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製程推進順利讓英特爾、三星只能乾瞪眼 沒對手的台積電恐有什麼麻煩?

圖取自shutterstock
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【文.林宏文】

台積電25日早上舉行2020技術論壇,由於疫情關係首度改成線上舉辦,除了發表N7(7奈米)、N5(5奈米)、N4(4奈米)、N3(3奈米)等製程技術的推出時程,也強調在先進封裝領域的進展,同時在總裁魏哲家的談話中也可以推敲出,在每個新世代製程技術順利研發並快速銜接下,台積電未來最重要的工作就是擴大產能,才能消化客戶龐大的下單需求。

根據魏哲家的演講指出,目前已大量生產的N7製程支援客戶許多創新,從行動裝置、高效能裝置、人工智慧、5G產品、網路連結裝置、資料中心與智慧車等,使得N7製程最近達到了出貨10億顆晶粒的里程碑。

此外,在N7量產一年後,N7+強化版也正式量產,為全球第一個進入商業量產的極紫外光刻設備(EUV)半導體製程,至於已進入量產的N5是目前全球最先進的半導體製程,N5也廣泛採用EUV技術,另外製程強化版N5P也將在2021年正式進入量產。

至於備受矚目的下世代製程技術,魏哲家首度揭露推出時程,在N5之後,N4製程預計在2021年第四季正式試產,另外下一世代N3的試產時間落在2021 年,2022年正式量產。

從魏哲家提供的資料來看,這是台積電近年來在製程研發進度上最完整的一次揭露,可以看出台積電製程技術推進相當順利,每一代技術銜接都完全沒有空隙。相較於競爭對手三星、英特爾的瓶頸,難怪台積電成為許多客戶的首選。

此外,魏哲家強調,在台積電發展先進製程後發現,2D半導體微縮已經不符合未來的異質整合需求,因此發展出3D半導體微縮,以滿足未來包括系統效能、縮小面積、以及整合不同功能的道路。

大手筆加碼買地 滿足客戶龐大需求

而台積電也將CoWoS、InFO-R、Chip on Wafer、Wafer on Wafer等先進3D封裝技術平台彙整,未來將統一命名為「TSMC 3DFabric」,讓客戶可以完成整合邏輯晶片、高頻寬記憶體以及特殊製程晶片的需求。

事實上,台積電因為在3D封裝技術大幅進展,對過去明顯區隔的產業分工帶來巨大改變。由於晶圓代工與封裝的整合,是提供客戶滿意度很大的要素,因此不斷在高階封裝領域的投資進展,讓日月光及矽品這些專業封測廠,近幾年成長速度明顯不如台積電。

在製程技術快速推進下,目前台積電7奈米、5奈米產能幾乎全被客戶下滿,不僅成功克服9月15日起美國對華為的晶片製造禁令,更因為客戶訂單不斷,必須加緊未來3奈米、甚至2奈米的投資速度,才能滿足客戶龐大的需求。

因此,近三個月來台積電在南科廠區附近大手筆加碼買地,總計斥資百億元,買進家登、力特、益通、彩晶等四家公司土地。台積電這個買地決策看起來就一點都不奇怪了,因為只有把產能準備好,才能承接更多大廠委託的訂單。

當台積電在技術、服務及管理上,都達到業界頂尖地步,往前看似乎沒有對手。不過,從英特爾及三星的最新動態來看,未來如何與台積電展開競合關係,還是有值得觀察注意之處。

以目前陷入低潮的英特爾為例,近幾年製程技術落後成為拖累業績主因,未來台積電若持續或更大幅領先,以美國設廠的落腳地點就在亞利桑那州,與英特爾的晶圓廠相當接近,未來英特爾很可能會考慮將工廠交給台積電管理,甚至透過入股台積電形成雙方緊密的整合,或許這也是可能選擇的情境之一。

「商業模式改變」和「兩岸衝突」是最大考驗

對英特爾來說,畢竟台積電是一家沒有產品的公司,不會與客戶競爭,而所有競爭者都委託台積電生產,未來英特爾若因製程落後無法與對手競爭,將是這家全球最大半導體廠的致命傷。因此,當設計與製造逐漸脫勾後,英特爾是很有可能在製造上與台積電結盟。

至於另一個對手三星,應該才是台積電最難纏的敵人。事實上,台積電近來加緊投資,但三星的投資腳步沒有放慢,根據全球唯一生產極紫外光刻設備 (EUV) 的艾司摩爾(ASML)提供的資料,目前台積電是全球下單EUV機台最多的公司,但三星則緊咬住台積電,下單量僅僅小輸一些。全球記憶體生產霸主的三星,如今加緊投資晶圓代工,絕對是台積電很難忽視的對手。

不過,以目前三星在新世代製程的生產良率仍然不順情況下,台積電仍是業界龍頭,往前看可以說沒有對手。但是,到底未來台積電最大考驗是什麼?我認為應該有兩個。

第一是半導體的典範移轉出現時,例如當整個產業的商業模式改變,或半導體有新的技術、製程及材料出現,當這些環節出現革命性變化,而台積電又無法跟上腳步,那麼就會遇上大麻煩。

第二則是台灣一直以來面對的地緣政治因素。不管是兩岸出現戰爭,台灣被侵略或佔領,非人民自由意志下產生的統一及分裂,由於台積電九成以上產能都在台灣,誰能掌控台灣,就能控制台積電並主導全球半導體業。此外,若美中對峙強迫選邊站,屆時台積電承受的衝擊也一定很大。

當然,話說回來,以上兩個情況都很麻煩,但其實有點杞人憂天,如果第一件事發生了,當今半導體產業中的公司哪一家不會有麻煩?至於第二件事若出現,恐怕台灣的產業也完蛋了。因此,對投資人來說,現階段還是可以繼續緊抱台積電,這家在全球遙遙領先的公司,應該不會讓投資人太失望的。

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