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半导体业的几道阴影(1):技术发展怎会无极限?

毫无疑问,在未来的世界里半导体将无所不在,半导体已经是工业国家非常重要的战略性产业。名列全球四强之林的台湾,在面对强大竞争压力的同时,也拥有一次前所未有的产业升级契机。各国觊觎台湾产业资源,至少也会提供一些诱因,但在将台湾产业实力发挥到极致的过程中,我们也必须理解可能面对的各种挑战,也应把挑战视为台湾在产业发展上的几道阴影。

华邦副总白培霖说,逻辑芯片到2纳米的时代就会强碰技术上的高墙,如英特尔的Intel 7是第三代10纳米的产品,由于技术突破上的困难,为了避免出不了货的风险,必须找台积电当备胎,而各家公司也都可能因为不同部门的考量,内部也会有矛盾。

如果良率欠佳,三星电子(Samsung Electronics)的手机、产品部门会希望将芯片委托自家的代工部门吗?这些都是「刀口上」买卖,有时确实也像黄鼠狼拜年,明知道不安好心,但开面馆的不会拒绝大肚汉,关键是怎麽经营而已!

由于技术难度愈来愈高,突破3纳米,甚至2纳米制程的公司,当然更有机会找到毛利更高的订单。但另一种方式,就是以相对成熟的制程,在应用上做出不同的区隔。例如三星就将CIS的制程从过去的28纳米,以改良型的17纳米取代。

晶圆代工产业的竞争模式会再一次面对变革,为了面对未来可能的转变,企业在技术之外,设备、资本支出、经济规模、客户结构都将会是影响晶圆代工业的关键要素。台积电、联电、世界先进与力积电都祭出非常具有企图心的资本配置方案,四家晶圆代工厂分进合击,未来台湾仍可有效的因应产业变革。

在存储器方面,再过一、两个时代,现有技术也将难以为继,届时产业的竞争模式将会改变,技术突破不会是重点,产能规划、事业模式都会出现新局,这也是以存储器为主力的韩国即将面对的重大挑战。

全球半导体市场,通常有3分之1来自存储器的贡献,目前全球存储器产业中执牛耳的是三星与SK海力士(SK Hynix)这两家韩国存储器大厂,而韩国深知存储器产业的极限,四、五年前的产业政策上就积极布局半导体设计业,但显然成效有限,这也是韩国发展半导体业的短板。

韩国短期的挑战是,如何在传统存储器市场中摆脱竞争者的追击(如美光、长江存储),更远的议题则是存储器内运算(In-memory Computing)的双轨运作,没有IC设计产业的支持,不单单是韩国梦想的晶圆代工业缺乏支撑,也牵涉到下一个时代交错双轨的技术发展将受到局限。

在一个技术相对稳定的产业中,维持市占率背后的经济规模,就是非常重要的竞争关键。DIGITIMES顾问林育中估计,在存储器市场中至少得占有15%才有竞争力。

日本的铠侠(Kioxia)必须寻找与威腾(WD)结盟的机会,而国内的新进业者如何累积全球15%的实力,也是值得观察之处。国内在技术上已经可以做到256层的堆叠技术,而发改委对于产业的指导方针也有一定的改变,先要求长江存储做到1万片的规模,然后慢慢在2021年底时达到6万片,2022年则往月产12万片的方向迈进。

但相较于2021年底,三星的55.5万片与SK海力士、美光(Micron)在36万片左右的规模,不躁进的国内,不再发放其他生产存储器的执照,让国内集中全力,重点突破,累积实力,但在存储器产业的发展上,国内仍要面对设备上的限制,这也是受制于地缘政治的困境。

为拥有近40年资历的产业分析师,一手创办科技专业媒体《电子时报》(DIGITIMES),着有《矽岛的危与机》、《东方之盾》、《断链之后》、《科技岛链》、《巧借东风》、《西进与长征》、《出击》、《电脑王国ROC》、《打造数码台湾》、等多本着作。曾旅居韩国与美国,受邀至多家国际企业总部及大专院校讲授产业趋势,遍访国内、欧美、亚太主要城市。