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2014年4月4日 星期五

台灣半導體產業未來與摩爾定律極限 ( The future of the semiconductor industry and the limits of Moore's Law )

張忠謀：摩爾定律將死 但物聯網應用帶來新機會

台積電(2330-TW)(TSM-US)董事長張忠謀表示，半導體業遵循的摩爾定律經過數十年的發展將死，「苟延殘喘」個5、6年就不適用，但物聯網等應用需要半導體支持，因此將延續產業發展與帶來新機會。

張忠謀說，半導體業過往遵循的摩爾定律經過數十年的發展，差不多「要死了」，估計就算還可以苟延殘喘個5、6年之後就不適用。但他反問，難道接下來半導體業就沒有事情做了嗎？

他認為，半導體業不會因此完蛋，這是因為物聯網等相關應用仍需要使用大量晶片，需要半導體支持，且將延續半導體產業發展與帶來新機會是下一個「Big Thing」。

他也這麼說，過去半導體每年發展僅成長約3至5%，但因智慧型手機、平板電腦需求帶動使高通、聯發科和台積電繳出雙位數、甚至接近20%成長的成績單，就是掌握了商機，而半導體處在這生態系的基層，不管物聯網是誰成功，都會需要半導體支持。

他也說，Google、蘋果、亞馬遜、思科及中國的阿里巴巴、騰訊及華為等，是已經跟上下一個「Big Thing」趨勢潮流的業者，估計未來5到10年，將成為這個新產業的「紅人」。

台積電籲大同盟合作，延續摩爾定律極限

台積電(2330)2013供應鏈管理論壇於12日在新竹登場，由新任共同執行長暨總經理劉德音進行專題演講。劉德音表示，繼台積20奈米製程於下月正式量產之後，下一世代的16奈米FinFET製程因要採用雙重曝光(double patterning)技術，成本壓力可說前所未有，至於再下一世代的10奈米由於將開始導入EUV(極紫外光)微影製程，成本的壓力將更大。因此他也呼籲在場的供應鏈夥伴與台積一同努力，以延續摩爾定律的極限。

不過他也特別強調，即使面臨種種技術困難與成本壓力，台積依然認為，EUV( 相較於multiple e-beam )仍具備較多好處，因此在未來的3~4年仍會是台積發展的主流製程。

劉德音細數台積電近年在先進製程產能、技術上都能滿足客戶的需求，很重要的因素即是得力於供應商的力挺。劉德音指出，台積Fab 14已經展開20奈米量產準備，這是台積先進製程歷史上量產速度最快的一次(steepest ramp in TSMC history)，為此他也特別感謝供應商的支持。他並指出，16奈米FinFET製程將緊接在20奈米一年之後量產，接著則進入10奈米階段，台積在技術、成本上面臨的挑戰，自從量產20奈米製程SoC(系統單晶片)後就越來越艱鉅，他盼供應商能與台積合作，創造雙贏的局面。
Intel Semiconductor of 3D tech. will move 10nm in 2015, TSMC will
face Intel a very competitive technology on 2015

劉德音並喊話，表示台積大同盟(Grand Alliance)匯集所有夥伴的創新能量，而這也是台積先進製程在產能與良率上都能維持高檔表現的原因。他重申，台積的成功必須仰賴大同盟的優勢，台積希望與供應鏈夥伴一同成長，維繫長遠的合作關係。而即使摩爾定律屢屢遭到挑戰，外界質疑10奈米可能就是摩爾定律的極限所在，不過劉德音表示，相信台積大同盟優秀的半導體人才齊聚，一定能夠成功突破、延展摩爾定律，台積與供應鏈夥伴也會「合作共創雙贏」(collaborate and win together)。

劉德音表示，從董事長張忠謀(見附圖)回鍋擔任執行長的2009年~2013年的4年期間，台積的RD投入增加了5倍，而台積營收也維持穩定成長，這些都是與供應商努力合作才能達成。而台積大同盟是成立於相互信賴的基礎，他相信台積的成功靠著與大同盟夥伴攜手合作，將會有光明的未來(The future is very bright)。

不過，台積大同盟的大家長張忠謀，12日則是因另有行程而未能出席年度供應鏈論壇。

巴克萊：蘋果採用台積電20奈米不是一次消費

外資巴克萊證券在台積電(2330-TW)(TSM-US)法說後出具分析報告，維持目標價160元不變，同時巴克萊資本證券亞太區半導體首席分析師陸行之在該報告中點出，從台積電的回應中推論，蘋果採用台積電20奈米不是一次性的消費，也使台積電在高階手機每台銷售貢獻從去年10.8元進一步提高到13.9元。

台積電昨法說釋出了6大亮點，除了第2季營收季增21.5至23.5%與毛利率/營益率同步成長，也包含20奈米製程現正密切配合2大重量級客戶。外資機構分別推論，這2大客戶就是蘋果以及高通(滲透了三星的新機核心)，也是台積電今年要達成「逐季成長」的一大助力

