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全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)況--12吋晶圓廠投資現(xiàn)況與進(jìn)入時(shí)機(jī)的探討12吋晶圓廠投資現(xiàn)況與進(jìn)入時(shí)機(jī)的探討業(yè)界冷熱兩樣情然而并非所有業(yè)者都對(duì)12吋廠抱持正面看法。Sony旗下的SCE(Sony運(yùn)算機(jī)娛樂)在2000年特追加600億日?qǐng)A在原打算的1250億日?qǐng)A投資額上,興建的兩座新晶圓廠,新廠仍為8吋廠,生產(chǎn)「EmotionEngine」CPU。SCE社長久多良木健以為12吋廠僅適用少樣大量生產(chǎn),單一產(chǎn)品月生產(chǎn)量至少1萬片。倉促將12吋廠用來生產(chǎn)不具此特質(zhì)的產(chǎn)品,無異是一種自殺行為。而依其定義,消費(fèi)性產(chǎn)品(如PS2)所需的芯片具有此規(guī)模,最適合12吋生產(chǎn);唯可能考慮技術(shù)成熟度咨詢題,SCE最后仍決定興建8吋廠。無獨(dú)有偶的,其對(duì)手松下亦認(rèn)為12吋廠最利于諸如DVD、行動(dòng)電話手機(jī)芯片等需求量高產(chǎn)品之生產(chǎn)。但松下旗下半導(dǎo)體社長古池進(jìn),卻不同意業(yè)界以為系統(tǒng)IC(SOC)不適合在12吋廠生產(chǎn)的講法。通常系統(tǒng)IC具有多樣少量的特色,古池進(jìn)社長則以為系統(tǒng)IC必須朝量多的領(lǐng)域努力,才可能成功,并讓12吋廠發(fā)揮其效益。盡管如此,松下在2000年的1300億日?qǐng)A投資額中,仍堅(jiān)持8吋廠的興建。換言之Sony和松下雖看好12吋的潛力,卻不以為現(xiàn)在是正確的投入時(shí)機(jī)。富士通和AMD合資的FASL第三晶圓廠,是否采納12吋生產(chǎn)線,也還舉棋不定;而有鑒于閃存Flashmemory短缺現(xiàn)象仍存在,富士通較傾向采納12吋生產(chǎn)線。全球12吋晶圓廠興建打算(一)工廠名稱投資金額(億美元)月產(chǎn)能(千片)產(chǎn)品制程(μm)動(dòng)工
時(shí)刻生產(chǎn)時(shí)刻日本NEC/日立廣島1520256M~
1GDRAM2000/H22002NEC加州1520系統(tǒng)芯片2000/H12002Trecenti(日立/聯(lián)電)茨城77.5(初期)18(最終)Flash/PLD0.132000/42001/1富士通FASLFab320Flash未定東芝2000/H22002~2003NFI關(guān)東地區(qū)1212代工20012002美國愛爾蘭(Fab24)20CPU0.132001/H2Motorola新墨西哥州21CPU0.132002亞利桑那州(Fab22)21CPU0.132000/Q12002MOS172001TIDMOS60.132001/H2Micron猶他州DRAM0.152001南韓三星Fab1145DRAM0.132002/Q1現(xiàn)代-DRAM2002歐洲Infineon德勒斯登2000/22001/H2其它Philips
/STMicro1(試產(chǎn))2000/42001CharteredFab7原8吋廠考慮改為12吋廠2000/42001Source:全球電子報(bào)《研究中心》整理全球12吋晶圓廠興建打算(二)工廠名稱投資金額(億美元)月產(chǎn)能(千片)產(chǎn)品制程(μm)動(dòng)工
時(shí)刻生產(chǎn)時(shí)刻臺(tái)灣臺(tái)積電Fab6B試產(chǎn)代工0.152000/11Fab1425~300.132001/Q4Fab1225~300.132002/Q1聯(lián)電Fab12A307(初期)40(最終)代工0.152002/Q2華邦Fab6DRAM0.132002/Q1旺宏Fab420(含8吋廠,Fab3)Flash,MaskROM2001/Q22002世界先進(jìn)Fab2(同臺(tái)積電Fab12)25~30DRAM
,代工0.132002/Q1力晶Fab2150.132000/H22002/Q1南亞Fab325DRAM0.132003茂硅集團(tuán)Fab3-225DRAM0.14
~0.12001/Q4Fab4
(加拿大)25系統(tǒng)芯片0.14
~0.122001/Q12002硅統(tǒng)Fab2--PC芯片組
、繪圖IC0.182001/Q4Source:全球電子報(bào)《研究中心》整理三星認(rèn)為2001年第三季量產(chǎn)技術(shù)方成熟,Sony鼓吹小型生產(chǎn)線南韓業(yè)界一直是擴(kuò)廠的急先鋒,在12吋晶圓廠的建設(shè)上,自不落人后,出乎意料的是三星在多個(gè)12吋廠的建設(shè)打算上,并非以其所擅長的DRAM為初期的產(chǎn)品,而是以邏輯產(chǎn)品為主,三星的理由是DRAM需多形成電容,此制程程序容易造成瓶頸。三星認(rèn)為12吋廠建設(shè)的要緊考量因素在于設(shè)備的成熟與否。在2001年第2季時(shí),所有的裝置或可達(dá)量產(chǎn)的層次,在第3季后方可正式邁入量產(chǎn),三星是在1999年第三季時(shí)導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)性質(zhì)12吋生產(chǎn)線,大致可達(dá)60%的良率,并搜集了304個(gè)相同項(xiàng)目數(shù)據(jù),只有34個(gè)有咨詢題,當(dāng)中有14個(gè)較難解決,待逐步克服后,即可邁入量產(chǎn)的時(shí)期。Sony則強(qiáng)調(diào)小型生產(chǎn)線的12吋廠具有較高的生產(chǎn)效率。該公司以為半導(dǎo)體市場(chǎng)的要緊產(chǎn)品已由內(nèi)存日漸轉(zhuǎn)向至邏輯產(chǎn)品,專門是系統(tǒng)芯片,市場(chǎng)年年激增。至于芯片和CPU、DRAM的型態(tài)不同屬于多樣少量,比DRAM、CPU等泛用產(chǎn)品的需求變動(dòng)來得猛烈,故以后半導(dǎo)體市場(chǎng)的生產(chǎn)應(yīng)重視高效率,低投資風(fēng)險(xiǎn)和更具彈性的生產(chǎn)機(jī)制,小型生產(chǎn)線正好能滿足上述需求,在Sony的定義下,月產(chǎn)3000片最符合高效益。日立和聯(lián)電合資的Trecenti看法和Sony相似,唯認(rèn)為初期月產(chǎn)7000片最適宜。按照其對(duì)8吋轉(zhuǎn)換成12吋的投資效益評(píng)估,月產(chǎn)7000片可保持最起碼的效益,低于此規(guī)模效率就會(huì)減少。7000片×12吋換算成8吋即有1萬6千片之譜,已不算小,卻能按照當(dāng)時(shí)市場(chǎng)狀況調(diào)整產(chǎn)能,較能貼近半導(dǎo)體循環(huán)周期變化,減少過去推測(cè)失準(zhǔn)所造成的投資風(fēng)險(xiǎn)。2003~4年后應(yīng)是構(gòu)建12吋廠較適合時(shí)機(jī)目前對(duì)12吋廠的疑慮大多來自于設(shè)備及技術(shù)的不確定性依舊存在。日本大部份的半導(dǎo)體制造商在2000年5月時(shí),大都同意有八成的12吋廠設(shè)備差不多完成就緒能夠量產(chǎn),但CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)裝置的完成度仍低,令人擔(dān)憂。所以技術(shù)的咨詢題遲早能夠解決,切入的時(shí)機(jī)卻和能否成功息息有關(guān)。12吋有關(guān)于8/6吋的晶粒產(chǎn)出效益(以DRAM為例)尺寸別面積比可容納64MDRAM
