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全球第一! 台灣IC晶圓廠產能市占率達21.8%
產業研究機構IC Insights發表半導體研究報告指出,全球每月安裝的數據截至2018年12月,按地理區域(或國家/地區)劃分的晶圓生產能力。每個數字代表位於該地區的晶圓廠每月的總裝機容量,無論擁有晶圓廠的公司的總部位置如何。例如,韓國三星在美國安裝的晶圓產能計入北美產能總量,而不是韓國產能總量。ROW地區主要由新加坡、以色列和馬來西亞組成,但也包括俄羅斯、白俄羅斯和澳大利亞等國家/地區。
台灣的晶圓產能占21.8%,略高於2017年的21.3%(台灣首次成為2015年全球晶圓產能領導者)。台灣的產能市占率僅略高於韓國,台積電和三星以及韓國的SK海力 士占據各自國家晶圓廠產能的巨大比重,並且是全球三大產能領導者。台積電占台灣產能的67%,而三星和SK海力士占2018年底韓國IC晶圓產能的94%。
日本仍然位居第三,僅占全球晶圓廠產能的16.8%。美光幾年前收購了爾必達,以及日本公司製造戰略的其他近期重大變化,包括松下將其部分晶圓廠分拆成獨立的公司,意味著前兩家公司(東芝儲存和瑞薩)占日本62%的晶圓廠產能。
中國的全球晶圓產能占比在2018年增幅最大,從2017年的10.8%上升到2018年的12.5%,增幅為1.7個百分點。同時,許多國際級半導體廠去年擴大了在中國的製造業務,因此預計該國的產能比重將顯著增加。中國的百分比成長主要是以犧牲ROW和北美為代價。ROW地區的產能比重從2017年的9.5%下滑0.8個百分點至2018年的8.7%。北美的產能比重在2018年下降了0.4個百分點。
元件/專利兩頭賣 儒卓力展現歐式代理商思維
元件代理商通常是以元件的買賣作為最主要,甚至是唯一的業務,中間的價差或原廠提供的傭金,則是這類廠商本業內最重要的收入來源。但這是個競爭激烈的行業,即便是元件代理商,也必須設法找出差異化的機會。來自歐洲的儒卓力(Rutronik),就在技術研發上投入相當多資源,除了將自家代理的零組件發展成解決方案之外,甚至還進一步衍生出專利授權業務,其經營樣態在元件代理商中頗為獨特。
儒卓力亞洲區總經理Michael Heinrich表示,該公司是一家相當專注的公司,以市場別來看,汽車跟工業市場的營收貢獻度各占48%與44%,通訊與消費性市場的占比則分別僅5%及3%。但有趣的是,雖然汽車跟工業是公司最主要的營運支柱,但該公司代理的原廠並不包含德儀(TI)、亞德諾(ADI)、恩智浦(NXP)等汽車及工業半導體大廠,而是以英飛凌(Infineon)、意法(ST)、瑞薩(Renesas)等業者的產品做為主動元件的王牌。
Heinrich解釋,公司並不追求最全面的代理,因為這會分散資源,而且不同原廠品牌之間常出現競爭局面。因此,公司是策略性地選擇這些業者,並把資源專注在推廣這些廠商的解決方案上。
更具體地說,儒卓力跟其他元件代理商最大的差別,在於重視研發與技術行銷的投入。舉例來說,儒卓力在馬達驅動領域,就自行研發出結合了超級電容跟鋰電池的混合動力系統架構,並申請了相關專利。
這個混合動力系統架構可以應用在非常多市場,例如電動車跟電動工具的馬達,都常常會需要在短時間內提供更高扭力,但鋰電池是以提供穩定的電力見長,無法讓馬達產生更高扭矩。這時候,如果讓超級電容跟鋰電池同時提供電流來驅動馬達,馬達就能在短時間內有更高的扭力輸出,這對電動車或電動工具來說,是很有賣點的一項特性。電動工具與電動車重量級Tier 1業者博世(Bosch)集團,就對這個概念很有興趣,雙方也有許多合作項目正在進行中。其他車廠對類似的概念也有很高的接受度。
