方面有技术优势,有先进的生产设备和专业的技术团队,技术人员经验丰富。在 CMOS 图像传感器制造中,掌握了先进的像素设计、光电转换和信号处理技术,能提高感光性能、降低噪点、提升图像质量。在显示驱动芯片制造方面,有高精度电路设计和制造技术,能满足不同显示技术对驱动芯片的要求。公司很注重研发创新,改进生产工艺来提升产品性能和竞争力。
东部高科和全球很多知名半导体企业合作,提供代工服务,通过紧密合作能知道市场需求变化,很快响应并提供定制化解决方案。在市场拓展方面,东部高科积极开拓国际市场,在韩国本土有市场份额,也拓展到亚洲其他地区和欧美市场。不过东部高科面临全球同行竞争,特别是中低端晶圆代工市场竞争很激烈,它通过提高生产效率、产品质量,降低成本来提高性价比,同时加强和上下游企业合作,构建产业链生态系统