的晶粒數(shù)/比率128MDRAM
的晶粒數(shù)/比率6吋1222/193/18吋1.77404/1.82195/2.0912吋4959/4.32454/4.88Source:日本IDC按照WSTS2000年5月的最新推測(cè),半導(dǎo)體市場(chǎng)成長在2000年達(dá)最高峰之后,將往下滑落。大部份的業(yè)者趕在2001~2年開始生產(chǎn),而趕忙而來的一年后可能顯現(xiàn)需求減緩,將面對(duì)較大的風(fēng)險(xiǎn)。因此,考慮設(shè)備的成熟度和景氣循環(huán)咨詢題,或許2003~4年以后是開始構(gòu)筑12吋廠較正確的時(shí)機(jī),兩年后在產(chǎn)能漸邁入高峰時(shí),應(yīng)可銜接下一個(gè)景氣周期。所以每個(gè)業(yè)者在決定12吋廠的興建時(shí),未必把時(shí)機(jī)列為第一優(yōu)先考量。聯(lián)電把和日立的合資案,視為策略性的跨國合作,并借重日立在業(yè)界的威望,順道成為進(jìn)入12吋量產(chǎn)的第一家業(yè)者。臺(tái)積電在12吋的規(guī)劃原本較為保守,受到聯(lián)電/日立案的刺激,不惜一切要爭回一口氣,乃提早在Fab6B裝機(jī),爭面子而不爭里子的味道十足。8吋轉(zhuǎn)移至吋12吋晶圓廠的成本結(jié)構(gòu)差異鋁/SiO2銅/Low-k0.25μm0.18μm0.13μm8吋每片晶圓成本(美元)143722216972122平均每平方公分成本4.585.406.7612吋每片晶圓成本(美元)230326633328平均每平方公分成本3.263.774.718吋轉(zhuǎn)換至12吋每片晶圓成本增加率60%57%57%平均每平方公分
成本增加率-29%-30%-30%Source:Sematech在1998年半導(dǎo)體跌落谷底而奄奄一息的旺宏,因Flash而在2000年咸魚翻身,藉12吋廠取得和三菱合作的著力點(diǎn)。茂硅則以在加拿大的投資,做為旁及于茂德的另一事業(yè)主軸,唯其技術(shù)來源和合作伙伴對(duì)象仍是一團(tuán)謎,以后這些熱衷12吋廠的業(yè)者是否仍能堅(jiān)持熱度,恐要令人懷疑。只是也有人認(rèn)為在2000~2002年當(dāng)中,8吋廠的投資明顯減少,12吋廠又來不及銜接的情形下,將產(chǎn)生空窗期,半導(dǎo)體產(chǎn)能將有再陷入不足的可能性。故以后的供需變因?qū)⒏@復(fù)雜。全球半導(dǎo)體市場(chǎng)推測(cè)1997199819992000200120022003市場(chǎng)規(guī)模
(成長率)137203(4%)125612(-8.4%)149379(18.9%)----1999秋推測(cè)---172254(18.7%)199146(15.6%)223485(12.2%)-2000春新推測(cè)---195656(30.6%)234416(20.2%)266287(13.6%)288979(8.5%)Source:WSTS/全球電子報(bào)《研究中心》整理單位:百萬美元封裝制程對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)阻礙日巨傳統(tǒng)上和測(cè)試一樣,封裝只是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中擔(dān)任支持的工作,以配角的成份居多,跨入障礙高的晶圓制造和設(shè)計(jì)咸被視為附加價(jià)值最高的主軸。但是從單位投資效益的角度來看,晶圓制造未必比封裝劃算。晶圓制造的前段制程,必須耗費(fèi)較大的資金投注制程的微縮化。按照摩爾定律,每18個(gè)月IC的性能就得挺進(jìn)兩倍。經(jīng)濟(jì)學(xué)人雜志曾指出半導(dǎo)體是全球罕見,價(jià)格滑落速度最快的產(chǎn)業(yè)。業(yè)界投注大部份的心血和資金在前段制程微縮化,所換得的是每單位晶粒單價(jià)之快速下跌。但是反觀封裝,多年往常,每一個(gè)接腳封裝的平均單價(jià)是2美分,現(xiàn)在卻還能堅(jiān)持0.5美分。在前段制程更復(fù)雜化的同時(shí),后段制程也因接腳數(shù)目的大幅增加,大幅增加困難度。以后在半導(dǎo)體制程上,前段將可不能是唯獨(dú)的最高門坎,后段的障礙亦會(huì)愈來愈高,不能再以輕視的眼光待之。換言之,封裝將會(huì)邁入高附加價(jià)值的時(shí)代,我們絕不能忽略其地位的提升和對(duì)半導(dǎo)體、電路板有關(guān)產(chǎn)業(yè)的沖擊。封裝產(chǎn)業(yè)特性愈來愈神似晶圓制造透過前段制程的快速脈動(dòng),能夠使閘極數(shù)目累進(jìn)以提升性能的晶粒面積操縱在適當(dāng)?shù)姆懂爟?nèi),方能減少散熱和操縱制造成本。另一方面,同樣基于制造成本、散熱和系統(tǒng)輕薄化的考量,若干芯片必須透過制程微細(xì)化進(jìn)行整合,成為單一芯片。因此在性能提升或功能增加,以及整合必定性的兩造因素推動(dòng)下,芯片的接腳數(shù)目跟著大增加。前段所面臨的高密度閘極數(shù)工程咨詢題,即形同后段的高密度接腳一樣。因此近年來有BGA的封裝方式,使用在接腳數(shù)極多的高速CPU和ASIC上,最多可比傳統(tǒng)封裝技術(shù)減少八成面積。部份對(duì)封裝面積十分苛求的應(yīng)用場(chǎng)合,如行動(dòng)電話手機(jī)、數(shù)字相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z影機(jī),則更進(jìn)一步沿襲1995年Sony領(lǐng)先使用的CSP方式。當(dāng)時(shí)Sony把18顆芯片封裝在一極小的空間里,事實(shí)上和晶圓制造一樣,封裝也講究更小更快(指訊號(hào)傳送)和更廉價(jià)。高附加價(jià)值技術(shù)市場(chǎng)成長快速封裝的高附加價(jià)值化能夠反應(yīng)在其市場(chǎng)規(guī)模上。Dataquest推測(cè)1998年封裝和測(cè)試的市場(chǎng)為200億美元,2000年竟可成長至400億美元,成長幅度遠(yuǎn)逾整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),也高于晶圓代工業(yè),高難度的封裝技術(shù)所占的比例還不明顯,然而市場(chǎng)的擴(kuò)張速度卻專門驚人。