有專利技術在手,讓儒卓力不只可以賣元件,還可以賣專利授權。這是該公司跟其他元件代理商同業最大的差異之處。也因為掌握核心技術,因此儒卓力跟客戶的關係很密切,雙方往來常常不只是元件買賣,或是當市場出現缺貨時,被客戶當作緊急供貨來源。
與客戶密切互動,也反映在儒卓力的電子商務網站設計思維上。目前有許多元件代理商都投入電子商務,甚至連阿里巴巴都開始賣電子元件。但這些網站多半只有買賣,沒有技術支援跟服務,這不是儒卓力想做的事情。儒卓力認為,網站應該是公司與買方深入互動,共同完成產品設計的起點,因此在網站設計上,儒卓力提供了許多其他同業沒有的支援跟諮詢服務。
因為儒卓力在元件代理商領域的經營思維跟做法很獨特,所以有一定的利基存在。歐洲前三大元件代理商中,扣除艾睿(Arrow)跟安富利(Avnet)等全球性的零件通路巨擘之外,就是儒卓力。因此,儒卓力也可說是歐洲本地代理商中的冠軍。
[MWC]FPGA晶片加速卡現身 英特爾大秀5G實力
英特爾(Intel)在世界通訊大會(MWC 2019)發布了FPGA可程式化晶片加速卡N3000(Intel FPGA PAC N3000),可以支援下一代5G核心和虛擬化無線電接入網解決方案,並協助加速網路虛擬化工作負載。
英特爾可程式化解決方案集團行銷副總裁Renette Ar表示,受到網路流量和5G影響,手機和電信業爆炸性地成長,對此英特爾設計了Intel FPGA PAC N3000,以滿足市場所需的性能、功效、完善的系統和支援5G網路的功能。
電信業者正面臨快速成長的使用需求,預計未來五年內網路流量將會增加三倍。另外由於手機用戶、物聯網設備和5G使用比例的成長,更增加了網路擴建和營運的成本和複雜度。
Affirmed Networks首席工程師Ron Parker表示,5G是一種變革性技術,它需要先進的網路虛擬化基礎和靈活的軟體架構。透過使用Intel FPGA PAC N3000,Affirmed Networks為5G核心網路和EPC開發了「第一個真正的100G/CPU插槽解決方案」,是一個雲端原生(cloud-native)的儲存解決方案。利用FPGA加速便能處理這種流量負載,並使CPU使用率降低50%。
Intel FPGA PAC N3000是一個可以高度客製化的平台,傳輸量大、具有低延遲及高頻寬的特性。為降低成本同時又能保持高度的靈活性,Intel FPGA PAC N3000允許最佳化資料層效能,並支持端對端產業規格和開源工具,使用戶能夠快速適應不斷變化的工作負載和規格。
Intel FPGA PAC N3000最高能夠為網路傳輸加速至100Gbps,並支援最高9GB的DDR4和144MB的QDR...
滿足低功耗/高速傳輸需求 JEDEC正式發布LPDDR5標準
JEDEC固態技術協會發布了全新JESD209-5,意即Low Power Double Data Rate 5(LPDDR5)全新標準。LPDDR5的I/O速率將達6,400 MT/s,比2014年發布的第一版LPDDR4高出50%,這將大幅提高各種應用的儲存速度和效率,包括智慧型手機、平板和超薄筆記型電腦等行動裝置。此外,LPDDR5還提供了專為汽車設計的新功能。
與先前版本的標準相比,LPDDR5記憶體處理能力增加了一倍,其資料傳輸速率為6,400 MT/s,LPDDR4則是3,200 MT/s。JEDEC期望能透過LPDDR5大幅改善電子產品的性能和功能,為此,JEDEC重新設計LPDDR5的架構,改為16 Banks的可程式化(Programmable)和多重時脈(Multi-clocking)的架構。
同時,LPDDR5還增加了Data-Copy和Write-X兩個減少數據傳輸操作的命令,以減少系統功耗。Data-Copy命令可以指示LPDDR5元件將單個I/O接腳上的數據直接複製到其它I/O接腳,便毋須再將數據傳輸到其他接腳;而Write-X
功能則是能減少數據從SoC發送到LPDDR5元件的整體功耗。
