竞逐苹果供应商 台积电三星都拿到了啥？

　　在全球半导体代工行业，韩国三星电子半导体事业部和中国台湾台积电一直处于竞争状态，两家公司每年为了争抢苹果的A系列处理器闹得不可开交。之前一直传言，两家企业为了能够拿到苹果处理器订单，正在就半导体生产工艺进行激烈竞争。

　　定了 台积电为苹果生产 A11 芯片?

　　根据外电报导，分析机构 BlueFinResearc Partners 的分析师表示，苹果 (Apple) 芯片供应商台积电将会在 2017 年 4 月时开始生产苹果的 A11 芯片，而且消息指出，该款芯片将采用台积电的 10 纳米先进制程进行生产。

　　报导指出，其实早在 2016 年 9 月份，台积电已经就未来发展蓝图表示，将会在 2016 年底之前开始投产 10 纳米制程的芯片。

　　不过，BlueFin 指出，2017 年采用台积电 10 纳米先进制程的芯片，将不仅仅是苹果的 A11 芯片而已，另外包括苹果新一代 iPad 中采用地的 A10X 芯片，以及联发科 (MediaTek) 的 Helio X30 高端芯片，都将会采用台积电的 10 纳米制程，而且这两款芯片的生产时间都会比苹果的 A11 芯片的时间早。

　　与 A11 芯片相比，苹果的 A10X 和联发科的 Helio X30 芯片的出货量相对比较小。也就是说，在 A11 芯片正式出货前，10 纳米制程的芯片出货量就台积电的总出货量中比较，其所占有的比例将不会很大。

　　不过，但是等到 A11 芯片正式开始量产之际，为了应付新款 iPhone 的准备上市，苹果将需要大量 10 纳米制程的 A11 芯片，台积电届时就需要确保芯片的产能不缺乏。因为，如果台积电无法保证产量以满足苹果的需求，那么最终台积电的收益等会受到影响，而苹果也可能选择在供应链中多加一家芯片供应商，以确保足够的货源。这对虎视眈眈的竞争对手——韩国三星来说，将会是个好的消息。

　　错失A11订单

　　三星将为新一代iPhone大量供应零部件!

　　据福布斯报道，随着苹果和三星的法律纠纷最终尘埃落定，美国最高法院作出有利于三星的判决后，三星将在明年再次成为iPhone的主要零部件供应商。三星或与苹果A11无缘，不过能够为新一代iPhone大量供应零部件，对于三星来说，也会是不错的成绩。

　　三星最初曾是苹果的主要零部件供应商，供应NAND闪存和DRAM存储芯片。但是，从2011年起，三星开始减少对苹果的零部件供应。因为就在那一年，苹果以侵犯专利为由，将三星告上法庭。苹果手机拆解报告显示，三星如今只向iPhone 7供应DRAM芯片。

　　显示面板和存储芯片(NAND闪存和DRAM存储芯片)向来是苹果iPhone上面最贵的一些零部件。根据市场研究机构IHS Markit的报告，以32GB版本的iPhone 7为例，这些零部件的成本加起来占到物料总成本(219.80美元)的四分之一以上。有报道称，三星将再次为下一代iPhone供应OLED显示屏和NAND闪存芯片。而提供DRAM芯片将让三星从数百家供应商中脱颖而出，成为下一代iPhone的主要供应商。

　　■ A系列芯片(与台积电竞争激烈)

　　由于台积电的存在，芯片代工是三星目前唯一面临激烈竞争的领域。此前三星和台积电都为苹果代工制造iPhone 6手机上使用的A9芯片，不过台积电随后赢得了为iPhone 7生产A10芯片的独家合同。现在，有分析师表示，台积电将会继续为苹果生产A11 芯片，该款芯片将采用台积电的 10 纳米先进制程进行生产。

　　台积电的优势在于它的一体化FoWLP封装技术，该公司表示这种技术使得封装速度和厚度都有所改善，而且晶圆热性能也有所增强。市场研究机构IHS Markit半导体制造部门高级主管莱恩·耶利内克(Len Jelinek)表示，“封装设计上的改进，以及芯片设计的优化，将给苹果带来SoC性能优势，以及电路板组装的物理优势，这种技术改进有助于台积电获得苹果订单。 ”

　　■ OLED显示屏(独占苹果订单)

　　此前有报道称，苹果将于明年推出配备曲面屏的下一代iPhone，新款iPhone采用OLED显示屏，而三星将成为独家OLED显示屏供应商。而在OLED显示屏市场，苹果的选择并不多，毕竟三星主导着这一市场。韩国现代证券的两位分析师杰夫·金(Jeff Kim)和凯文·金(Kevin Kim)表示：“目前，在柔性OLED显示屏市场，三星是唯一一家实现量产的公司，而且在OLED智能手机和OLED显示屏市场都雄居第一。”

