車用晶片思考

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• 資訊
• 晶圓製造商看好未來raw wafer需求繼續擴產, 缺到2024, 2025-26也是樂觀. 不知新的需求在哪, 推測是車用電子.
• 車用分主要分MCU與Analog; MCU需求固定, Analog需求大幅度增加. 近五年車用IC用量增加5倍.
• 一台benz S class光座椅相關就34個analog, 9個MCU.
• 車用晶片製程大約在300nm->65nm, 40nm中間, 幾乎都是舊製程
• 車用晶片的規格很細, 同一類晶片又細分很多不同的規格, 分化出很多片不同的晶片.
• 特斯拉新版本, 增加SoC的量(4->1), 減少MCU的量(80->20), 整合與集中化 (2013 model S-> 2020 model Y).

• 想法
• 感覺起來要走過2009年, 聯發科發明公版一統4G智慧型手機的那種時期.
• 高通發表各種轉型宣言, 推出各種車用應用solution套餐
• 在手機從沒成功過的套餐服務, 最後還是靠走高級路線的AP再撐, RF做得跟營收貢獻也只是普普, mmWav感覺也做不大起來.
• 硬是要做車用, 面臨Nvidia, AMD, Intel傳統電腦SoC廠商的正面迎擊.

• 如果要買一台電動車, 感覺根本不敢買次等晶片商的車子, 甚至乾脆買舊的汽油車
• 品牌效應與馬太效應比在手機上更明顯, 大家只敢買特斯拉出的低價車(SE3), 不敢買次等廠商出的高價品(Galaxy S), 最後大廠商一統江山.
• 某種車品牌可能會使用特殊規格的某種功能, 例如SONY手機推出超高級照相手機, 或是HTC One給超高級音響. 但是無助於銷量與市占率.

• 車子電動化
• 廣義送跨時間應該會被迫縮短, 因應競爭提高, 廠商應會提早準備. 動輒1-2年的測試時間會縮短.
• 晶片設計整合化, 多種晶片整合成一種, 提高效率, 也推動製程往先進移動.
• 簡化晶片管理流程, 新的晶片商的機會. 車廠思維零庫存的反思.
• 終端產品價格的壓縮與下降, 競爭提高迭代速度加快, 機構件整合速度加快. 更多研發投資投入這個產業, 更多新公司更多新機會

source: S&P Global

各種產品的foundry製程

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• Panel Driver
• HD Large size TFT LCD Driver IC (8"): 200-300nm
• FHD/ UHD Large size TFT LCD Driver IC (8"): 110-160nm
• UHD Large size TFT LCD Driver IC (12", high-end): 55-90nm
• Mobile TDDI Driver IC: 55-90nm
• HD TDDI Driver IC (smartphone): 55-110nm
• FHD TDDI Driver IC (smartphone): 40-55nm
• AMOLED Driver IC: 28-40nm
• OLED要最高級的製程

• Other 8" Logic
• Audio Codec IC: 110-300nm
• CIS:  110–280nm
• DDIC(Large Size): 110-300nm
• FoD (Fingerprint-on-display, 8" ) 180nm
• LED driver IC: 300–500nm
• MCU(Automotive): 150-300nm
• MOSFETs: 110-300nm
• NOR Flash: 100-180nm
• PMIC (8"):  110–280nm
• Retimer/redriver IC (Parade, Phison): 110-180nm
• T-cons (8" low-end):  110-180nm
• TPM  ICs:  110–280nm
• USB Controller: 110-180nm, 250nm-500nm
• 最近市場PMIC需求激增, 相對排擠其他客戶產能. foundry廠考量價格與毛利跟客戶協調分配產能 
• 價格來說MCU最高mosfet最低, DDIC居中, retimer/ redriver相對高價.

• 12" Logic customer
• NOR Flash (high density): 55–90nm
• T-cons(Parade, 12" high-end):   22–90nm
• LCD/ OLED DDIC (smartphone): 28-55nm
• CIS (Sony, GalaxyCore, Omnivison):  22nm, 55nm, 90nm, 110nm
• TPM  IC:  40–60nm
• PMIC(12"):  55–90nm
• Retimer/redriver  IC（Parade, Phison）: 110-180nm
• USB Controller (High-end): 28–90nm
• MCU:  40–90nm
• Memory controller IC: 28–40nm
• CPLD (Lattice): 22-28nm
• FPGA (Altera, Xilinx): 22-28nm and below
• BMC (server信驊): 28-60nm
• WiFi IC: 14-55nm
• CPU/ AP/ GPU: 14nm and below
• DDIC是12"最便宜的東西之一, 但是也是漲價漲翻天.
• 漲價的因素除了產能競爭之外, 考慮到客戶需求, 以及庫存, 似乎還是回到價格問題, 只能以價格彙整所有的前因後果.