除此之外,由於汽車等市場需要可靠的數據,因此LPDDR5在SoC和DRAM之間的介面上導入了連接錯誤更正碼(Link Error Correcting Code, ECC)功能,以符合市場需求。
LPDDR5主要的規格更新包括,I/O處理量高達6,400 Mbps、250mV的訊號電壓、利用DFE增強訊號完整性、增加了WCK和RDQS(Read Strobe)以支援更高的數據速率、核心和I/O的動態頻率和電壓調整、Data-Copy和Write-X指令以降低功耗等。
PCBECI標準搭橋 電路板產業邁開智慧製造步伐
PCB產業朝工業4.0邁進,是整個產業的共同目標,但由於這個產業中小型企業林立,除了少數幾家領導大廠已經進入工業3.0之外,大多數廠商的生產線都還僅停留在自動化階段,而且人工作業的比重依然不低。為解決這個問題,台灣印刷電路板產業協會(TPCA)與國際半導體協會(SEMI)合作,共同制定出專為PCB設備互聯需求所設計的PCBECI標準,並以此為基礎,希望帶動整個PCB產業從工業2.0走向工業3.x。
TPCA專案經理張致遠表示,台灣的印刷電路板產業普遍都已經進入工業2.0,也就是導入自動化機台的階段,但要在這個基礎上繼續向前行,將遇到許多挑戰。
目前還在工業2.0階段的廠商要走向工業2.5,也就是打破設備孤島,讓機台彼此互聯、擷取資料,最大的挑戰有二:一是缺乏導入的動機,因為不知道收集好這些資料之後,該如何進一步應用;二則是機台設備沒有標準化的、經濟的通訊介面。有些新一點的機台所採用的可編程邏輯控制器(PLC),採用的是供應商自己發展出來的專有通訊標準;有些舊機台則只有非常陽春、甚至沒有通訊介面。事實上,很多PCB板廠使用的設備,機台年齡都已達20~30年,比平常操作它的作業員年紀還大。
至於從工業2.5走到工業3.0,甚至進一步提升到工業3.0+,大多數業者所面臨的問題則是缺乏足夠的IT人才。因為在實現機台互聯,取得大量資料之後,業者必須要具備相對應的IT開發能力,才能做好資料整合、分析的工作。有些已經走到3.0階段的業者,下一步要面臨的挑戰則是要建立數據模型分析、預測的能力,同時也要開始思考企業流程改造,以及和外部供應商資料流程整合等更棘手的問題。
簡言之,從工業2.5開始,IT人才、資料科學家對企業營運的重要性會越來越高,同時企業主事者也必須開始思考企業內、外部作業流程的改善。對於缺乏IT相關人才是常態的PCB產業而言,智慧製造是一條漫長且考驗眾多的道路。
但千里之行,始於足下。PCB產業的智慧製造升級,必須優先解決機台聯網的問題,後面才能進一步談資料採集跟分析,最後才能進展到數位決策。也因為如此,TPCA與國際半導體產業協會(SEMI)合作,將半導體機台互聯所使用的SECS/GEM介面標準簡化成適合PCB設備使用的PCBECI標準。
不過,張致遠也提到,半導體產業花了20年時間,才讓設備聯網全面普及。PCB產業即便可以學習半導體製造業的經驗,也不會在短短一兩年內就看到機聯網在PCB產業全面普及。也因為如此,最近TPCA才會與多家設備、系統整合業者合作,推出20家中小型板廠、100台機台互聯的示範計畫,希望藉此點火,讓PCB機台聯網的概念能夠開始擴散到中小型板廠。台灣有數百家PCB業者,其中絕大多數都是中小企業。因此,讓中小企業開始動起來,是讓PCB產業整體向上提升的重點。
至於大型PCB或大型軟板廠,則是扮演領導者的角色。例如2017年TPCA就跟廠商攜手,結合政府計畫,成立了PCB A-Team跟PCB智慧製造軟板聯盟兩個示範性計畫。
A-Team是PCBECI的第一個應用實例,由研華、迅得、欣興、敬鵬跟燿華組成,主要是針對單一廠商內部的智慧製造,提出示範性的數據整合平台跟解決方案服務平台,包含產線動態排程、良率預測、設備監診與預防性維護等應用,展現出PCB製造智慧化的一個可能發展路徑。