PrismarkPartners估量BGA現(xiàn)在的出貨量大約只占全部IC的2.5%,如何講需要BGA封裝的產(chǎn)品仍有限,但依VLSIResearch的推測(cè),1999年BGA的6.2億美元市場(chǎng)可膨脹至2004年的40億美元規(guī)模。BGA的每接腳單價(jià)所以比總平均單價(jià)來得高,大約1美分,又因接腳數(shù)目眾多,平均每顆芯片的BGA封裝價(jià)格可達(dá)20美元。愈能邁入高難度封裝技術(shù)的業(yè)者,愈能明顯地提升營收比重和獲利能力。相對(duì)地?zé)o法跨入門坎的業(yè)者,將面臨單價(jià)滑落和出貨量成長顯現(xiàn)瓶頸的雙重壓力。美日業(yè)界重視對(duì)封裝技術(shù)程度歷來罕見封裝技術(shù)已然到了革命性的關(guān)鍵時(shí)刻,另能夠由和系統(tǒng)芯片(SystemonaChip;SOC)的競(jìng)爭一窺怎么講。近年來國內(nèi)外許多業(yè)者口中老是掛著系統(tǒng)芯片,彷佛能與之沾上邊,就能把握以后。但是在1998~1999年熱門到極點(diǎn)的系統(tǒng)芯片,業(yè)界鉆研愈深,愈感窒礙難行,專門是在0.2μm以后,即使耗盡所有可能的資源,亦無法保證有絕對(duì)的把握。業(yè)界逐步以為系統(tǒng)芯片仍需長時(shí)刻的努力才能逐步成型,現(xiàn)時(shí)期恐只能著眼于利基市場(chǎng)。諸如Lucent和IBM等美系代表性業(yè)者,寧以主動(dòng)進(jìn)展高速的相互連接和尖端封裝技術(shù)將數(shù)個(gè)芯片包在一起,變成虛擬的系統(tǒng)芯片,能夠幸免花費(fèi)巨資在SOC前段制程上,不僅投資金額少,開發(fā)時(shí)刻也較短,減少風(fēng)險(xiǎn)。不只是美國如此,擅長輕薄化產(chǎn)品而一向走在封裝技術(shù)前頭的日本,該國政府破天荒在2000年元月初,決定將撥款5000萬美元,投入封裝技術(shù)的研究,是官方補(bǔ)助的首例。有鑒于封裝技術(shù)并無標(biāo)準(zhǔn)化,如全球進(jìn)展中的CSP就有50種以上,日本政府期仿照美國,促進(jìn)日本業(yè)界在各種封裝制程環(huán)節(jié)的合作,并盡可能納入國家標(biāo)準(zhǔn)體系,方較能藉由業(yè)界群體力量,強(qiáng)化開發(fā)成果,有效增加量產(chǎn)效益。封裝委外生產(chǎn)的比率將連續(xù)攀升封裝技術(shù)障礙的日漸累進(jìn),其產(chǎn)業(yè)特性將猶如晶圓制造的翻版。封裝技術(shù)未能跟上腳步的IDM業(yè)者,將和過去的晶圓制造一樣,不得不將封裝制程外包出去。唯以往這種委外生產(chǎn),許多成份是考慮產(chǎn)品低階低價(jià),不符合制造成本效益所然,然而今后卻可能是轉(zhuǎn)向高階封裝產(chǎn)品的產(chǎn)能開釋??深A(yù)見封裝外包的成長幅度大于整體封裝業(yè),所以也形同晶圓代工的投資、產(chǎn)能成長高于IDM一樣。只是封裝不像晶圓代工一樣由臺(tái)灣業(yè)界首創(chuàng)并占據(jù)絕大部份的市場(chǎng),國際間早有類似Amkor、OSE、ChipPac或Siliconware等重量級(jí)封裝專業(yè)大廠的存在。現(xiàn)在的走向是封裝愈走愈專業(yè),或許對(duì)專業(yè)業(yè)者是個(gè)好的跡象。然而確實(shí)是因封裝技術(shù)的進(jìn)步程度的急切性超越以往,今后必會(huì)走入晶圓級(jí)(Waferlevel)的封裝,方能突破現(xiàn)有封裝物理性的限制,反而使球落在晶圓廠上。故Dataquest預(yù)言封裝產(chǎn)業(yè)最后得并入晶圓廠轄下,甚至在2010年時(shí),印刷電路板產(chǎn)業(yè)亦可能不復(fù)存在。晶圓代工業(yè)者將支配封裝業(yè)的進(jìn)展臺(tái)灣的晶圓代工業(yè)的角色在全球IC制造環(huán)節(jié)里的地位,隨著產(chǎn)能占有率的提升而增加,可從現(xiàn)在的10%,在以后10年內(nèi)挑戰(zhàn)40%~50%。相對(duì)的臺(tái)灣晶圓代工在晶圓級(jí)的封裝走向有相當(dāng)大的阻礙力,或者講今后不管是臺(tái)積電或聯(lián)電,兩者間的競(jìng)爭不再只限于晶圓制造,后段的封裝制程亦將成為支持客戶必備的利器。專門臺(tái)灣晶圓代工一直制造的產(chǎn)品大都偏向中低階IC,高接腳數(shù)的CPU、ASIC或SOC的比率并不高,現(xiàn)在也仍未深刻感到把握高階后段制程技術(shù)的絕對(duì)必要性。然而隨爭先搶入更微細(xì)制程和銅制程,上述三大產(chǎn)品勢(shì)必成為臺(tái)灣晶圓代工業(yè)者鎖定的目標(biāo),以后若無法同時(shí)提供夠格的封裝制程,將明顯喪失競(jìng)爭力。故兩大業(yè)者勢(shì)必盡早擬具因應(yīng)策略,甚至在其搭配合作的專業(yè)封裝伙伴缺乏足夠的能力提升技術(shù)時(shí),恐需先伸出援手,或者干脆內(nèi)部自行先行開發(fā),再轉(zhuǎn)移技術(shù)給這些協(xié)力廠商。晶圓代工業(yè)者和封裝業(yè)者之間的關(guān)系恐因此變得愈來愈微妙,如同和光罩業(yè)者間緊密的關(guān)系一樣。累積資源愈來愈大的晶圓代工業(yè)者猶如天之驕子,以后卻得面臨接踵而來的各種新挑戰(zhàn)。在資源充份整合之后,晶圓代工業(yè)者竟走回頭路變得愈來愈IDM化,實(shí)始料未及。以上的分析,能夠了解系統(tǒng)芯片只是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)演進(jìn)中,增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭力的「手段」,而不是「目的」。由封裝技術(shù)勢(shì)力的抬頭,能夠充份驗(yàn)證此一觀點(diǎn)。在未確切凝視整個(gè)半導(dǎo)體的脈動(dòng)前,憑單向摸索即武斷下結(jié)論,是十分主觀的講法。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的垂直分工趨勢(shì)推測(cè)現(xiàn)在下時(shí)期(2005年?)下下時(shí)期(2010年?)產(chǎn)業(yè)型態(tài).晶圓廠.封裝廠.印刷電路板制造.晶圓兼封裝廠.印刷電路板制造.完全垂直整合為全方位服務(wù)指標(biāo).前十大IC公司的要緊營收依靠少于三種的IC產(chǎn)品.IDM和專業(yè)設(shè)計(jì)/晶圓代工兩型態(tài)勢(shì)均力敵.芯片-封裝-電路板模式完全消逝.專業(yè)IC設(shè)計(jì)公司擠全球前十大IC公司.專業(yè)晶圓代工生產(chǎn)全球四~五成之芯片Source:Dataquest;全球電子產(chǎn)業(yè)透視《研究中心》整理全球IC封裝市場(chǎng)(依種類別)199819992000200120021998~2002年