而陸行之在最新分析報告中寫道，維持台積電優於大盤與目標價160元不變。台積電指「一個20奈米的主要客戶在2015年將是同時採用20奈米SoC與16奈米FinFET+製程」，這意味著，蘋果採用台積電20奈米不是一次性的消費，而台積電正是通過這兩個製程同時提供給蘋果取得更多的市占。

他也指出，台積電16奈米FinFET+相對20奈米SoC具備降低30%功耗、能效增40%，同時就與競爭者所宣稱的14奈米FinFE不相上下，因此，在高階手機每台的銷受貢獻從去年10.8元進一步提高到13.9元，是得利於蘋果 AP/指紋辨識感測器等訂單所致。

他也看好台積電來自於6大類別應用需求所驅動2014年的強勁增長：4G LTE基礎建設、4G LTE智慧手機升級；32位元演進64位元；CMOS感測器；MEMS；指紋辨識；NFC(尤其在智慧型手機應用的IC客戶)。該機構也預估台積電今年業績成長超越晶圓代工年成長14%數個百分點達20%。

跳脫製程技術極限思維，3D IC再續摩爾定律

隨著摩爾定律開始遭遇瓶頸，半導體產業對於該定律的發展亦產生質疑，催生3D IC的興起。尤其高昂的先進製程成本，已讓SoC功能整合不再符合經濟效益，因此，利用立體堆疊的3D IC，將成為延續摩爾定律的重要關鍵。

英特爾(Intel)創辦人之一的摩爾(Gordon Moore)在1965年預測單一矽晶片的電晶體數目，每隔18月將會增加一倍(圖1)，這就是著名摩爾定律(Moore's Law)的原由。幾10年來，全世界半導體的發展大致都不脫摩爾定律的預測，但製程技術改進已近極限，如何維持定律中的成長速率，或許答案就在三維晶片(3D IC)。

摩爾經濟學風行數十年

摩爾定律在半導體領域已經形成一個所謂的摩爾經濟學。這個經濟學不僅使其成了英特爾的發展方針，也是全世界半導體領域很自然的追求目標。即便全球半導體技術藍圖(International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS)也一直都是跟隨著摩爾定律。此外，台灣的產、官、學、研也都是以摩爾定律為半導體相關領域研究與政策制定的圭臬。

摩爾定律改變半導體業界，也改變資訊科技(IT)產業。光是在Google Search裡面可以至少發現三百四十八萬筆摩爾定律的資料。其實，摩爾定律只是一個發現，也不是一個科學定理，至少摩爾當初在他的文章內並沒有說這是一個定律。

摩爾定律最初也只指出元件數目會每18個月增加一倍，但並沒有說頻率和效能也會增加一倍。有趣的是，摩爾一開始是說12個月會有一個半導體新世代，到了1975年他自己把時間延到24個月，18個月是其他人幫他改的。最後，摩爾的文章根本也沒有談到微處理器的變化這件事。儘管如此，摩爾定律仍神奇地靈驗了40多年。

摩爾定律雖然應驗了40年，但至少在20年前，就有學者開始計算或是討論它的死亡日期。1980年代，從光學微影(Optical Lithography)的角度來看，摩爾定律應該在400奈米(nm)，也就是0.4微米(μm)左右就要停止，這是因為當初所使用的曝光機台的光波長約是436奈米(G-line)，所以根據物理的基本概念，特徵尺寸(Critical Dimension)在400奈米就應該停止。

當然，最簡便的方式就是提升機台效能，使用更小的波長到365奈米、248奈米與193奈米。這讓摩爾定律得以再繼續存活20年。但是，從表1中可以看到，曝光機台的光波長自2003年就沒有再進步，雖然目前有加入所謂的水浸潤式微影(Water Immersion Lithography)技術，但已經快使用光所有可以用的製程技術。

摩爾定律促成SoC蓬勃發展

摩爾定律的發展推升系統單晶片(System on a Chip, SoC)的出現，回過頭檢視系統單晶片的優點，過去以來都認為它可以降低成本、執行效能增加、降低耗電量、體積縮小以及增加可靠度。當然，因為要達到一個IC具有所有系統的功能，就必須在布局(Layout)、時序(Timing)與訊號整合度(Signal Integrity)上付出時間(人力)與金錢(EDA工具)的龐大代價。

但是，系統單晶片早在2003年的國際固態電子電路會議(ISSCC)中也已經被英特爾的一位架構(Architecture)主管Jay Heeb宣告死刑，從那時候開始，大家才開始認真的討論到底摩爾定律還可以存活多久？何時會中止？因此，各家市場分析公司與學者開始從技術與經濟的觀點上嚴肅的討論摩爾定律的終點。

從表2可以看得出來，若是從技術的觀點來看，大約是在2014～2018年間，若是從經濟的觀點來看，大約是在2020年。有學者認為，若是量子力學可以用在積體電路，到時候電子是一個電晶體的最小單元，那麼摩爾定律可以撐到2035年。著名的市場分析公司則認為，2009年英特爾的凌動(Atom)晶片是最後一顆符合摩爾定律下的晶片。

