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半導體業的幾道陰影(1):技術發展怎會無極限?

毫無疑問,在未來的世界裡半導體將無所不在,半導體已經是工業國家非常重要的戰略性產業。名列全球四強之林的台灣,在面對強大競爭壓力的同時,也擁有一次前所未有的產業升級契機。各國覬覦台灣產業資源,至少也會提供一些誘因,但在將台灣產業實力發揮到極致的過程中,我們也必須理解可能面對的各種挑戰,也應把挑戰視為台灣在產業發展上的幾道陰影。

華邦副總白培霖說,邏輯晶片到2奈米的時代就會強碰技術上的高牆,如英特爾的Intel 7是第三代10奈米的產品,由於技術突破上的困難,為了避免出不了貨的風險,必須找台積電當備胎,而各家公司也都可能因為不同部門的考量,內部也會有矛盾。

如果良率欠佳,三星電子(Samsung Electronics)的手機、產品部門會希望將晶片委託自家的代工部門嗎?這些都是「刀口上」買賣,有時確實也像黃鼠狼拜年,明知道不安好心,但開麵館的不會拒絕大肚漢,關鍵是怎麼經營而已!

由於技術難度愈來愈高,突破3奈米,甚至2奈米製程的公司,當然更有機會找到毛利更高的訂單。但另一種方式,就是以相對成熟的製程,在應用上做出不同的區隔。例如三星就將CIS的製程從過去的28奈米,以改良型的17奈米取代。

晶圓代工產業的競爭模式會再一次面對變革,為了面對未來可能的轉變,企業在技術之外,設備、資本支出、經濟規模、客戶結構都將會是影響晶圓代工業的關鍵要素。台積電、聯電、世界先進與力積電都祭出非常具有企圖心的資本配置方案,四家晶圓代工廠分進合擊,未來台灣仍可有效的因應產業變革。

在記憶體方面,再過一、兩個世代,現有技術也將難以為繼,屆時產業的競爭模式將會改變,技術突破不會是重點,產能規劃、事業模式都會出現新局,這也是以記憶體為主力的南韓即將面對的重大挑戰。

全球半導體市場,通常有3分之1來自記憶體的貢獻,目前全球記憶體產業中執牛耳的是三星與SK海力士(SK Hynix)這兩家南韓記憶體大廠,而南韓深知記憶體產業的極限,四、五年前的產業政策上就積極布局半導體設計業,但顯然成效有限,這也是南韓發展半導體業的短板。

南韓短期的挑戰是,如何在傳統記憶體市場中擺脫競爭者的追擊(如美光、長江存儲),更遠的議題則是記憶體內運算(In-memory Computing)的雙軌運作,沒有IC設計產業的支援,不單單是南韓夢想的晶圓代工業缺乏支撐,也牽涉到下一個世代交錯雙軌的技術發展將受到侷限。

在一個技術相對穩定的產業中,維持市佔率背後的經濟規模,就是非常重要的競爭關鍵。DIGITIMES顧問林育中估計,在記憶體市場中至少得佔有15%才有競爭力。

日本的鎧俠(Kioxia)必須尋找與威騰(WD)結盟的機會,而中國的新進業者如何累積全球15%的實力,也是值得觀察之處。中國在技術上已經可以做到256層的堆疊技術,而發改委對於產業的指導方針也有一定的改變,先要求長江存儲做到1萬片的規模,然後慢慢在2021年底時達到6萬片,2022年則往月產12萬片的方向邁進。

但相較於2021年底,三星的55.5萬片與SK海力士、美光(Micron)在36萬片左右的規模,不躁進的中國,不再發放其他生產記憶體的執照,讓中國集中全力,重點突破,累積實力,但在記憶體產業的發展上,中國仍要面對設備上的限制,這也是受制於地緣政治的困境。

為36年資歷的產業分析師,一手創辦科技專業媒體《電子時報》(DIGITIMES),著有《東方之盾》、《斷鏈之後》、《科技島鏈》、《巧借東風》、《西進與長征》、《出擊》、《電腦王國ROC》、《打造數位台灣》、等多本著作。曾旅居韓國與美國,受邀至多家國際企業總部及大專院校講授產業趨勢,遍訪中國、歐美、亞太主要城市。