平均復(fù)合成長率PlasticDIP1,9591,222900544418-26.6%CeramicDIP1371201009586-8.9%QFP14,18713,42912,98912,11911,654-3.9%Ceramicchipcarrier1812974-26%Plasticchipcarrier641566489320280-15.3%SO34,51635,98938,30042,00046,0005.9%CeramicPGA1341091019489-7.9%PlasticPGA9881706250-12.6%CeramicBGA19427837844450421.0%PlasticBGA2,6643,4004,3215,9007,60023.3%Barechip3,0423,7004,1804,4005,00010.4%Chipscale(CSP)3561,0202,3004,5006,50078.8%Other1,9832,5602,9003,0903,30010.7%TotalICunits59,92962,48667,03773,57581,4856.3%Source:Dataquest單位:百萬顆
低耗能PC用CPU的進(jìn)展與競(jìng)爭1998-1999年X86CPU出貨量排名廠商/年19981999出貨量占有率出貨量占有率93.6082%109.2082%AMD12.8211%17.6513%Cyrix4.334%3.733%IBM3.243%2.252%Total113.9100%132.83100%Source:Dataquest單位:百萬顆X86省電化有實(shí)際的困難Pentium之省電成效仍不如Crusoe而新款的650MHz和600MHz的MobileCeleron,并未附加SpeedStep,在1.6V的情形下,功率高達(dá)3W。但上述數(shù)據(jù)系在20%的工作周期下測(cè)出,實(shí)際上PC業(yè)者仍需依據(jù)其熱設(shè)計(jì)功率(TDP)來做設(shè)計(jì)。如此,MobilePentiumIII之750/600MHz和600/500MHz的功率消耗分別為15.8V和9.5V,Celeron級(jí)的650MHz和600MHz則各為14W和13W。但Crusoe的667MHz卻只有5.5V。低電力消耗的三種NotebookPC用CPU比較廠商別TransmetaAMD產(chǎn)品名稱Crusoe(TM5400)MobilePentiumIIIMobileAMD-16-1+動(dòng)作頻率700MHz600MHz550MHz電源電壓1.1V~1.65V1.1V~1.35V1.4~2.0V電力消耗操縱動(dòng)能LongRunSpeedStepPowerNow動(dòng)作頻率和電源電壓更換方法紀(jì)錄器專用端子紀(jì)錄器可能的頻率數(shù)目16種2種8種DC-DC轉(zhuǎn)頻器之操縱端子5個(gè)無5個(gè)Source:NikkeiElectronicsTransmeta連續(xù)擴(kuò)張生產(chǎn)線在2000年六月底所舉行的「PCExpo」中,已有日立、IBM和NEC推出搭載Crusoe的Notebook試制機(jī)種,擬于2000年秋發(fā)售,富士通則開發(fā)出Crusoe主機(jī)板。IBM表示,使用Crusoe的Notebook,在標(biāo)準(zhǔn)電池的搭配下,可跑八小時(shí),然而同頻率的MobilePentiumIII只能堅(jiān)持四小時(shí)。上述Notebook屬于超薄等級(jí),使用10.4吋至12.1吋面板。Transmeta在會(huì)場(chǎng)上更進(jìn)一步透漏,2002年前整個(gè)產(chǎn)品線的規(guī)劃狀況。在新的CPU中,將二次高速緩存由原先的128KB增加為256KB,預(yù)定在2000年10月出貨。由于二次快取的容量增大,能夠減少全內(nèi)存數(shù)據(jù)接取的次數(shù),而降低功率消耗,并減輕利用軟件執(zhí)行X86指令和VLIW指令變換時(shí)所導(dǎo)致的性能惡化。真正得勝點(diǎn)在于對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)品的支持
LSI產(chǎn)業(yè)動(dòng)向剖析在過去所謂的PC時(shí)代,LSI產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展以個(gè)人運(yùn)算機(jī)為主軸,要緊產(chǎn)品不外是微處理器與DRAM。但在因特網(wǎng)風(fēng)潮興起,后PC時(shí)代登場(chǎng)后,所有的信息產(chǎn)品都必須具備連網(wǎng)的功能,傳統(tǒng)以PC為核心的LSI產(chǎn)業(yè),也將逐步轉(zhuǎn)向因特網(wǎng)進(jìn)展,過去由微處理器與DRAM建構(gòu)而成的半導(dǎo)體勢(shì)力版圖,也面臨了重大的變革。在此背景下,要緊業(yè)者紛紛調(diào)整腳步,重新分配經(jīng)營資源,以求能在猛烈的競(jìng)爭中,取得機(jī)先、永續(xù)經(jīng)營。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來對(duì)LSI產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大阻礙因特網(wǎng)登場(chǎng)盡管已有一段不算短的時(shí)刻,但真正對(duì)LSI產(chǎn)業(yè)發(fā)揮阻礙力的時(shí)刻,可能將從2000年開始。這一點(diǎn)能夠從有關(guān)產(chǎn)品以及硬件廠商的動(dòng)向中,獲得明確的印證。在有關(guān)產(chǎn)品的動(dòng)向方面,2000年以后登場(chǎng)的信息產(chǎn)品,差不多上都將以上網(wǎng)能力為差不多訴求。不僅是傳統(tǒng)的PC,幾乎所有的產(chǎn)品,都可望將連網(wǎng)的通訊功能列為差不多項(xiàng)目。除現(xiàn)有的行動(dòng)電話(WAP手機(jī))、電視游樂器(PS2、X-Box等)、PDA、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等產(chǎn)品外,在數(shù)字播送與家庭網(wǎng)絡(luò)概念的進(jìn)展下,DVD播放機(jī)、數(shù)字電視、STB,甚至冰箱、微波爐等傳統(tǒng)家電,也都將連接上網(wǎng),發(fā)揮加值的功能。而在硬件廠商的動(dòng)向方面,NEC已明確宣示,今后事業(yè)重心將由硬件銷售轉(zhuǎn)型為「提供網(wǎng)絡(luò)有關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域解決方案的服務(wù)業(yè)者」,而富士通、日立制作所等日本要緊電機(jī)廠商,也相繼于1999年提出類似的方針。而在歐美廠商方面,美國IBM主動(dòng)推展名為「e-business」的因特網(wǎng)解決方案,其它諸如摩托羅拉(MotorolaInc.)、德國西門子(SiemensAG.)等要緊業(yè)者,也都主動(dòng)朝此一方向進(jìn)展。