晶圓代工產業的非常規競爭－eMRAM

甫於5/24-25舉行的Samsung Foundry Forum Event發佈的諸多technology roadmap中有一個乍看下不怎麼起眼的消息：三星的28nm FD-SOI(Fully Depleted Silicon on Insulator)製程有RF (射頻)與eMRAM (嵌入式磁性隨機存取記憶體)的選項，其中eMRAM的風險生產(risk production)為2018年；而18nm的FD-SOI製程風險生產將始於2020年，也有RF與eMRAM的選項。

之前於3月於美舉行的台積電技術論壇中，台積電發佈在2017年下半於40nm製程先以eReRAM(嵌入式電阻隨機存取記憶體)替代過去的eFlash(嵌入式快閃記憶體)；2018年下半於28nm製程中以eMRAM替代eFlash和eDRAM。順便一提，2016年9月GlobalFoundries也發佈新聞，計劃在2017年於22nm FD-SOI製程上提供eMRAM，2018年進入量產。

為什麼晶圓產業在談10nm以下、甚至延伸可能至3、4nm的尖端武器軍備競賽，以及諸如EUV (Extreme Ultra Violet)的終極武器時，卻還費勁的去談28nm、甚至是40nm的傳統製程？原因是現在的IC集積度高，各種功能－譬如記憶體－都必須被整合入單一IC之中。而在製程的演進過程之中，有些傳統的嵌入式記憶體無法順利再被微縮，或者性能無法滿足新興起的應用，因此新的嵌入式記憶體必須被引入，以滿足持續微縮以及性能上的需求。晶圓代工業中4個還在快速成長的領域手機(mobile)、高性能計算(HPC；High Performance Computation)、汽車(automotive)、物聯網(IoT)中，汽車與物聯網的MCU製程正在進入這些製程世代，前者需要高速嵌入式記憶體，後者需要低功耗嵌入式記憶體，而新興的嵌入式記憶體正是以同時滿足這些需求為目的來開發的。特別是物聯網應用，CAGR預估為25%，為所有應用中成長最快的，是晶圓代工業的兵家必爭之地。

雖然市場對eMRAM技術需求殷切，但是從各家晶圓代工業者所公佈的生產時程來看，時程較一、兩年前的預期都有些延宕，而且還存有不確定性。主要的原因是因為eMRAM是製程微縮研發主軸之外的技術，不是常規的研發題材；而晶圓代工以製造服務業自居、習慣由顧客來帶領方向，對於前瞻性、大轉彎的研發一向有些遲疑。

熟悉產業的人也許會舉反例：Samsung不是早就在2011年就併購了研發MRAM為核心事業的Grandis了嗎？是的，但是當初併購的主要目的是為了其記憶體事業部，併購後最初設計的產品也是DRAM-like的產品，雖然最終沒有成功。從這個例子恰恰好可以看出過去產品公司與製造服務公司對於研發思維模式的差異。但是產業的環境改變了，想法也得跟著改，eMRAM這個非常規的競爭軸線讓我們有機會觀察產業競爭策略的變遷。