圖2是賓州大學教授謝源(Xie Yuan)所提出的半導體發展微笑曲線。可以看到系統單晶片之前，都是透過離散元件將射頻(RF)、混合訊號(Mixed Signal)、Ceramic/Glass等元件以一到數個IC整合在一起，直到系統單晶片出現，似乎有了一統江湖的味道。因為，夢想中的單一晶片似乎可以將所有的半導體技術整合在一個晶粒當中。

這的確是一個夢想，也很難達到。主要的原因是光罩與製程的價格實在太高，除非是財力雄厚的公司，否則根本玩不起系統單晶片。這個曲線似乎也在呼應宏碁董事長施振榮於1992年所提出的獲利微笑曲線，系統單晶片看來並不是可以獲利的最好技術，可能是最差的技術。別忘了摩爾第二定律--Rock's Law，也就是雖然元件增加兩倍，晶圓價格並不會增加兩倍，相對的晶圓製造費用可能是兩倍。所以，英特爾在2003年便提出SO3D--System-in-3D-Package的概念，至此，系統單晶片就已經不是IC設計市場上的主角，取而代之的是系統級封裝(System in Package, SiP)、PoP(Package on Package)等所謂的三維(3D)堆疊系統。

當摩爾定律遇到3D IC

就如同前面所說的，摩爾定律不只是技術問題，它是半導體經濟問題，所以牽扯到太多的供應鏈、公司，乃至國家的穩定問題，所以設備或是材料商都會投入更多的資源來開發更多的技術，讓這個推動能力可以繼續存在。

由於傳統的193奈米光源早已經大於關鍵尺寸(Critical Dimension, CD)，也就是超過物理極限，若是要繼續微縮，就必須要在光源、曝光技巧或光罩準備上做出努力。表3是設備商KLA-Tencor針對各個產品若是要達到可以延續摩爾定律，該公司所認為應有的搭配技術。

可以看出，在2010年，動態隨機存取記憶體(DRAM)產品雖然進入了3x奈米的製程，也最早引進3D IC的必備技術--矽穿孔(Through Silicon Via, TSV)。這是因為DRAM要求的容量太大，雖然微顯影技術可以做出尺寸，但面積太大導致良率下降，所以不得不使用TSV。

相對地，NAND因為本身儲存單元可以朝著立體化進行，也就是由浮動閘極(FG)進入到電荷捕捉記憶體(Charge Trapping Memory, CTM)，所以可讓摩爾定律在不依賴TSV的情形下繼續存在。

在微處理器(MPU)產品的部分，因為可以認定是邏輯含記憶體的產品，所以微影製程的微縮可以撐得比較久一點。但是，到了22奈米，除了加上高介電質金屬閘極(HKMG)外，TSV也是必備的。單純的邏輯製程，也是在22奈米必須要用到TSV。總之，到15奈米左右，TSV應該是摩爾定律維持有效必備的技術之一。

2011年，英特爾為了延續摩爾定律，推出所謂的三閘極(Tri-gate)的3D電晶體(圖3)。對於這個製程，英特爾早就在2002年就已經發展，意味著將完全擺脫二維(2D)平面電晶體結構，這是因為閘極有三個面。但是，這個三個面的電晶體結構並不是3D IC，頂多只是3D電晶體。

很清楚地，摩爾定律雖然受到挑戰，但畢竟它是經濟層面的問題。當人類溫飽問題已經解決，過去的電子科技也不符合需求，那麼人類的需求更不會只是在摩爾定律，而是希望擁有更多摩爾定律，或者希望超越摩爾定律，要達到這個目標，就必須要發展3D IC的技術。

其實，3D IC在90年代被稱之為VIC(Vertically Integrated Circuits)，或CUBIC(Cumulatively Bonded IC)，或是所謂的3D Integration。從堆疊這個名詞來看，至少可以有下列不同的堆疊方式：

  • 電晶體堆疊
    • 電晶體堆疊(Transistor Stacking)是將電晶體做成非平面(Non-planar)的電晶體。例如平面式雙閘極電晶體(Planar Double Gate Transistors)、Flexfet、鰭式場效電晶體(FinFET)、英特爾的三閘極電晶體及Gate-all-around(GAA)FET等等。
  • 封裝層次的堆疊
    • 封裝層次的堆疊(Package Stacking)將不同形式的封裝，再以另一個封裝堆疊起來，例如系統封裝、SoP(System on Package)、PiP(Package in Package)、SCSP(Stacked Chip Scale Package)、CoC(Chip on Chip)、內藏元件(Embedded Device)等。
  • 裸晶堆疊/晶圓片堆疊
    • 裸晶堆疊/晶圓片堆疊(Die Stacking/Wafer Stacking)將不同的晶粒或晶圓片針對Die-to-Die、Die-to-Wafer或Wafer-to-Wafer用鍵合

(Bonding)的方式接合。這其中又包含了一種稱之為無接觸型3D IC(Contactless 3D IC)。

利用晶片層的堆疊來減輕IC中擁擠的程度，早就不是什麼新的構想，這種想法在業界至少已經有30年的時間。但是，過去一直可以在平面製程或設計工具上努力，達到摩爾定律的需求。