軟板聯盟則是以跨企業的資訊整合為主,由嘉聯益、聯策跟柏彌蘭金屬化三家廠商參與。其中,柏彌蘭金屬化是嘉聯益主要的原材料供應商之一,其所提供的原料對嘉聯益的軟板製程良率會產生影響,但因為每批原料在特性上多少都會有些差異,因此嘉聯益的生產線必須因應來料的特性調整生產參數。三家廠商藉由開發智慧預處理技術與建置跨公司聯網平台,實現了製程參數動態調整,讓產品良率明顯提升了50%;當良率下降需要排除狀況時所需的時間,也縮短了50%,從而讓相關業者得以藉由智慧製造技術擺脫競爭者的威脅。
上述兩個示範性計畫是從工業2.5走向工業3.0、甚至工業3.5的領導計畫,目前執行起來的效益相當顯著。因此TPCA相信,很多中小型板廠可以藉由這兩個由大廠帶頭執行的計畫,對自家的智慧製造產生更具體的想法跟目標。
是德新款VGX亮相 5G毫米波測試挑戰迎刃解
為克服5G毫米波(mmWave)測試挑戰,是德科技(Keysight Technologies)近日發布全新雙通道微波訊號產生器,能支援高達44GHz的訊號和2GHz射頻(RF)調變頻寬,且有效降低測試設定的複雜度,並減少空中傳輸(OTA)測試環境中的路徑損耗,解決5G與衛星通訊應用的寬頻毫米波傳輸挑戰。
是德科技行銷處副總經理羅大鈞表示,5G元件的整合度大幅提升,5G待測物不像過往的測試元件具備接線的介面(Interface),也就是無法使用電纜在被測設備和測試設備之間建立物理連接,因此大多透過OTA測試的方式。然而,使用OTA測試,最須克服的挑戰便是測試環境中的路徑損耗以及干擾(Noise)。此外,5G的特點例如更複雜的調變(Complex Modulationa)、更寬的頻寬(Wider Bandwidth)、更高的頻率(High Frequencies)及多通道技術(Multiple Antenna Techniques)等,同樣也帶來新的測試挑戰。
為改善此一情況,是德科技推出全新雙通道VXG微波訊號產生器,可支援高達44GHz的訊號和2GHz射頻調變頻寬,並具備最高輸出功率對比誤差向量幅度(EVM)和相鄰通道功率比(ACPR)效能,提供低OTA測試系統路徑損耗。
此外,該產品還整合了Keysight PathWave訊號產生軟體,可加速產品開發,該軟體套件讓使用者能夠存取符合不斷演化之3GPP 5G NR標準的訊號,以測試基地台、行動終端發射器和接收器;並搭載針對5G NR設計的全新圖形操作介面,讓使用者能以簡單流暢的體驗,產生相符性測試所需的訊號,以及以使用者為中心的介面(多點觸控和模組化),滿足研發和製造環境的特定需求。
是德科技網路存取部門副總裁Giampaolo Tardioli則指出,如欲分析並驗證在6GHz以下頻寬和毫米波頻譜中運作之基地台裝置的特性,業者需在寬廣的頻率和頻寬範圍中快速產生符合標準的波形;而新推出的VXG降低了設定複雜度、提升了輻射測試量測完整性,進而縮短5G解決方案的整體開發時程。
加快毫米波商用腳步 三星5G基地台RFIC/DAFE晶片亮相
搶搭5G熱潮,並加速5G毫米波商用時程,三星電子(Samsung Electronics)近日宣布已經成功開發新毫米波(mmWave)射頻積體電路(RFIC)和數位類比轉換(DAFE)ASIC晶片。新的RFIC和DAFE ASIC晶片是5G晶片組的核心元件,能夠支援28GHz和39GHz頻譜,可使5G基地台的尺寸、重量和功耗降低約25%,讓操作和部署更有效率。
三星執行副總裁Paul Kyungwhoon Cheun表示,三星在5G研發方面的突破促使美國和韓國得以在2018年實現5G商業化,其中5G基地台的出貨量已經超過36,000個;三星將繼續提供超低延遲、超高速和大規模連接的5G產品,加速5G商業化,改善產業面貌和日常生活。