隨著LSI的要緊應(yīng)用領(lǐng)域逐步由PC轉(zhuǎn)移至網(wǎng)絡(luò)有關(guān)產(chǎn)品,關(guān)于LSI產(chǎn)業(yè)的生態(tài)也產(chǎn)生了重大阻礙。為了轉(zhuǎn)換產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),有關(guān)業(yè)者不得不將經(jīng)營資源重新組合。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代LSI業(yè)界生態(tài)的改變時(shí)期1999年往常(PC時(shí)代)2000年以后(網(wǎng)絡(luò)時(shí)代)應(yīng)用產(chǎn)品個(gè)人運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品產(chǎn)品結(jié)構(gòu)微處理器、DRAM系統(tǒng)LSI(混載內(nèi)存之LSI或mixedsignal)、閃存三大經(jīng)營資源人組織產(chǎn)品導(dǎo)向(于國內(nèi)生產(chǎn))應(yīng)用領(lǐng)域?qū)颍ㄓ诋?dāng)?shù)厣a(chǎn))物制程微細(xì)化采納SiGeBipolar、SOI等新材料、微細(xì)化芯片芯片間接口的高速化混載內(nèi)存或mixedsignal設(shè)計(jì)針對(duì)特定用途個(gè)別設(shè)計(jì)以IP為基礎(chǔ),重復(fù)利用工廠大規(guī)模生產(chǎn)線大規(guī)?;蛐∫?guī)模生產(chǎn)線芯片供應(yīng)體系供貨通路不透亮于單一網(wǎng)絡(luò)上統(tǒng)籌治理芯片供貨通路鈔票投資分配大部分投資于工廠分散投資于工廠、購并、技術(shù)合作以及IP權(quán)益金Source:NikkeiMicroDevices系統(tǒng)LSI.閃存躍居主流在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面,PC時(shí)代是以標(biāo)準(zhǔn)化的微處理器與DRAM為主角。此一時(shí)代芯片最關(guān)鍵的要件確實(shí)是處理速度。而在今后的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,芯片除了追求高速的處理效能外,同時(shí)也必須兼顧低耗電量與低生產(chǎn)成本。這要緊是因?yàn)閼?yīng)用產(chǎn)品本身,以及產(chǎn)品的使用方式,均與過去大不相同所致。第一是應(yīng)用產(chǎn)品形狀的改變,例如在網(wǎng)絡(luò)的終端產(chǎn)品方面,近來以因特網(wǎng)通訊功能為要緊訴求的可攜式產(chǎn)品(如PDA、電子郵件專用終端產(chǎn)品等)連續(xù)登場(chǎng)。由于產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)攜帶的便利性,因此需要低成本、低耗電,同時(shí)具有高處理效能的LSI芯片。而在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)硬設(shè)備方面,隨著頻寬的持續(xù)提升,關(guān)于電力的耗損情形也愈趨吃重。因此基礎(chǔ)硬設(shè)備關(guān)于LSI的需求,同樣也須兼顧高速與低耗電。為了實(shí)現(xiàn)上述需求,將過去外接的DRAM與模擬芯片整合為一的系統(tǒng)LSI,因此應(yīng)運(yùn)而生。在產(chǎn)品的使用習(xí)慣方面,隨著因特網(wǎng)的普及,關(guān)于資料的處理方式也逐步改變。幾乎每個(gè)使用者都有從網(wǎng)絡(luò)擷取數(shù)據(jù)的體會(huì),而隨著多媒體的進(jìn)展、頻寬的擴(kuò)充,每天均有大量的文字、音樂、影像、動(dòng)畫等數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上流通。在此背景下,儲(chǔ)存上述數(shù)據(jù)的內(nèi)存,專門是快閃經(jīng)歷(FlashMemory)的需求因而急速成長。經(jīng)營資源重新組合隨著產(chǎn)品主流逐步由微處理器、DRAM朝向系統(tǒng)LSI、閃存進(jìn)展,為求獲得最高的生產(chǎn)效率,全球LSI業(yè)者也不得不考慮重新分配經(jīng)營資源。以組織為代表的「人」、以技術(shù)為代表的「物」以及以投資分配為代表的「鈔票」等三大經(jīng)營資源,都將面臨全然性的變革。經(jīng)營資源「人」的變化(組織)產(chǎn)品導(dǎo)向經(jīng)營資源「人」的變化(組織)產(chǎn)品導(dǎo)向應(yīng)用領(lǐng)域?qū)駻SIC行動(dòng)電話數(shù)位消費(fèi)家電骨幹網(wǎng)路設(shè)備微處理器微操縱器PC時(shí)代 網(wǎng)路時(shí)代經(jīng)營資源「錢」的變化(投資分配)工廠投資IP權(quán)利金技術(shù)合作企業(yè)購併工廠投資PC時(shí)代 網(wǎng)路時(shí)代第一在「人」的動(dòng)向方面,企業(yè)組織將由PC時(shí)代的「產(chǎn)品導(dǎo)向」轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)時(shí)代的「應(yīng)用領(lǐng)域?qū)颉埂4送?,芯片的研發(fā)據(jù)點(diǎn)也不再局限于本國,而逐步轉(zhuǎn)移至最適合的區(qū)域。專門是系統(tǒng)LSI業(yè)者與LSI使用者之間的聯(lián)系十分重要。例如東芝半導(dǎo)體社長便表示,「骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用途的LSI,便應(yīng)該在美國設(shè)計(jì),而非日本」。購并的企業(yè)購并后取得的技術(shù)美國ShivaCorp.遠(yuǎn)程訪咨詢(remoteaccess)技術(shù)美國LevelOneCommunications通訊用IC技術(shù)美國DialogicCorp.服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)美國SoftcomMicrosystemsATM/SONET技術(shù)美國NetBoostCorp.高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)電信零組件部門WirelessCable與廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)丹麥OlicomA/S之高速以太網(wǎng)絡(luò)研發(fā)小組高速以太網(wǎng)絡(luò)(Ethernet)技術(shù)美國Ipivot,Inc.因特網(wǎng)技術(shù)美國DSPCommunications行動(dòng)電話DSP有關(guān)技術(shù)全球業(yè)者主動(dòng)布局從前文的講明中能夠了解,網(wǎng)絡(luò)時(shí)代已對(duì)LSI業(yè)界的生態(tài),乃至于業(yè)者的經(jīng)營策略,產(chǎn)生了重大的阻礙。