• 還需多做考慮的是
• 產品什麼時候往下提高製程, 考量成本與效能, 有無新需求, 整合新功能
• 與其他製程的消長, 例如10nm在台積很快就消失, 卻沒有人細問, 而28nm卻很長壽.
• 文中提到CIS與TDDI製程強碰, foundry開心因為分散風險, 客戶擔心因為重疊到嗎.
• 還是有很多人是自己有fab(IDM), 製程選定的商業邏輯可能與foundry相異.

Source: 1

Intel 2022 Analyst day

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• Datacenter and AI Group, Sandra Rivera
• Intel 3rd Gen Xeon (Ice Lake); 1Mn+ shipped In 4Q21.
• Next Gen Xeon (Sapphire Rapids), Intel7 P-core, 2X performance vs NVDA A100 GPU.
• Intel 3 2024 Granite Rapids/ Sierra Forest P-core E-core, 感覺又是要底累的前哨戰
• Datacenter, mid-high single digit 2021-2023/ mid-teens 2023-2026.
• DCAI TAM$30B->$65B
• 上面表示沒有台積的東西

• Alchemist出貨2022要達4M
• 2H22要有一個Sapphire Rapids HBM, 搞不清楚為何又算在這部門, 以為都是GPU.
• 成長率最快的一個部門

• Intel 16(exitsting IFS)的rev長大緩慢, leading edge示意圖顯示謎之成長率.
• IFS新製程可提供服務的時間, 投影片上看來是跟自家新產品用的製程時程相同, 但預期到時會因良率不佳導致產能分配出狀況, 類似情形三星時常上演.
• Tower 0.5um-45nm, rev大概是聯電的1/4, 台積的1/40.
• Mobile eye反而沒給成長數字

• 第一張左圖奇怪的說詞for both IDM and IFS, 類似ubereats幽靈廚房多做一個生意的概念嗎? 2025開始IFS專用的產能.
• 中圖為何一直強調offset
• 右圖台積也是最近提高capital intensity
• Shell space可以折舊20年
• Smart Capital: 先建殼, 再依需求增加設備. modularly add capacity to the infrastructure; flexibly expanded with demand.
• Offest就是可以拿錢的, 一直強調資本支出不會花那麼多
• 第三張圖顯示2022-2026外包產能量會固定, 沒有增加
• 第四張圖中間, 2026產能+50% vs 2021

• FCF的討論

• FCF現在沒有到20%依然是付的, OPEX grow at lower rate, working capital討論的是庫存管理
•  Investment grade似乎真的重要
• 真的是說EPS Accretive

• FCF 20% of revenue, 說是ROIC很高, 業內優秀比例.

• CCG主流產品, N3預計TSMC
• 所謂hybrid跟dis-aggregated差別在哪

• IFS客戶有Cisco

• AXG
• TSMC N7/ N6/ N5…
• Intel ARC Alchemist, 1Q NB, 2Q DT, 3Q workstation. 4M units 2022
• Sapphire Rapid HBM, 4X band width, sampling today, production 2H22

• EUV Intel 4開始做
• Intel 7 now in production, first product shipping in volume. 12^th Gen Intel Core (Alder Lake)
• Intel 4
• Manufacturing ready H2 2022
• Meteor Lake/ Custom ASIC networking client
• First use of EUV
• 2022: Meteor Lake CPU tile production stepping tape out (H2)
• Intel 3
• Manufacturing ready H2 2023
• Future Xeon data center
• 2022: lead product test wafers running in fab (H2)
• Intel 20A
• Manufacturing ready H12024
• Future Product client
• Introduction of RibbonFET & PowerVia
• 2022: IP test wafers running in fab (H2)
• Intel 18A
• Manufacturing ready H2 2024
• Future Product Future Xeon Foundry Customer
• Data center client
• Up to 10% improvement in performance per watt
• Ribbon innovation for design optimization, line width reduction
• 2022: foundry customers' test chips (HI); first IP shuttle (H2)

• Sapphire Rapid EMIB
• Meteor Lake Foveros

source: Intel.com