為了滿足高速需求,5G基地台使用近千個天線元件和數個RFIC以利用毫米波頻譜。RFIC可以減少基地台的尺寸和功耗,而三星新推出的RFIC採用先進的28nm互補式金屬氧化物半導體(CMOS)技術,使頻寬可以拓展到1.4GHz。RFIC的尺寸也縮小了36%,並且透過降低雜訊和改善RF功率放大器的線性輸出提高整體效能。
目前三星已研發出28GHz和39GHz的RFIC解決方案,並預計今年將加碼推出24GHz和47GHz的RFIC,進一步將事業版圖擴展到更高頻段的市場。三星還開發低功耗、小體積DAFE ASIC晶片,DAFE對數位無線通訊來說非常重要,因它能提供類比-數位的訊號轉換;而開發ASIC晶片可以幫助縮小5G基地台的尺寸和功耗。如果不研發ASIC,DAFE就會因為體積太大而且功率不足而無法滿足產品需求。
三星電子網路業務執行副總裁兼研發主管Jaeho Jeon指出,三星正憑藉研發創新解決方案(包括低功耗RFIC和DAFE ASIC),強化自身在5G市場的競爭優勢,並開創數位轉型新時代。新開發的晶片組將會在推動5G技術發展的過程中發揮重要作用。
2019年中國IC設計產值挑戰人民幣3,000億元
根據市場研究機構TrendForce研究報告指出,2018年中國IC設計產業產值達人民幣2,515億元,年增近23%。以營收排名來看,海思、紫光展銳與北京豪威為中國IC設計前三大企業。展望2019年,儘管進口替代空間依舊巨大,但受到消費性電子產品需求下滑、全球經濟增速放緩與中美貿易戰等外部因素衝擊,預估中國IC設計產業2019年產值約2,965億元人民幣,成長速度放緩至17.9%。
根據TrendForce統計2018年中國IC設計企業營收排名來看,營收規模超10億美元的企業有三家;排名前十的企業中,有三家企業表現突出,全年營收成長率超過20%,而兩家企業則出現超過兩位數的衰退。
細究各公司表現,海思受惠於母公司華為手機出貨的強勢成長及自家研發晶片搭載率的提升,2018年營收成長近30%;格科微受益於CIS需求強勁及晶片價格上漲等因素,營收成長高達39%。而兆易創新則受惠於上半年NOR Flash的漲價及MCU的營收成長帶動,2018年營收成長約13%;紫光國微受惠於智慧安全晶片等業務的高速成長,2018年營收成長約28%。
反觀中興微與匯頂科技則分別受到母公司中興禁運事件影響,以及晶片出貨下滑的衝擊,營收皆呈現兩位數的衰退。中興微2018年營收較2017年衰退近兩成;匯頂則因為指紋辨識晶片出貨下滑,以及晶片平均銷售價格(ASP)下降的疊加因素,導致2018年全年營收衰退約13%。
觀察中國IC設計產業發展,除了海思率先量產全球首顆7nm SoC,宣示中國本土5G基頻晶片布局腳步領先外,包含百度、華為、寒武紀、地平線等多家企業皆發布終端或雲端AI處理器晶片,也顯示中國IC設計企業整體技術實力穩步提升。然而,目前中國IC晶片的自給率僅在15%左右,並且以低階低價產品自給率為最高,未來仍需持續強化研發創新,以拉升中高階晶片的自給率為目標,才能實質推升營收動能的持續成長。
加速工業4.0應用步伐 TI三管齊下打造完善生態系
工業4.0浪潮席捲全球,如何讓生產過程更智慧、高效成為工業領域最受重視的關鍵議題。為此,半導體業者也致力推出相關解決方案,例如德州儀器(TI)便三管齊下,旗下新款工業處理器「Sitara AM6x」、60GHz毫米波感測器「IWR6x」,以及乙太網路實體層(PHY)收發器「DP83825I/DP83869HM」相繼亮相,期能藉此打造完善生態系,加快工業4.0應用腳步。
德州儀器系統暨應用經理 Matt Chevrier表示,虛實整合是工業4.0一大特色,也因此,工業通訊、工業感測、工業控制三大基本要素可說是不可或缺,再輔以資安、能源、機能安全等技術支援,才得以達到雲端和現場設備間的虛實整合,實現工業4.0目標。