目前，逐漸有人考慮到利用第三維來創造3D IC。如圖4所示，也就是透過高度的堆疊來整合不同的IC。不同於3D封裝裡面的元件是離散的，都是在元件的周邊利用打線(Bonding Wire)相接，3D IC則是一個獨立的IC，透過垂直與水平整合來大量提高整合密度。

除此之外，3D IC因為多了一度的自由空間，因此，不管是在電路的合成階段，或在系統整合階段，3D IC可以讓電路的呈現更為彈性，可以讓矽智財(IP)的再使用性更大為提升(圖5)。

透過TSV技術讓摩爾定律持續有效，也就是讓摩爾經濟可以持續創造價值，是未來幾年內會看到的。這樣的結合讓更多的創意產品可以產生，不管是智慧型手機或平板電腦都可以添加更多的功能。(本文作者為南台科技大學電子系教授)

分析

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2013年12月1日 星期日

2014 ~ 2015 台積電與英特爾、三星大競爭時代 - 台灣該加強什麼 ( 2014 ~ 2015 TSMC will complete with Intel and Samsung strongly )

先進製程領先者，最佳光景才要到來　─台積董事長張忠謀
2013 TSMC will go into 16nm FIN pross

晶圓代工龍頭台積電(2330)一年一度的股東會上，有「小何麗玲」之稱的股市名人黃雪芬再度出席，向董事長張忠謀獻花，感謝台積去年營收、獲利衝新高，以及經營團隊一年來的努力。接下花束的張忠謀顯得心情愉快，並重申「台積最好的光景，仍未到來」，同時對競爭對手三星、英特爾，台灣景氣以及證所稅、貧富差距等問題，知無不談。

《看台積：最好時光尚未到來》

關於先進製程的進展，張忠謀表示，台積於去年11月即開始採用20奈米系統單晶片製程，為客戶生產測試晶片，並預計於2014年正式進入量產。此外，台積也同步切入16奈米FinFET製程，於2012年完成16奈米 FinFET 製程的定義後即進行開發，並順利完成測試晶片的產品設計定案(tape-out)。

而由於20-SoC製程與16奈米 FinFET 製程導線密度的相似性，他指出，台積預計在 20-SoC製程推出一年後，緊接著進入16奈米FinFET製程試產，量產速度將較前幾代製程更快。此外，台積也同時開始佈局下一世代的10奈米製程，對於採用多重曝光顯影機台的10奈米製程前導作業也已起步，目前正著手開發創新製程，以因應先進世代技術所帶來的挑戰。
由上圖可知 TSMC 16nm FIN 製程提早3年

張忠謀也重申，他對台積的前途「非常樂觀」，且台積「最好光景仍未到來」(the best is yet to come)。

他指出，2010年台積破了營收、獲利的紀錄，2012年營收和獲利則再度雙雙創高，至於2013年他相信也會是「破紀錄的一年」。至於這是否意味台積今年的EPS會超越去年的6.41元、再創新高？張忠謀則微笑表示，「I think so」。

而關於台積營運動能強勁，但股價卻似乎總未能適度反映台積的價值？對此，張忠謀則表示，過去如果說過台積股價委屈，「這是失言」，其實不該對股價評論。而他也重申，自己對股價的態度方面是一個「基本面者」(fundamentalist)，意謂僅要台積獲利成長好、投入資本的回收狀況理想，那麼台積股價「長期來說一定會好」。

而張忠謀也強調，他對股價一直抱持著這樣的態度，因此短期即使對股價感到委屈，但他也「不應該講話」。

《看韓國：可畏的只有三星》

曾在公開場合說過三星是「可畏對手」，以及三星與英特爾是兩隻「700磅大猩猩」的張忠謀，關於台灣半導體產業和韓國之間的競爭，如今則進一步表達樂觀態度。他表示，韓國所謂「可畏」的競爭對手，其實也只有三星而已。

張忠謀指出，他不認為台灣的半導體產業僅有台積獨自強出頭，像是宏達電雖然面臨手機市場激烈的競爭，但仍是一家很好的公司；另外，他也特別點名聯發科、鴻海都是台灣半導體產業的好企業，即使鴻海「毛利率低了一點」。

張忠謀更進一步舉例，表示三星的市值約2千億美金，在韓國可說是獨大的企業，第二名就遙遙落後，而這結構跟台灣有些類似：台積以市值1千億美金居第一、第二則是鴻海的300-400億美金。所以他認為，韓國「也沒什麼可怕」。

張忠謀表示，三星成功的地方，就是產品線很多、很廣，而雖台灣沒有像三星這種橫跨眾多產品、應用的企業，但他認為，台灣有台積可應付三星的半導體部門，宏達電則可對抗三星的手機，聯發科則能與三星的IC部門相抗衡，至於鴻海甚至還切入了三星尚未進入的新領域，因此他認為台灣的半導體產業足以和韓國對抗。