在勢(shì)力版圖重新洗牌,經(jīng)營資源重組的情形下,全球LSI業(yè)者紛紛擬定各自的進(jìn)展方向,主動(dòng)布局,期望能于網(wǎng)絡(luò)通訊時(shí)代勝出。在景氣看好的前提下,優(yōu)劣勝敗之分,仍有待一段時(shí)刻之觀看。臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)評(píng)析赴中國大陸投資晶圓代工廠對(duì)臺(tái)灣產(chǎn)業(yè)的阻礙近日來臺(tái)塑家族的宏仁集團(tuán)欲赴中國設(shè)置8、12吋晶圓代工廠消息曝光并經(jīng)媒體披露后,廣為業(yè)界所討論,震動(dòng)力遠(yuǎn)超過之前大同集團(tuán)在竹南地區(qū)的志同半導(dǎo)體投資案。關(guān)于產(chǎn)能需求望眼欲穿的國內(nèi)專業(yè)設(shè)計(jì)IC業(yè)者而言,臺(tái)塑案或許無助于燃眉之急,但能擁有另一個(gè)潛在的新選擇,總是另一條活路,然事實(shí)恐非如此。討論中國大陸在晶圓代工方面的進(jìn)展,對(duì)臺(tái)灣業(yè)界的威逼并非第一次,事實(shí)上不只是半導(dǎo)體制造,任何高科技產(chǎn)業(yè)移轉(zhuǎn)至對(duì)岸都難免成為話題,只是這次是真要付諸實(shí)施,且由臺(tái)塑體系發(fā)動(dòng),不再停留在紙上作業(yè)。各媒體對(duì)其利弊多少有所探討,但未必有深入地切入關(guān)鍵點(diǎn)做分析,在此我們嘗試先由市場(chǎng)定位來解析。晶圓代工市場(chǎng)定位差異大同樣做專業(yè)晶圓代工,在市場(chǎng)定位上仍有區(qū)隔。以兩大龍頭臺(tái)積電和聯(lián)電而言,其產(chǎn)品生產(chǎn)屬性為多客戶、多樣化制程技術(shù)和單一產(chǎn)品少量生產(chǎn),在此姑且稱為「復(fù)雜性代工」。這種定位的進(jìn)入障礙最高,最大的優(yōu)勢(shì)是提供一次購足服務(wù)(One-stopshopping),屬于全方位走向,幾乎可含括各類型客戶,從大型IDM(如NEC、Philips、Lucent等)到小型IC專業(yè)設(shè)計(jì)公司(如偉詮、義隆等);也可概括高低階不同層次的產(chǎn)品,由高階的CPU到最低階的電卷門遙控IC,或由專門制程的內(nèi)嵌DRAM到高壓制程的LCD驅(qū)動(dòng)IC,或從混合模式制程到不揮發(fā)性內(nèi)存等。另一種相對(duì)方式可叫做「單純性代工」,特色是制程和產(chǎn)品種類少,但為單一產(chǎn)品大量生產(chǎn)。如茂硅6吋廠轉(zhuǎn)型為替Sharp代工STN型驅(qū)動(dòng)IC,或力晶專為三菱代工DRAM,差不多上典型的單純性代工。只是單純性的代工依舊有層次的差別,如DRAM走的是尖端型制程路線,而驅(qū)動(dòng)IC則使用老舊制程。
故那個(gè)地點(diǎn)再把單純性代工區(qū)分為尖端型和老舊型,原則上單純性代工只要開發(fā)一、兩樣制程即可大量生產(chǎn),進(jìn)入障礙較復(fù)雜性代工低;但當(dāng)中尖端型的附加價(jià)值比老舊型高。初期只能生產(chǎn)少樣多量化產(chǎn)品新興的代工業(yè)者通常只能從單純性代工做起,唯受制于高科技設(shè)備進(jìn)口的管制,在中國初期經(jīng)營模式不得不偏向老舊型單純代工。這種方式對(duì)臺(tái)灣兩大龍頭的沖擊最小,甚至能夠忽視不見,就如同茂硅或立生從事驅(qū)動(dòng)IC代工,或現(xiàn)有在中國的外資代工晶圓廠(如上海華虹),對(duì)臺(tái)積電和聯(lián)電幾乎沒有阻礙。如何講這些公司所生產(chǎn)的產(chǎn)品種類,如驅(qū)動(dòng)IC,在兩大龍頭的所有產(chǎn)值占有率可能還不及1%,況且代工客戶對(duì)象也未必重迭,如茂硅和立生的代工來源為Sharp和TI,據(jù)悉并未在兩大龍頭下驅(qū)動(dòng)IC的訂單。此外即使發(fā)生客戶爭奪戰(zhàn),具有一次購足服務(wù)優(yōu)勢(shì)的兩大龍頭并非完全挨打。以客戶的角度來看,多樣產(chǎn)品一起下在同一晶圓代工業(yè)者,除非數(shù)量驚人,否則總比下在多個(gè)不同代工業(yè)者的好,在后勤支持上才毋需不必要的過度支出。臺(tái)塑家族唯獨(dú)的半導(dǎo)體廠體會(huì)為南亞科技,但只有DRAM制程,并無邏輯產(chǎn)品的實(shí)際體會(huì),故在中國的新廠傳奇將由往日的合作伙伴Oki提供技術(shù),唯Oki的制程技術(shù)在日本只是第三流。在上述種種條件下,皆限制臺(tái)塑只能在老舊型單純代工上發(fā)揮。實(shí)際上以臺(tái)塑傳統(tǒng)在石化業(yè)的體會(huì),確實(shí)比較適合單純型代工,即少樣產(chǎn)品大量生產(chǎn),也符合中國當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)的型態(tài)。因此在初期的數(shù)年內(nèi),或許3至5年,和臺(tái)灣代工業(yè)的型態(tài)仍有明顯的區(qū)隔。沖擊最大未必是臺(tái)灣兩大代工業(yè)者以中國大陸的電子產(chǎn)品狀態(tài),眾所皆知,仍有極大市場(chǎng)空間待開發(fā),如超廉價(jià)的PC或簡化過的IA產(chǎn)品、DVD等數(shù)字消費(fèi)產(chǎn)品。所有半導(dǎo)體公司在大陸設(shè)廠差不多上放眼在此,期望能透過少樣而大量的經(jīng)濟(jì)規(guī)模生產(chǎn)模式提供最廉價(jià)的IC。以IC的制程層次,0.35~0.25μm已足夠應(yīng)對(duì)DVD等數(shù)字消費(fèi)產(chǎn)品和PC外圍芯片的生產(chǎn),如DVD-ROM芯片組以0.35μm即可,PC音效用操縱芯片只要0.5μm,玩具用操縱器用0.5μm也夠了。上述產(chǎn)品的設(shè)計(jì)差不多上臺(tái)灣業(yè)界所擅長的,也屬于準(zhǔn)許在中國生產(chǎn)的制程范疇。當(dāng)中只有CPU仍無法在中國生產(chǎn)。以這種觀點(diǎn),能夠了解臺(tái)塑家族前進(jìn)中國市場(chǎng)的用心,不只是宏仁集團(tuán),威盛亦然。然這種以中國市場(chǎng)為目標(biāo)的較低階規(guī)格,廉價(jià)屬性的產(chǎn)品,本非目前臺(tái)灣兩大龍頭所樂于承接的訂單,更況且是在2~3年后。若以較正面的眼光來看,或許可視臺(tái)塑此舉為臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)業(yè)前進(jìn)大陸市場(chǎng)的橋頭堡;負(fù)面阻礙恐是其將成為吸引中國留美人才回國,創(chuàng)設(shè)IC設(shè)計(jì)公司的誘因,反而直截了當(dāng)沖擊到臺(tái)灣業(yè)界。故到大陸設(shè)置晶圓廠,真正受沖擊最大的未必是臺(tái)灣兩大代工業(yè)者,反而可能是IC設(shè)計(jì)業(yè)者。