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臺積電的秘密武器將決定未來芯片走勢

2019-07-05
關鍵詞: 臺積電 芯片

  晶圓代工大廠臺積電的真正重頭戲在酷熱的臺南。

  南部科學工業園區的最北端,正轟轟隆隆趕工中的是臺積最新的18廠,將成為世界第一條真正將EUV大規模投入實戰的產線,在明年第一季量產5納米制程,領先英特爾、三星一年以上。

  旁邊停滿汽車的空地,將在明年接續動工,預計在2023年,量產3納米制程。

  也就是說,未來4、5年間,「當今人類最高水準制造工藝」的桂冠,很可能都由這塊位在嘉南平原、大小相當于2個大安森林公園的超級工地奪下。

  「這里是真正的臺灣之光,」臺積廠長簡正忠,在5月的2019臺積技術論壇介紹18廠施工進度時,難掩興奮地說。

  南科18廠,其實算是臺積創辦人張忠謀的「告別作」,是他退休前最后一個親自主持動土的晶圓廠。張忠謀當時意有所指地說,這個廠,「代表臺積電深耕臺灣與擴大投資臺灣的第一個承諾。」

  這個「承諾」的兌現過程并不容易。

  因EUV用電驚人,臺積甚至一度評估自蓋電廠。直到臺電出具供電保證,才打消念頭。

  缺水也是個難題。政府為此興建的永康、安平2個再生水廠,將在2020、2021年陸續完工,合計可產出每日5.3萬噸的再生水,接近一座寶山水庫的供水量。

  18廠是臺積電未來的投資重點,預計6年間將總計投資1.1兆元,是行政院訂的臺商回流目標「5千億」的2倍有余。

  這個臺灣科技業史上最大投資,初步效果,已經浮現在臺灣的總經數字。

  根據經濟部統計處,今年第一季制造業島內固定資產增購(不含土地)達3262億元,年增29.8%,為過去8年以來最大增幅。

  其中約有3分之2的貢獻來自電子零組件業,年增44.5%。「主因半導體業者因應制程升級,持續擴建廠房及增購生產設備所致,」統計處「制造業投資及營運概況調查報告」寫著。

  小芯片的另一波成長

  再過一段時間,從桃園機場「產地直送」到亞馬遜資料中心的伺服器,內部關鍵零組件「臺灣制造」的比重,可望大幅增加。

  最近讓超微(AMD)演出大復活,因此爆紅的臺裔執行長蘇姿豐,5月底在Computex的主題演講,展示該公司第一款由臺積制造的伺服器芯片Rome,效能竟然是英特爾同等級產品的2倍,引起現場一陣嘩然。

  而亞馬遜已宣布,要在該公司云端資料中心采用Rome處理器,打破英特爾的壟斷地位。

  為什么Rome這么厲害?

  蘇姿豐在不久前的法說表示,首先得感謝臺積領先英特爾一個世代的7納米制程,但她認為,該款芯片首度導入、也是臺積操刀的「Chiplet」3D封裝,可能更關鍵。

  Chiplet是最近半導體業的熱門單字。

  源頭來自曾主導無人車、網際網絡早期發展,被認為是「神盾局」原型的美國國防部高級研究計劃局(DARPA)。

  DARPA近來提出震驚業界的「電子復興」計劃,要以Chiplet革新先進封裝技術,并成立標準聯盟——「通用異構整合與IP重復使用策略」(CHIPS),成員涵蓋美國國防、民用科技大廠,包括波音、洛克希德、英特爾、美光。

  一位封裝大廠總經理表示,Chiplet的技術概念,其實與臺積醞釀已久的秘密武器——「異構整合」很類似,意義上,都算是現有系統封裝的升級版。

  目標是淘汰電路板,直接將電路板上所有不同材質的電子零件,包括處理器、記憶體、模擬元件,甚至RF天線,全部用立體堆疊的方式封裝成一大顆芯片,「就像是樂高積木一樣,」聯發科副總經理暨智能車用事業部總經理徐敬全說。

  他在臺積技術論壇表示,聯發科已用Chiplet技術與臺積電合作,在今年量產一款資料中心用的高效能大型ASIC芯片,象征聯發科的成功轉型,走出手機領域。

  一名封裝大廠總經理表示,Chiplet代表的先進封裝技術,被臺積視為下個10年的成長關鍵。

  他解釋,一旦臺積走向垂直整合,「整個供應鏈會重新洗牌,洗到他家去,他才能繼續成長。」

  「島內一條龍」伺服器產線

  業者眼里最直接的證據,就是臺積竟破天荒地自行興建封裝廠,跟下游伙伴日月光、矽品搶生意。

  苗栗竹南科學園區的周邊特定區,一塊荒煙蔓草的14.3公頃土地,去年臺積宣布將興建成先進封裝廠,并已進入環評。

  根據臺積的環評報告書,該廠預定2020年底完成第一期廠房,進入營運。

  Chiplet此類先進封裝制程,會用到大量高價的先進封裝材料。讓最近因為5G出現的ABF載板缺貨潮,在未來幾年加速擴大。

  這是近來臺灣大型載板廠,紛紛宣布大手筆擴廠的一大遠因。

  例如,世界最大IC載板廠——欣興電子公告的4年200億,將用來蓋楊梅新廠。

  景碩科技則將在桃園與新竹既有廠區擴廠與擴增產線,投資逾165億元。

  臺郡在高雄和發工業區的新廠,投資超過百億,將招募2500名員工。

  有趣的是,臺郡的ABF導板新廠,與臺商回流的指標案例——鴻海伺服器機構件的高雄新廠,設在同一個產業園區,現在都還在整地、興建階段。

  這兩個原先毫不相關的投資,在貿易戰開打一年,卻激蕩出新意義。

  被中美貿易摩擦、科技冷戰刺激,快速移回臺灣的高階伺服器產線,與臺灣島內,因為臺積電「打遍天下無敵手」,而出現的臺灣史上最大規模半導體投資潮,可望在幾年之后,形成規模浩大的「島內一條龍」的伺服器產線。

  三角貿易out,臺美直飛in

  臺積廠內制造出的英偉達(Nvidia)GPU、Google的TPU、AMD伺服器處理器,過去都空運到上海、深圳機場,再到鴻海(鴻佰)、廣達、英業達廠內組裝。

  現在直接運到桃園的鴻佰、廣達廠內組裝,不用再飄洋過海。

  最直接沖擊,是過去行之有年,「臺灣接單、中國生產、外銷美國」的三角貿易,可能逐漸式微。

  取而代之的,是臺灣直飛美國的直線貿易。

  這就是這一年間,對臺灣最大、最直接的影響。


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