不過他也提醒，台灣與韓國的競爭「當然也要注意匯率」，而台幣兌韓圜的匯率事實上已經有許多年，都對台灣出口商不利。

《看英特爾：我們不會在美國設廠》

至於另一隻「大猩猩」英特爾，張忠謀日前就曾多次表示，台積認為英特爾是選擇性的進入晶圓代工領域，而即使英特爾搶先進入14奈米製程，但台積也有16奈米FinFET製程將於2015年量產來抗衡。而關於台積是否將會強龍壓境，跨入美國、在英特爾的地盤設廠？對此張忠謀則是表示，短期在美國沒有設廠計劃。

張忠謀分析，英特爾在美國可說是最受半導體人才青睞的雇主(favorite)，至於台積則是台灣半導體人才最嚮往的企業，所以台積在台灣反而可以吸納更多頂尖人才，到了美國就不見得，因此此刻在美國並沒有建廠的計劃。

他指出，台積究竟要不要在美國設廠，終歸還是要回到投資回報率(return)如何，是否符合經濟的效益。事實上，台積目前在台灣的經濟規模已很大，也相當有優勢，像台積在竹科、南科、中科都有據點，且這中間都有高鐵串連，幾乎是一小時內就可到，所以大批工程師，可以在各大廠區之間快速調配，以解決各種研發、生產的問題。

張忠謀強調，去年台積28奈米製程的出貨可說是「史無前例的快」，事實上，這就是靠台積將數百名工程師，從台南跟新竹調到中科的28奈米主力廠房去，所達成的成果。此外，像台積的無塵室之間設有空橋，可無縫進行設備的運送，這就是台積在台灣規模經濟發揮的證明，因此他不認為台積現在有到美國設廠的必要。

《看台灣：今年GDP保守，證所稅/貧富差距/電力都是課題》

2015 road map 都提早了
張忠謀指出，台灣目前在全球經濟體中扮演的角色，大概就是處於中間、小康的位置，但還不到富有國家的程度。而以這樣中間國家的位置來說，他認為其GDP成長率應該要在5%的水準，但感覺台灣今年GDP成長率要達到這水準有些挑戰。

而關於台灣明年經濟的走向如何？他則表示，短期的未來還看不到太大的轉機，如果台灣可以出現像日本首相安倍晉三「三箭」這樣大膽的經濟改革的狀況，台灣未來經濟發展應該還是會有潛力。

此外，張忠謀也特別提到現在年輕人低薪資、以及社會貧富差距大的問題。關於日前王品董事長戴勝益月薪不到5萬、應投資自己、不要儲蓄的一席話成為市場焦點，他表示，自己同意戴勝益的說法，認為月薪若在5萬元以下，要存錢老實說也存不了多少，年輕人不如多多拿來投資自己，比方去上課、進行教育性的旅遊，或者交際等等。

不過，雖同意年輕人若月薪不高，應勇於投資自己，但張忠謀也再次點出他對社會貧富結構不均的反對意見。他指出，如果真要說自己的經濟立場，應是中間偏向自由派(liberal)，而相較於美國經濟學家克魯曼( Paul Robin Krugman )，他並沒有那麼右派，因此他認為貧富不均是很嚴重，且值得關注的社會問題。

而關於證所稅修正案最快將於24日表決、以及核四公投等時事議題，張忠謀也一一做出回應。他重申，去年在通過證所稅時，政府將把非證券所得的最低稅負一案，夾帶入場，並進一步把最低稅負從10%調升至12%，這與證券所得根本毫無關係，台積對此覺得相當不平。

至於核四議題，張忠謀則指出，台積身為用電大戶，如果沒有一個可靠的電力供應來源「絕對是會受不了」，台積向來也對電力供應非常關心。而他記得當年李登輝擔任總統時，自己也曾向他反映過科學園區有時會跳電的狀況，而當時李登輝「拍了一下桌子」，且表示假如政府無法供給企業可靠的電力，那「這個政府要來幹什麼」，而他對這樣的態度也感到非常同意與敬佩，因此台積向來對電力議題很關注，不過對核四訴諸公投是否恰當？他則表示不便評論。

英特爾搶攻代工有3大挑戰 台積電地位難撼動
ARM 64bits CPU 將大幅威脅 Intel

半導體巨擘英特爾甫釋出將擴大晶圓代工業務，擬運用其先進製程優勢為其他廠商代工，且範圍將擴及ARM架構晶片的訊息，這也引發外界關注此舉對台積電(2330)可能造成的影響。不過事實上，考量到英特爾與高通、蘋果之間複雜的利益衝突，台積IP佈局火網的綿密，以及英特爾在14奈米製程仍有三星、格羅方德等兩大對手步步進逼三大因素，即使英特爾擴大晶圓代工業務的企圖積極，短期內新增客戶基礎恐有限，仍難以撼動台積地位。

首先，英特爾應不致於接下太多採ARM架構生產的晶片訂單，主要是此塊市場規模過於龐大，英特爾仍缺乏相應的足夠產能，因此外資里昂即指出，英特爾這席話，最大目標應該是想爭取蘋果的訂單。