因此,這是一個(gè)全面性的咨詢題,如果到大陸開天辟地,勢(shì)不可免,那么若能著眼于分工的角度來進(jìn)行,使兩岸能同時(shí)受惠,反倒是我們需要摸索的重點(diǎn),而非一味堅(jiān)持「威逼論」。對(duì)IC設(shè)計(jì)潛在的威逼較大以上系以整個(gè)環(huán)境和競(jìng)爭關(guān)系來討論。回過頭來蓋晶圓廠依舊得靠真本領(lǐng)。從老舊的單純性代工邁入老舊的復(fù)雜性代工,以至于多元化的復(fù)雜性代工,層層都不容易,只有演變到最后多元化復(fù)雜性代工,才能真正威逼臺(tái)灣的晶圓代工業(yè)。除了臺(tái)灣兩大代工廠,加上Chartered之外,并無任何一家業(yè)者,包括IDM,能有相當(dāng)?shù)陌盐漳軌蛟谥袊鴱?fù)制多元化復(fù)雜性的代工業(yè)務(wù),更不用講對(duì)邏輯產(chǎn)品晶圓制造毫無體會(huì)的臺(tái)塑體系,甚至結(jié)合東芝技術(shù)和臺(tái)灣資金的投資案,即使坐擁日本技術(shù)來源,都未必能順利運(yùn)轉(zhuǎn)。過去東芝技轉(zhuǎn)世大未臻理想,即可懂得其困難度。蓋整個(gè)半導(dǎo)體制造牽涉層面甚為廣泛,只抓住幾個(gè)要點(diǎn)未必就能成事。否則過去幾個(gè)外商IDM投資案早就該在中國成功了。現(xiàn)在或許是經(jīng)營團(tuán)隊(duì)換成臺(tái)灣人,惋惜這些人士未必是曾長久浸潤在專業(yè)代工且能獨(dú)當(dāng)一面的老手,欲另打下一片天并非不可能,只是需要相當(dāng)長的學(xué)習(xí)時(shí)刻。我們不必過慮其對(duì)臺(tái)灣代工業(yè)的負(fù)面效應(yīng),反而可能刺激兩大龍頭更努力提升競(jìng)爭力,拉大和中國代工業(yè)的差異化。該令人擔(dān)憂的應(yīng)是此舉帶動(dòng)中國設(shè)計(jì)業(yè)的生氣,產(chǎn)品線和臺(tái)灣業(yè)界完全重迭的效應(yīng),這種整個(gè)從制造到設(shè)計(jì)的完整架構(gòu)(infrastructure)建立才是全面性威逼臺(tái)灣的主動(dòng)力。誘因十足,時(shí)機(jī)未必適合臺(tái)灣的IC設(shè)計(jì)業(yè)者未必樂于見到臺(tái)塑/宏仁案的成立。如果此案是和威盛的進(jìn)展緊密結(jié)合,這種組合反而是其它IC設(shè)計(jì)者的共同對(duì)手。緣故是威盛志在大陸市場(chǎng),其產(chǎn)品線勢(shì)必持續(xù)擴(kuò)大,已漸由PC芯片組、Ethernet、CPU漸而DVD-ROM芯片組、IEEE1394。臺(tái)灣設(shè)計(jì)業(yè)者若妄圖靠臺(tái)塑得到另一代工來源,恐會(huì)大失所望。實(shí)際上以臺(tái)塑過去的作法,對(duì)同業(yè)的排他性是專門高的,以早期南亞科技的STNLCD等成立為例,許多下游的LCM業(yè)者獲得南亞的高度承諾將充份供應(yīng)LCD面板;沒想到后來南亞也做LCM,并不再供應(yīng)LCD面板,反成LCM業(yè)者的敵手。因此臺(tái)塑家族在市場(chǎng)的定位上需要相當(dāng)?shù)穆敾???傊?,赴大陸投資晶圓廠,絕對(duì)有成功機(jī)會(huì),但難度可不能因選擇了大陸而降低,也未必把握較多的優(yōu)勢(shì)。其最大的潛在誘因在于內(nèi)地市場(chǎng)寬敞、人工廉價(jià)、可運(yùn)用的工程師人力資源豐富和可直截了當(dāng)支持在中國生產(chǎn)的各種終端系統(tǒng)產(chǎn)品。然而欲達(dá)到上述結(jié)果前,必須克服中國半導(dǎo)體工業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)的落后,當(dāng)中的額外資源的耗費(fèi)和風(fēng)險(xiǎn),是否能由上述優(yōu)點(diǎn)來補(bǔ)償,恐仍是疑咨詢。
臺(tái)灣專業(yè)晶圓代工業(yè)進(jìn)展的限制與突破每年的春季是臺(tái)灣兩大晶圓代工業(yè)者─臺(tái)積電與聯(lián)電,在新進(jìn)制程較勁的時(shí)節(jié),蓋兩家公司都會(huì)在四、五月舉辦Workshop,驗(yàn)收過去開發(fā)新技術(shù)的結(jié)果。已跨身世界一流制程水準(zhǔn)的兩大業(yè)者不僅做業(yè)內(nèi)競(jìng)爭,甚至常和IDM做比較,以彰顯其技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)地位。臺(tái)積電開始邁入晶圓代工的11年來,和IDM的制程差距的逐步縮小。只是在半導(dǎo)體制程進(jìn)入0.18μm以后,技術(shù)障礙比過去高專門多,關(guān)鍵性的咨詢題不再只是集中在制程微縮化而已,其以新材料克服物理上的限制更是最切要的課題。在材料上欠缺較深入而完整研究的臺(tái)灣業(yè)界,未必能和根底扎實(shí)的IDM一較長短。臺(tái)灣代工業(yè)先進(jìn)制程定義不夠周延IDM制程技術(shù)仍明顯領(lǐng)先臺(tái)灣業(yè)界制程技術(shù)因應(yīng)IC設(shè)計(jì)與應(yīng)用而生晶圓代工業(yè)仍有難以突破的限制在臺(tái)灣代工業(yè)者仍在進(jìn)展0.13μm技術(shù),對(duì)0.1μm并無計(jì)策的當(dāng)頭,IBM早已在開發(fā)為下一代服務(wù)器所設(shè)計(jì)的0.1μm制程;NEC和Lucent亦分別為下一代行動(dòng)電話手機(jī)和攜帶式裝置開發(fā)0.1μm制程。臺(tái)灣代工業(yè)者制程領(lǐng)先的講辭不攻自破。兩家業(yè)者的猛烈競(jìng)爭,以渾身解數(shù)推銷自已,確實(shí)是善意的炫耀。只是更重要的課題是在以后的半導(dǎo)體制造業(yè)當(dāng)中,臺(tái)灣如何能續(xù)保優(yōu)勢(shì)。銅制程使各業(yè)者的技術(shù)差異性擴(kuò)大半導(dǎo)體制程在逐步微細(xì)化到相當(dāng)程度之后,物理上的限制面臨瓶頸。依據(jù)IBM的資料,CMOS制程在1999年左右已開始落后Moore法則所揭示的IC性能應(yīng)有的水準(zhǔn)。因此以后半導(dǎo)體制程上的大革命今后自于材料的改變來增進(jìn)IC性能。1997年9月IBM正式宣布將把銅制程技術(shù)有用化,是啟開此革命的最重要里程碑,并引發(fā)連鎖效應(yīng),使得各半導(dǎo)體業(yè)者相繼投入開發(fā),包括臺(tái)灣兩大代工業(yè)者,IBM自1960年代下半即開始著手銅制程有關(guān)技術(shù)的開發(fā),至1995年秋試制芯片成功。其在銅制程的深耕,在正式有用化之后即開花結(jié)果,取得許多ASIC訂單,關(guān)心IBM在ASIC的全球排名躍進(jìn)為第1名。