定了 臺積電為蘋果生產 A11 芯片？

根據外電報導，分析機構 BlueFinResearc Partners 的分析師表示，蘋果 （Apple） 芯片供應商臺積電將會在 2017 年 4 月時開始生產蘋果的 A11 芯片，而且消息指出，該款芯片將采用臺積電的 10 納米先進制程進行生產。

報導指出，其實早在 2016 年 9 月份，臺積電已經就未來發展藍圖表示，將會在 2016 年底之前開始投產 10 納米制程的芯片。

不過，BlueFin 指出，2017 年采用臺積電 10 納米先進制程的芯片，將不僅僅是蘋果的 A11 芯片而已，另外包括蘋果新一代 iPad 中采用地的 A10X 芯片，以及聯發科 （MediaTek） 的 Helio X30 高端芯片，都將會采用臺積電的 10 納米制程，而且這兩款芯片的生產時間都會比蘋果的 A11 芯片的時間早。

與 A11 芯片相比，蘋果的 A10X 和聯發科的 Helio X30 芯片的出貨量相對比較小。也就是說，在 A11 芯片正式出貨前，10 納米制程的芯片出貨量就臺積電的總出貨量中比較，其所占有的比例將不會很大。

不過，但是等到 A11 芯片正式開始量產之際，為了應付新款 iPhone 的準備上市，蘋果將需要大量 10 納米制程的 A11 芯片，臺積電屆時就需要確保芯片的產能不缺乏。因為，如果臺積電無法保證產量以滿足蘋果的需求，那么最終臺積電的收益等會受到影響，而蘋果也可能選擇在供應鏈中多加一家芯片供應商，以確保足夠的貨源。這對虎視眈眈的競爭對手——韓國三星來說，將會是個好的消息。

錯失A11訂單

三星將為新一代iPhone大量供應零部件！

據福布斯報道，隨著蘋果和三星的法律糾紛最終塵埃落定，美國最高法院作出有利于三星的判決后，三星將在明年再次成為iPhone的主要零部件供應商。三星或與蘋果A11無緣，不過能夠為新一代iPhone大量供應零部件，對于三星來說，也會是不錯的成績。

三星最初曾是蘋果的主要零部件供應商，供應NAND閃存和DRAM存儲芯片。但是，從2011年起，三星開始減少對蘋果的零部件供應。因為就在那一年，蘋果以侵犯專利為由，將三星告上法庭。蘋果手機拆解報告顯示，三星如今只向iPhone 7供應DRAM芯片。

顯示面板和存儲芯片(NAND閃存和DRAM存儲芯片)向來是蘋果iPhone上面最貴的一些零部件。根據市場研究機構IHS Markit的報告，以32GB版本的iPhone 7為例，這些零部件的成本加起來占到物料總成本(219.80美元)的四分之一以上。有報道稱，三星將再次為下一代iPhone供應OLED顯示屏和NAND閃存芯片。而提供DRAM芯片將讓三星從數百家供應商中脫穎而出，成為下一代iPhone的主要供應商。

■ A系列芯片（與臺積電競爭激烈）

由于臺積電的存在，芯片代工是三星目前唯一面臨激烈競爭的領域。此前三星和臺積電都為蘋果代工制造iPhone 6手機上使用的A9芯片，不過臺積電隨后贏得了為iPhone 7生產A10芯片的獨家合同。現在，有分析師表示，臺積電將會繼續為蘋果生產A11 芯片，該款芯片將采用臺積電的 10 納米先進制程進行生產。

臺積電的優勢在于它的一體化FoWLP封裝技術，該公司表示這種技術使得封裝速度和厚度都有所改善，而且晶圓熱性能也有所增強。市場研究機構IHS Markit半導體制造部門高級主管萊恩·耶利內克(Len Jelinek)表示，“封裝設計上的改進，以及芯片設計的優化，將給蘋果帶來SoC性能優勢，以及電路板組裝的物理優勢，這種技術改進有助于臺積電獲得蘋果訂單。 ”

■ OLED顯示屏（獨占蘋果訂單）

此前有報道稱，蘋果將于明年推出配備曲面屏的下一代iPhone，新款iPhone采用OLED顯示屏，而三星將成為獨家OLED顯示屏供應商。而在OLED顯示屏市場，蘋果的選擇并不多，畢竟三星主導著這一市場。韓國現代證券的兩位分析師杰夫·金(Jeff Kim)和凱文·金(Kevin Kim)表示：“目前，在柔性OLED顯示屏市場，三星是唯一一家實現量產的公司，而且在OLED智能手機和OLED顯示屏市場都雄居第一?！?/span>