另一方面，蘋果所力拱的64位元A7處理器，已應用於iPhone 5s、iPad Air、新款iPad Mini等熱門機種，隨著蘋果對處理器位元數規格的拉高，可能對英特爾傳統的x 86 CPU架構形成挑戰，雙方仍存在利益衝突。加上手機晶片大廠高通(Qualcomm)，基於英特爾積極發展行動通訊晶片(Bay Trail將於明年上市)的戰略考量，也絕不可能大量釋單予英特爾，在少了高通、蘋果兩大咖挹注的情況下，英特爾要擴大晶圓代工市佔並不容易。

第二，台積在大同盟(Grand Alliance)合作夥伴撐腰下，其開放創新平台(Open Innovation Platform)目前已囊括近5700個IP。根據台積管理階層的說法，當中有20~30%的IP都為台積電自行研發，可供客戶發展先進SoC之用，而台積在每一個客戶的tape-out(設計定案)上，平均可用上8~12個獨特的IP，且另一方面，客戶採用某些熱門IP的回流率也相當高，在約5700個IP之中，大概有2500個IP受到客戶重複使用，這些在在都顯示台積於IP綿密的火網佈局，可望成為爭取客戶的最佳利器。

外資瑞信(Credit Suisse)對此則分析，英特爾雖表示願意對包括低價行動裝置，乃至FPGA/ASIC等低階到高階的客戶敞開懷抱，等於企圖搶進台積約60%的客戶，惟障礙在於，英特爾要建立如同台積一樣龐大的IP基礎難度太高。再者，英特爾雖獨霸應用於PC以及伺服器的CPU市場，且平均每片wafer(晶圓)可為英特爾賺進高達33,000美元的收益(平均每片晶圓成本約12,500美元)，不過事實上其若要搶進行動通訊的晶圓代工市場，成本結構將做出極大調整(以台積20奈米製程為例，台積每片晶圓估可賺進8,000美元，每片晶圓投入的成本則約4~5,000美元)，這對英特爾又是另一個挑戰。

第三，純就先進製程進度而言，英特爾的14奈米製程量產並不順暢，估計最快也得等到明年Q1，而這個時程與同樣採14奈米製程的三星、格羅方德，差距不到一年。加上台積在今年Q1即可開始量產20奈米、20奈米製程機台與16奈米重疊度亦極高，在學習曲線加持下，台積將於2015年展開的16奈米製程量產也可望取得好成果，屆時英特爾能否成功突圍，還有很多變數。因此，英特爾即使轉變晶圓代工業務規則，短期內對台積應仍難形成威脅。

Intel-Infineon acquisition deal: What analysts are saying
Intel PC CPU 也將面臨威脅

SAN JOSE, Calif. - Intel Corp. plans to purchase Infineon Technologies AG's Wireless Solutions Business (WLS) for $1.4 billion in cash with the deal expected to close in the first quarter of 2011.This is yet another deal in a buying spree that has seen Intel agree to acquire Texas Instruments Inc.'s cable modem product line, on Aug 16 and willing to spend $7.68 billion on security software vendor McAfee Inc. last week.

Here's what analysts said about the Intel-Infineon deal:

Craig Berger, an analyst with FBR, said: ''Intel feels compelled to build out its mobile product suite, including ARM baseband processors for handsets, smartphones, tablets, and other mobile devices. Remember, Intel sold its ARM-based baseband product group, Xscale, to Marvell in late 2006 for $600 million in cash.

There are positive and negative implications for Intel regarding the Infineon transaction. Positives include: (1) This transaction gives Intel a well executing, sizable presence in the cellular baseband market with top customers including Apple, Nokia, Samsung, LG and others; (2) Infineon does have competitive wireless products including a 65-nm HSUPA platform (XMM 6160), an upcoming 40-nm HSPA platform (XMM 6260), and decent 4G LTE products; (3) Intel's soon-to-be acquired ARM technologies are increasingly found in smartphones and tablet PCs so that Intel can defend its CPU market share as tablets ramp.

Negatives include: 1) Execution risks loom as Intel does not have a great track record of success outside of its core Intel Architecture CPU markets; 2) Intel's management could get distracted with its baseband- and mobile-related efforts; 3) the baseband business is mixing in at lower gross and operating margins, slightly negatively impacting Intel's overall margins (but by one point or less); and 4) touting Atom chips and ARM based-chips could be somewhat confusing to customers. Net, Intel's efforts here are a 'show-me' story as we feel like we have seen this movie before (Xscale) and generally remain skeptical of Intel's ability to execute outside of core CPU market.''

Stephen Entwistle, vice president of strategic technology at market consultancy Strategy Analytics, said: "We see this as a significant development in the cellular baseband market. Infineon brings top-10 handset OEM relationships and valuable cellular radio modem expertise.''

Sravan Kundojjala, handset component analyst with Strategy Analytics, said: "Intel is likely to keep Infineon's 2G business as it provides scale which is crucial to play in the cellular baseband segment. Intel's volume play could potentially impact Qualcomm, MediaTek and ST-Ericsson. In the near-term Intel could potentially equip every PC with 3G which could accelerate its 3G volumes and directly challenge Qualcomm's 3G dominance."