　　■ 存储芯片(占苹果大量订单)

　　三星是全球最大的NAND闪存芯片供应商，在全球的市场份额超过三分之一。据韩国媒体ETNews报道，由于旗下拥有众多业务，三星过去几年对苹果NAND闪存的需求置之不理。不过如今三星却需要像苹果这样更大的买家，才能充分挖掘其新建的半导体工厂的制造能力。2014年，三星曾投入156万亿韩元(约合147亿美元)在韩国本土新建了一家芯片工厂，这也是三星对其单个工厂所做的最大一笔投资。据ETNews报道，新工厂于明年开始投入生产后，三星也将再次向苹果提供闪存芯片。

　　实际上，苹果也无法彻底撇清与三星的关系。目前，苹果从多家供应商采购NAND闪存，但不用最大NAND闪存芯片供应商三星的产品，理由似乎站不住脚。此外，因为三星拥有移动DRAM市场大约60%的份额，苹果还不可避免会用到三星DRAM存储芯片。

　　■ 三星10纳米芯片已经开始量产?

　　说起10纳米工艺，三星在今年10月17日已经宣布，其系统芯片业务已启动了10纳米工艺芯片的量产。三星也成为了业内采用10纳米工艺的厂商。三星在公告中表示，明年初发布的一款产品将会采用10纳米芯片。不过三星没有透露具体是哪一款产品。

　　韩国媒体曾有报道称，三星将是高通骁龙835芯片的独家代工商，这款芯片将会采用10纳米工艺制造。预计三星将于明年初推出下一代Galaxy S手机，而将有约一半的这款手机搭载骁龙835芯片。

　　台积电和三星

　　在竞争的10纳米制程到底是什么呢?

　　所谓的“10纳米”指的是半导体芯片的线宽，线宽越小，芯片的面积越小，单位面积整合的晶体管数量越多，性能可以更加强劲。

　　制程工艺是指IC内电路与电路之间的距离。制程工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。微电子技术的发展与进步，主要是靠工艺技术的不断改进，使得器件的特征尺寸不断缩小，从而集成度不断提高，功耗降低，器件性能得到提高。

　　芯片制造工艺在1995年以后，从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、90纳米、65纳米、45纳米、32纳米、28纳米、22纳米，一直发展到现在的的16纳米、14纳米、10纳米······

　　■ 缩小制程有什么好处?

　　纳米很小，那么缩小制程的用意，缩小晶体管的最主要目的，就是可以在更小的芯片中塞入更多的晶体管，让芯片不会因技术提升而变得更大;其次，可以增加处理器的运算效率;再者，减少体积也可以降低耗电量;最后，芯片体积缩小后，更容易塞入移动设备中(比如手机)，满足未来轻薄化的需求。

　　■ 尺寸缩小有物理限制

　　不过，制程并不能无限制的缩小，当我们将晶体管缩小到20纳米左右时，就会遇到量子物理中的问题，晶体管的漏电现象，抵销缩小L时获得的效益。作为改善方式，就是导入FinFET(Tri-Gate)这个概念，如右上图。在Intel以前所做的解释中，可以知道借由导入这个技术，能减少因物理现象所导致的漏电现象。

　　更重要的是，借由这个方法可以增加Gate端和下层的接触面积。在传统的做法中(左上图)，接触面只有一个平面，但是采用 FinFET(Tri-Gate)这个技术后，接触面将变成立体，可以轻易的增加接触面积，这样就可以在保持一样的接触面积下让Source-Drain端变得更小，对缩小尺寸有相当大的帮助。

　　■ 为什么10纳米制程引起很大关注

　　迈入10nm很困难。各大厂进入10纳米制程面临相当严峻的挑战，主因是1颗原子的大小大约为0.1纳米，在10纳米的情况下，一条线只有不到100颗原子，在制作上相当困难，而且只要有一个原子的缺陷，像是在制作过程中有原子掉出或是有杂质，就会产生不知名的现象，影响产品的良率。

　　如果无法想象这个难度，可以做个小实验。在桌上用100个小珠子排成一个10×10的正方形，并且剪裁一张纸盖在珠子上，接着用小刷子把旁边的的珠子刷掉，最后使他形成一个10×5的长方形。这样就可以知道各大厂所面临到的困境，以及达成这个目标究竟是多么艰巨。

　　当然，攀登科学高峰必然会遇到很多的困难。如今三星10纳米芯片已经宣布开始量产，台积电也宣布将用10纳米芯片生产新一代iPhone的处理器A11。三星和台积电在10纳米制程上一直处于竞争状态，虽然台积电拿到苹果A11订单的可能性更大，但双方的竞争，更加促进了10纳米制程的投入，使得原本很难的技术得以克服，并取得一定的成绩。这对全球半导体产业来说，都是很有意义的进步。