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半导体线性演进思维下的盲点

  • 林育中
半导体业界太习惯于摩尔定律的线性演进思维,然而从科学转为科技的速度来的又快又急,脱离盲点已是刻不容缓的事。(图片来源:Pixabay)

eMRAM下半年要量产了。有趣的是这些即将要量产eMRAM的代工大厂中,其MRAM技术或多或少是购并或授权而来的。

先是三星电子(Samsung Electronics)在2011年购并了Grandis-一家发明STT MRAM的公司,值得注意的是三星让它先加入存储器部门的运行,最早的想法是让MRAM成为DRAM的替代品。在当时的技术条件下,这是近乎不可能完成的任务。

台积电与高通(Qualcomm)的MRAM合作起始甚早,在2009年就发表45nm的嵌入式制程。中间断断续续的做了几年,在2016年与TDK Headway合作后再重新拾起研发动量。GlobalFoundries也是在2016年与Everspin合作后,加入eMRAM研发的行列。后续的相同模式还有联电与Avalanche和力晶与IBM。

这里面除了IBM之外,掌握MRAM技术的公司都是新创的小公司。就连已有产品在市场销售多年的Everspin,最近的季报才接近损益两平,其市值有人估算在2.5亿美元左右,都是不折不扣的小公司。

MRAM并不是最近才有的技术。我有个朋友从事此领域研发已有23年,并且早在2010年就出过书,我10余年前也曾经在DIGITIMES介绍过MRAM。到现在为止,eMRAM制程已成为逻辑代工不可或缺的先进制程技术,甚至于在stand-alone存储器领域,由于DRAM制程在1y以后进展举步维艰、MRAM的写入电流大幅降低,MRAM进入纯存储器领域再也不是遥不可及。

在这样重要的领域,为什么半导体产业没有及早投入呢?自然,合并与收购也是大企业快速取得技术、产品和市场的手段,制药领域就有很多知名的例子。但是与制药产业不同的是半导体并没有很多的新产品、或新技术多到无法涵盖。以存储器而言,再早10年新存储器的候选技术也只是MRAM、PCRAM和ReRAM等几种。核心技术由内部发展和由外部收购、授权在量产时程上和融入的程度会有很大的差异。

会出现这种尴尬状况的理由可能是半导体业界,尤其是已于其中浸润数十年的管理层人员,已经太习惯于摩尔定律的线性演进思维。摩尔定律有既定的演进方向以及必然带来的经济效益-每代每个晶粒成本大约下降30%,以及一定会买单的顾客和市场。除了在这个既定的航程上精益求精之外,对于新兴的材料、元件和技术,通常感觉是持疑。我最常听到的话是「我们是不见兔子不撒鹰」。

可是摩尔定律开始放缓,除了3D制程可能还有类似摩尔定律的节奏外,其它的半导体经济增值方式变得很多元。而且从科学转为科技的速度来的又快又急,跟MRAM技术相关的诺贝尔奖2007才颁发,11年后就商业量产。见了免子再撒鹰,怕是来不及了!怎样改变研发策略、整顿研发结构、重新分配研发资源恐怕已经是刻不容缓的事。

现为DIGITIMES顾问,1988年获物理学博士学位,任教于中央大学,后转往科技产业发展。曾任茂德科技董事及副总、普天茂德科技总经理、康帝科技总经理等职位。曾于 Taiwan Semicon 任咨询委员,主持黄光论坛。2001~2002 获选为台湾半导体产业协会监事、监事长。现在于台大物理系访问研究,主要研究领域为自旋电子学相关物质及机制的基础研究。