■ 存儲芯片（占蘋果大量訂單）

三星是全球最大的NAND閃存芯片供應商，在全球的市場份額超過三分之一。據韓國媒體ETNews報道，由于旗下擁有眾多業務，三星過去幾年對蘋果NAND閃存的需求置之不理。不過如今三星卻需要像蘋果這樣更大的買家，才能充分挖掘其新建的半導體工廠的制造能力。2014年，三星曾投入156萬億韓元(約合147億美元)在韓國本土新建了一家芯片工廠，這也是三星對其單個工廠所做的最大一筆投資。據ETNews報道，新工廠于明年開始投入生產后，三星也將再次向蘋果提供閃存芯片。

實際上，蘋果也無法徹底撇清與三星的關系。目前，蘋果從多家供應商采購NAND閃存，但不用最大NAND閃存芯片供應商三星的產品，理由似乎站不住腳。此外，因為三星擁有移動DRAM市場大約60%的份額，蘋果還不可避免會用到三星DRAM存儲芯片。

■ 三星10納米芯片已經開始量產？

說起10納米工藝，三星在今年10月17日已經宣布，其系統芯片業務已啟動了10納米工藝芯片的量產。三星也成為了業內采用10納米工藝的廠商。三星在公告中表示，明年初發布的一款產品將會采用10納米芯片。不過三星沒有透露具體是哪一款產品。

韓國媒體曾有報道稱，三星將是高通驍龍835芯片的獨家代工商，這款芯片將會采用10納米工藝制造。預計三星將于明年初推出下一代Galaxy S手機，而將有約一半的這款手機搭載驍龍835芯片。

臺積電和三星

在競爭的10納米制程到底是什么呢？

所謂的“10納米”指的是半導體芯片的線寬，線寬越小，芯片的面積越小，單位面積整合的晶體管數量越多，性能可以更加強勁。

制程工藝是指IC內電路與電路之間的距離。制程工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發展。密度愈高的IC電路設計，意味著在同樣大小面積的IC中，可以擁有密度更高、功能更復雜的電路設計。微電子技術的發展與進步，主要是靠工藝技術的不斷改進，使得器件的特征尺寸不斷縮小，從而集成度不斷提高，功耗降低，器件性能得到提高。

芯片制造工藝在1995年以后，從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納米、65納米、45納米、32納米、28納米、22納米，一直發展到現在的的16納米、14納米、10納米······

■ 縮小制程有什么好處？

納米很小，那么縮小制程的用意，縮小晶體管的最主要目的，就是可以在更小的芯片中塞入更多的晶體管，讓芯片不會因技術提升而變得更大；其次，可以增加處理器的運算效率；再者，減少體積也可以降低耗電量；最后，芯片體積縮小后，更容易塞入移動設備中（比如手機），滿足未來輕薄化的需求。

■ 尺寸縮小有物理限制

不過，制程并不能無限制的縮小，當我們將晶體管縮小到20納米左右時，就會遇到量子物理中的問題，晶體管的漏電現象，抵銷縮小L時獲得的效益。作為改善方式，就是導入FinFET（Tri-Gate）這個概念，如右上圖。在Intel以前所做的解釋中，可以知道借由導入這個技術，能減少因物理現象所導致的漏電現象。 

更重要的是，借由這個方法可以增加Gate端和下層的接觸面積。在傳統的做法中（左上圖），接觸面只有一個平面，但是采用 FinFET（Tri-Gate）這個技術后，接觸面將變成立體，可以輕易的增加接觸面積，這樣就可以在保持一樣的接觸面積下讓Source-Drain端變得更小，對縮小尺寸有相當大的幫助。

■ 為什么10納米制程引起很大關注

邁入10nm很困難。各大廠進入10納米制程面臨相當嚴峻的挑戰，主因是1顆原子的大小大約為0.1納米，在10納米的情況下，一條線只有不到100顆原子，在制作上相當困難，而且只要有一個原子的缺陷，像是在制作過程中有原子掉出或是有雜質，就會產生不知名的現象，影響產品的良率。

如果無法想象這個難度，可以做個小實驗。在桌上用100個小珠子排成一個10×10的正方形，并且剪裁一張紙蓋在珠子上，接著用小刷子把旁邊的的珠子刷掉，最后使他形成一個10×5的長方形。這樣就可以知道各大廠所面臨到的困境，以及達成這個目標究竟是多么艱巨。

當然，攀登科學高峰必然會遇到很多的困難。如今三星10納米芯片已經宣布開始量產，臺積電也宣布將用10納米芯片生產新一代iPhone的處理器A11。三星和臺積電在10納米制程上一直處于競爭狀態，雖然臺積電拿到蘋果A11訂單的可能性更大，但雙方的競爭，更加促進了10納米制程的投入，使得原本很難的技術得以克服，并取得一定的成績。這對全球半導體產業來說，都是很有意義的進步。