Chevrier進一步說明,為滿足市場需求,該公司持續研發工業通訊、感測和控制相關產品,例如2018年年底推出的Sitara AM6x」工業級處理器與60GHz毫米波感測器,還有近日新發布的兩款乙太網路實體層PHY收發器,透過多樣的產品線打造更完善、成熟的生態系,加速工業4.0應用發展。
據悉,Sitara AM6x處理器可在單一網路上匯合乙太網路和即時數據流量,滿足工業4.0應用所需的即時通訊;且該產品整合內建隔離雙核微控制器( MCU ) 子系統,設計師可以利用AM6x處理器創造更加可靠、具功能性安全認證的產品,同時簡化可編程邏輯控制器 ( PLC ) 和多軸馬達驅動應用的整體系統層級的複雜性。
IWR6x系列毫米波感測器則是整合計算處理晶片,能提供即時決策和訊號處理以及高達4GHz的超寬寬頻,並能以高於24GHz窄頻達16倍的準確度來偵測物體和動作。藉由毫米波感測器,工程師可以將毫米波技術整合到各種機器人、工廠自動化和建築自動化設計中,同時運用ISM頻帶進行廣泛部署。
最後,為滿足工業4.0通訊需求,TI近日新推出DP83825I和DP83869HM兩款全新乙太網路實體層收發器,以擴展設計師在設計空間受限的應用程式和時間敏感網路(TSN)時的連接選項。
DP83825I具備體積小、低功耗和電纜傳輸距離長(距離可達150公尺)等優勢,可減少IP網路攝影機、照明、電子銷售點(Electronic Point-of-sale)和其他空間受限型應用的體積和成本;DP83869HM則具有高工作溫度、靜電放電(ESD)抗擾與支援媒介轉換的特點,能顯著提高性能且有助於提升工廠自動化、馬達驅動與電網基礎設施的設計靈活性。
聲波感測器需求大增 亞太地區市場起飛
根據市調機構Transparency的調查,全球的聲波感測器市場在技術層面已經有顯著的成長,原因在於微機電系統(MEMS)聲波感測器已被廣泛應用;由於MEMS聲波感測器具備高靈敏度和無線操作特性,預計需求將會明顯增加,進而驅動聲波感測器市場。
Transparency指出,MEMS已被確立為21世紀最有前途的技術之一。透過結合矽基微電子技術與微機械加工技術,MEMS可能徹底改變工業與消費產品的樣貌。預計到了2026年全球聲波感測器市場將從2017年的4.8億美元達到20億美元,預計年複合增長率為17.19%。
此外,電信業將聲波感測器用於行動電話和其他類似機件也是驅動市場的因素之一。這些設備大部分都已經安裝了麥克風或喇叭,這樣能以相對親切的成本支持聲波感測的應用。預計這些因素將對全球聲波感測器市場產生積極的影響。
受到市場快速成長和潛在需求的吸引,一些企業開始投資聲波感測器的產品和服務。從顯示器面板製造商到設備製造商,各行各業都努力加強自己在全球聲波感測器市場的立足點。研究指出,一些全球知名企業如西門子公司(Siemens Process Instrumentation)、安柏電機(Hubbell Lighting)、阜拓科技(Piezo-optics)、Transense、Pro-Micron GmbH&Co.Kg、Honeywell Sensing & Control、村田製作所(Murata Manufacturing)、Vectron、宜福門電子(IFM Efector)和Dytran。這些公司正致力於透過策略性收購和合作擴展其業務。
2017年亞太地區領先全球聲波感測器市場,預計其將以18.08%的年複合增長率成長。聲波感測器越來越常被應用在智慧型手機和智慧型手表中,預計這個現象在2018~2026年將持續驅動市場。在2017年,中國占了亞太聲波感測器市場的最大部分,其次則是日本,而印度則是成長最快的國家。





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