Hans Mosesmann, an analyst with Raymond James & Associates, said: Infineon ''is a leading provider of cellular platforms to top tier global phone makers, including the iPhone 4. The acquisition expands Intel's current Wi-Fi and 4G WiMAX offerings to include Infineon's 3G capabilities and supports Intel's plans to accelerate Long-Term Evolution (LTE).

Intel believes it can keep a majority of WLS’s existing customers, with the possibility of one or two customers (Apple? Samsung?) leaving due to competitive reasons.

Intel Acquires Fujitsu Wireless

LONDON —Intel Corp. confirmed that it acquired last month Fujitsu Semiconductor Wireless Products Inc. (FSWP), the Tempe, Ariz.-based subsidiary of Fujitsu that developed an advanced multimode LTE RF transceiver. The financial terms of the deal were not disclosed.

The acquisition, reported this week by Will Strauss, the president and principal analyst of Forward Concepts in Mesa, Ariz., was confirmed by an Intel spokesman in an email to EE Times. The spokesman said Intel made the acqusition to expand its mobile capabilities.

In an email newsletter to clients, Strauss said the move was "very important," because it gave Intel access to the mobile communications transceiver and design team he had previously described as probably the best standalone RF team in the world. Intel likely would have made such a move to help it win design slots in mobile equipment such as smartphones and tablet computers.

The RF team's lineage goes back from Fujitsu to Freescale Semiconductor and before that to Motorola's semiconductor product sector.

Strauss said the latest RF transceiver includes such features as antenna tuning, envelope tracking, and an internal DSP that supports any application processor, including those that implement the x86 instruction set architecture. Of even greater interest may be what the team is working on: an RF chip for LTE-Advanced supporting carrier aggregation of traffic.

In the newsletter, Strauss said that Intel had not made any formal announcement of the Fujitsu acquisition, probably because it did not wish to embarrass its wireless business unit based on its 2011 acquisition of Infineon's wireless business unit for about $1.4 billion. That group brought a healthy business in 2G and 3G RF transceivers to Intel. It is shipping a multimode LTE RF transceiver, but not a much needed LTE modem. However, it seems that any overlap has not deterred Intel from acquiring the Arizona group.

The Intel spokesman said the company does not typically do formal announcements around acquisitions such as this. "Don't read too much into that," the spokesman said via email.


業界首顆64位元系統單晶片(SoC)現場可編程閘陣列(FPGA)搶先亮相。Altera宣布將以英特爾(Intel)14奈米(nm)三閘極(Tri-gate)製程推出Stratix 10系統單晶片FPGA，採用四核心、64位元安謀國際(ARM)Cortex-A53處理器，以及浮點數位訊號處理器(DSP)及高效能FPGA結構，期大舉進攻資料中心加速運算、雷達系統及通訊設備等應用市場。

Altera企業策略與行銷資深副總裁Danny Biran表示，對客戶而言，高整合度元件將持續成為複雜、高效能應用產品的最佳解決方案；而Stratix 10 SoC能讓工程師擁有一個多功能且效能強大的異質(Heterogeneous)運算平台，讓他們可以設計出更創新且更快上市的產品。  

ARM處理器部門執行副總裁暨總經理Tom Cronk指出，Cortex-A53 處理器可提供高效率功耗及理想的表現效能，且ARM生態系統及軟體社群將全面支援該顆處理器，因此Altera以最低功耗的64位元架構補強DSP與FPGA運算元素，將可創造出最先進的異質運算平台。  

事實上，ARM Cortex-A53處理器係第一顆被SoC FPGA採用的64位元處理器。Altera將其應用於Stratix 10 SoC，看重的是 Cortex-A53 處理器的效能、功耗及數據吞吐量及其他先進特色。Cortex-A53係目前ARM應用層級處理器中具備最高電源效率的產品，不僅如此，Cortex-A53 在英特爾14奈米Tri-Gate 製程的助力下，將可提供較現今最高效能的SoC FPGA六倍以上的數據吞吐量。  

除效能外，Cortex-A53處理器亦提供虛擬支援功能，包括256TB記憶體及在L1及L2快取(Cache)的錯誤校正碼(ECC)。此外，Cortex-A53處理器核心可以32位元模式運作，亦即以 Cortex-A9 運作系統執行且軟體相容，該特色將可讓 Altera 的28奈米及20奈米SoC FPGA無縫升級。  

Altera提高Stratix 10 SoC效能表現的關鍵，除採用Cortex-A53處理器架構外，英特爾14奈米Tri-Gate製程亦扮演要角。Altera Stratix 10 SoC將可提供高於1GHz的可編程邏輯效能，相當於現今28奈米製程FPGA的兩倍，並降低70%的耗電量。除此之外，Stratix 10 SoC內建業界首創硬體浮點運算DSP區塊，可提供每秒十兆次的浮點運算(10TFLOPS)效能。  

Altera在第一代及第二代的SoC產品線中已導入ARM Cortex-A9 MPCore核心，而在第三代SoC產品--Stratix 10 SoC，Altera更延續一貫風格，以Cortex-A53核心做為提高SoC FPGA效能的重要武器，因此，該公司將提供一系列設計軟體及ARM生態系統工具及作業系統支援，包括以Altera版本的ARM DS-5開發工具為特色的SoC嵌入式設計套件(EDS)，以及Altera的OpenCL軟體開發套件(SDK)，期協助工程師利用OpenCL高階設計語言完成異質運算平台，並縮短開發時間。

