台積電先進製程建立巨大門檻,英特爾 Intel 18A 及 14A 在 2028 年前難有客戶採用

作者 | 發布日期 2025 年 07 月 16 日 10:45 | 分類 半導體 , 晶圓 , 晶片 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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台積電先進製程建立巨大門檻,英特爾 Intel 18A 及 14A 在 2028 年前難有客戶採用

英特爾(Intel)的晶圓代工服務(Intel Foundry Services,IFS) 正準備憑藉著旗下的 Intel 18A 和 Intel 14A 節點製程,在市場上與台積電競爭。然而,其面臨的挑戰不僅止於技術層面,更顯示了製程成熟度與生態系統準備度的系統性差距。這些問題幾乎宣告著到 2028 年之際,英特爾的晶圓代工營收將微乎其微,而台積電同時期則極可能進一步鞏固其市場主導地位。

根據市場分析師分析了英特爾在 Intel 18A 與 14A 方面的狀況後說明表示,英特爾的製程成熟度尚未具備量產能力。因為,儘管英特爾為 Intel 18A 製程進行積極的公關宣傳,但其潛在的成熟度卻與之背離。具體而來說有以下的幾大問題:

  1. 良率表現不佳:良率遠低於 40-50% 的損益平衡點,內部估計仍徘徊在 20-30% 之間。
  2. 持續存在的技術隱憂:線寬粗糙度、缺陷密度、以及工具穩定性是長期以來的擔憂,特別是在 PowerVia和RibbonFET 中導入新材料後,這些問題更為顯著。
  3. 高製程變異性使晶圓批次之間的製程變異性很高,這表明控制系統尚不成熟,且缺乏高容量資料回饋循環。
  4. Intel 14A 製程的進度則更為落後,幾乎沒有達到任何客戶預設的里程碑,更遑論其合格路徑。

另外,以英特爾 PDK(製程設計套件)準備度來說,對 IC 設計公司而言難以採用。因為對於 IC 設計公司而言,Intel 18A 的 PDK 準備度形成了嚴峻挑戰。截至 2025 年年中,其 PDK 仍處於試產階段(許多流程版本為 v0.9 或更低),而且缺乏多項關鍵要素。而其中缺少的要素,包括了完全特徵化的標準單元庫、硬化型 SRAM/ROM 編譯器、經過驗證的類比 IP 塊、以及簽核品質的 LVS/DRC(布局驗證/設計規則檢查)設計套件等。

而且,電子設計自動化(EDA)工具與實際晶片行為的相關性仍然很差,早期客戶報告需要數週的調試週期和功能缺失,這對大量 ic 設計客戶而言,無疑意味著不可接受的設計風險和進度不確定性。

相較之下,台積電在製程和 PDK 成熟度方面樹立了業界的黃金標準。截至 2025 年第二季為止,N3P(3 奈米強化版)已進入大量產階段,良率已經超過 70-75%。而 N2(2奈米)PDK 已發布 v1.0+ 生產就緒版本,並有多個一線客戶正在進行設計投片(taping out designs)。還有完善的生態系統支持,包括 Cadence、Synopsys、Ansys、Siemens 等業界主要廠商均提供經過驗證的流程支持。

最後,也是最關鍵的 IP 生態系統方面,包括 ARM、Imagination、Alphawave 等公司提供經過驗證的 IP 核心,有助於客戶實現「首次就是成功晶片」(first-time-right silicon)的目標。台積電的設計啟用團隊在全球為客戶提供經過驗證的參考流程、遷移工具以及與晶片高度相關的模擬模型。這種顯著的成熟度差異,正是台積電成為幾乎所有尖端設計預設選擇的原因。

報告指出,有鑑於上述的技術成熟度差距,以及台積電所設立的競爭標準,Intel 18A/14A 製程在 2028 年之前幾乎不會有外部採用,這也將導致嚴重的財務後果。首先,預計 IFS 的晶圓代工營收在 2025 年至 2028 年間可能低於 10 億美元,遠低於原先預計的 150-200 億美元的累計營收,持續拖累已經壓力沉重的英特爾財務。

另外,IFS 的龐大成本負擔,其中到 2027 年的每年資本支出將高達 100-120 億美元。而折舊與攤提(D&A)則預計從 2026 年起每年將超過 40 億美元。還有 PDK、IP 和 EDA 生態系統支出方面,至今已投入超過 15 億美元,但相關投資回報率極低。最後,累計的巨額虧損在到 2028 年預計將超過 190 億美元。

總而言之,除非英特爾能夠提供達到台積電水準的 Intel 18A 和 Intel 14A 的 PDK 準備度,以及高良率與具備量產能力的節點製程,否則它將仍然是「最後的選擇的代工廠」。台積電經證實的、有實際晶片驗證支持的成熟度贏得了市場的信任溢價,這是英特爾尚未獲得的。 Ic 設計客戶無法承受在未經證實的工具、不明確的時間表或非標準流程上冒險。因此,到 2028 年,英特爾的 IFS 很可能仍將是一個高資本支出、低收入,且幾乎沒有外部客戶的收入做為補償的「錢坑」。而在此同時,台積電將進一步鞏固其做為領先半導體生產唯一可行合作夥伴的地位。

(首圖來源:英特爾)

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