分析

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2013年9月15日 星期日

Intel 穿戴式裝置的晶片策略 - Smart、tablet、wearable、green、server computing

英特爾攻穿戴 推超小處理器

英特爾（Intel）10日發表一系列超迷你Quark處理器，可應用在穿戴式裝置、皮膚貼片，甚至是蒐集醫療資訊的吞入式裝置，積極擴展智慧手機以外的新市場。
被批評為未能在智慧手機晶片取得先機的英特爾表示，Quark未來幾年可應用在體感的穿戴式裝置、工業與醫療裝置等仰賴數十億個小型計算引擎的裝置。

今年5月與執行長柯森尼奇（Brian Krzanich）一起銜命受任的總裁詹姆斯（Renee James）在英特爾年度開發商大會上說：「這是英特爾歷來的最小型晶片。」Quark的大小為低階Atom晶片系列的五分之一，耗電量僅十分之一，但價格並未公布。

Quark是英特爾多項宣布中最讓人驚豔的，鎖定科技業的下一波重大機會「穿戴式運算」，包括智慧手表與日常生活的物聯網裝置等。其中受矚目的功能是應用於醫療家電用品，如監看生命跡象的智慧繃帶，與可吞入或注射用的拋棄式感應器。

英特爾基於生產製程的改良，得以縮小晶片上電晶體的尺寸與成本，因此押注於能靠Quark賺取龐大利潤。詹姆斯說，採用Quark系列的裝置數量龐大，足以維持昔日的高利潤水準。

2011年英特爾率先擊敗對手，將生產技術帶入22奈米製程。柯森尼奇10日也發表首批以14奈米製程技術生產的晶片，訂明年上市。

【特派記者謝艾莉／舊金山10日電】英特爾積極搶攻行動市場，執行長柯森尼奇指出，年底假期旺季來臨前，將有60多款二合一裝置的設計，價格帶可望低達400美元，甚至將看到售價100美元的平板電腦、搭載英特爾的處理器。

布萊恩10日在英特爾科技論壇（IDF）發表開幕演說時表示，英特爾本周將推出英特爾針對行動裝置所設計的首款22奈米系統單晶片（SoC），代號Bay Trail，採全新低功耗、高效能Silvermont微架構，可用在各種創新設計的Android與Windows產品，其中最重要的是平板以及二合一裝置。

Intel's 'Quark' lineup targets wearable 

Intel announced a line of tiny chips for new markets, including wearable devices, at the company's annual conference in San Francisco on Tuesday.

Called Quark, it is Intel's bid to stay relevant in the era of wearable computing.The new lower-power products will address wearable gadgets, as well as industrial "Internet-of-Things" devices, new Intel CEO Brian Krzanich said during his keynote speech.

It's approximately one-fifth the size of the company's already-small Atom chip and draws one-tenth the power.
Intel will sample circuit board designs based on the first product in this family during the fourth quarter of this year. Initially, it will be aimed at the industrial, energy, and transportation markets.

Krzanich showed a bracelet as an example of a concept product and said the company is pursuing opportunities with partners in this area.

"Smartphones and tablets are not the end-state," he said. "The next wave of computing is still being defined. Wearable computers and sophisticated sensors and robotics are only some of the initial applications."Intel appears to be going after rival ARM with Quark, wrote Anand Shimpi of chip site Anandtech.

"ARM's Cortex M and Cortex R processor IP already compete in the spaces that Intel is naming for Quark," he said.Qualcomm also is moving ahead with the Internet-of-things concept, such as the recently.


The 2013 edition of the annual Internet Trends report finds a continued robust online growth. The world now has 2.4 billion Internet users, and this total figure continues to grow apace. A major factor in this increase is mobile usage and it is expanding swiftly, while the mobile advertising opportunity remains largely untapped.


 KPCB’s report has reviewed the shifting online landscape, which has become more social and content rich, with expanded use of photos, video and audio. Looking into the future, the report highlights early signs of demand and growth for wearable computing devices, such as the likes of Google glasses, connected wrist bands and watches, also the features and emergence of connected cars, drones and other new platforms.

Teenagers still love Facebook, this isn’t breaking news. Piper Jaffray’s recent study shows 33 percent of the 5,200 teens surveyed choose Facebook as their most important of all social networks. Following closely behind, Twitter has 30 percent of the vote, while 17 percent of teens say that Instagram is the most important social network.

The most notable fact is that interest in Facebook seems to be declining heavily among teens. Even though teens still see Facebook as their most important social network, Piper Jaffray reports that the numbers are down regarding how many teens see Facebook as the most important social media website.

Over the past year, the number of teens who deem Facebook as the most important social media site has dropped from more than 30 percent to just over 20 percent. YouTube may usurp Facebook soon as the most important social media site. As it stands right now, YouTube also has around 22 percent of the vote.

註：穿戴式裝置的計算能力是否需要這麼高？值得懷疑？

参考

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