1999年全球十大ASIC廠商排名排名廠商營業(yè)額(百萬美元)成長率(%)199819991998199921345761243812345678910IBMLucentNECLSILogic富士通XilinxAlteraSTMicroPhilips(原VLSI)TI1645165515951526109462965449331590195719451864166212868998376555975801917179174328331826-2Source:Dataquest銅制程的引進(jìn)咸被視為撼動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)型態(tài)的第一波。理由是各個(gè)半導(dǎo)體公司所開發(fā)出的銅制程差異性極大,其中的Know-how等體會(huì)和知識(shí)不再像往常的鋁制程較能夠互通。銅制程通常配合0.18μm以及以下的更先進(jìn)制程來使用,每個(gè)芯片的集成電路十分龐大,是故當(dāng)已運(yùn)用某A業(yè)者開發(fā)出來的制程技術(shù)之后,便專門難再改利用某B業(yè)者的技術(shù)制造。TI曾指出半導(dǎo)體的集積化一再演進(jìn),將促成半導(dǎo)體制造商和IC托付制造者(或使用者)密不可分的合作關(guān)系,中途更換合作伙伴是不可能的。臺(tái)灣代工業(yè)者走向策略盟不可免另一方面在半導(dǎo)體設(shè)備的供應(yīng)和研發(fā)上也開始產(chǎn)生變化。過去半導(dǎo)體設(shè)備商概括提供多家半導(dǎo)體制造商關(guān)于設(shè)備和材料上有關(guān)的技術(shù)服務(wù)。由于各個(gè)制造商的半導(dǎo)體制程差異化逐步拉大,終將迫使設(shè)備供貨商和特定的制造商共同開發(fā)新的材料和制程。如IBM的銅制程系和Novbllus設(shè)備商合力開發(fā),即中斷了其它設(shè)備供貨商打入IBM銅制程設(shè)備的意圖,蓋第二家設(shè)備商的技術(shù),勢(shì)必?zé)o法見容于IBM既有已開發(fā)出的技術(shù)。策略靈活見長的聯(lián)電差不多朝此方向努力,和IBM、Infineon合作新制程開發(fā),并和日立合資建廠。預(yù)料臺(tái)積電遲早要走上這條路,在銅制程技術(shù)次于IBM的Motorola,應(yīng)為其尋求合作之不二人選。臺(tái)灣在光學(xué)儲(chǔ)存裝置IC的產(chǎn)品機(jī)會(huì)與啟發(fā)兩大應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品神似,特性卻不一光學(xué)儲(chǔ)存終端產(chǎn)品大致可分為兩類,一是PC外圍設(shè)備用,以CD/DVD-ROM和CD-RW為代表;二是消費(fèi)產(chǎn)品用,如VCD、SVCD(專為中國市場(chǎng)所設(shè)計(jì),規(guī)格界于VCD和DVD之間)和DVDplayer。兩種領(lǐng)域雖應(yīng)用有別,大體而言芯片組是能夠共享的,唯消費(fèi)產(chǎn)品需加上MPEG1(VCD用)或MPEG2(SVCD/DVD用)譯碼器。兩者的芯片組盡管相當(dāng),但PC追求倍速的特性遠(yuǎn)甚于消費(fèi)產(chǎn)品上。如現(xiàn)在CD-ROM倍速已逾52倍以上,但VCDplayer只需2、4倍速等供快速搜尋之用。這是就產(chǎn)品領(lǐng)域和應(yīng)用特色的講明。若就行銷通路做比較,兩者也不同。DVDplayer要緊制造商集中在日本,以Sony、東芝、松下和Pioneer為代表,這些業(yè)者通常有自己的IC解決方式,較不傾向外購。SVCD是中國特有的產(chǎn)品,要緊制造商集中在本土,無IC設(shè)計(jì)能力,在通路上機(jī)會(huì)較大。至于PC用光盤裝置,臺(tái)灣是三大制造國之一,通路取得最容易。驅(qū)動(dòng)芯片組的技術(shù)障礙甚于MPEG譯碼器在摸索進(jìn)入光學(xué)儲(chǔ)存范疇里,通常有幾個(gè)摸索方向。就技術(shù)層次來看,CD/DVD-ROM芯片組牽涉的技術(shù)范疇較廣,包括放大器、服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理器和操縱器等,進(jìn)入障礙也最高。當(dāng)中涵蓋的機(jī)械操縱和高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)是臺(tái)灣業(yè)界最不熟悉同時(shí)也較沒有把握的,同時(shí)其倍速的累進(jìn)所造成的產(chǎn)品生命周期短,更是入門者難以踰越的鴻溝。盡管其技術(shù)高深莫測(cè),臺(tái)灣業(yè)者卻可享有在地通路的優(yōu)勢(shì)。而MPEG1/2譯碼器是純邏輯的設(shè)計(jì),毋需考慮和機(jī)構(gòu)配合的咨詢題,技術(shù)障礙較低。然而在通路上,難以在DVDplayer上和日本業(yè)界一較高下,退而求其次可在中國市場(chǎng)上打天下,在通路上依舊有相當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì),只是在經(jīng)營上要比CD/DVD-ROM芯片組之于臺(tái)灣本土的通路要多費(fèi)苦心。中國消費(fèi)市場(chǎng)倚重通路開拓甚于技術(shù)開發(fā)故在選擇光學(xué)儲(chǔ)存芯片的市場(chǎng)定位和產(chǎn)品時(shí),有三條路可走,一是走技術(shù)高障礙但通路咨詢題小之PC用CD/DVD-ROM芯片組;二是選擇通路需再耕耘而低技術(shù)障礙的MPEG1/2;三是進(jìn)展低倍速CD/DVD-ROM芯片組,主打VCD、SVCD、CD-Audio和DVDplayer的市場(chǎng),技術(shù)障礙既不如使用在PC的高倍速CD/DVD-ROM,又只需在中國通路市場(chǎng)上稍加努力的折衷方式。在九○年代中期,當(dāng)臺(tái)灣業(yè)界開始注意到光學(xué)儲(chǔ)存芯片的市場(chǎng)潛力時(shí),業(yè)者通常傾向選擇MPEG1/2,較會(huì)是最安全、穩(wěn)當(dāng)?shù)淖鞣?,即使未取得高額營收,也總略有所獲。因此華邦選擇MPEG1和MPEG2,揚(yáng)智則投入MPEG2。事實(shí)上當(dāng)時(shí)他們的目標(biāo)未必只在消費(fèi)產(chǎn)品上,部份PC也需要MPEG1/2的譯碼卡,只是在CPU的處理能力愈來愈強(qiáng)的情形下,此一市場(chǎng)區(qū)隔的需求空間有限,終究依舊得攻進(jìn)中國消費(fèi)市場(chǎng)較有勝算。聯(lián)發(fā)領(lǐng)先克服高技術(shù)進(jìn)入障礙,取得在地行銷優(yōu)勢(shì)聯(lián)發(fā)則舍MPEG2而就CD-ROM光驅(qū)的芯片組。在時(shí)機(jī)上對(duì)聯(lián)發(fā)最有利的是CD-ROM倍速在超過42倍后就幾乎瀕臨瓶頸,能夠拉長學(xué)習(xí)曲線,同時(shí)只要克服技術(shù)障礙,在行銷上立可海潤天空。聯(lián)發(fā)的成功導(dǎo)因于勇氣與時(shí)機(jī)的選擇正確。即使聯(lián)發(fā)在市場(chǎng)上獲得初步斬獲之后,吸引部份業(yè)者如法泡制,卻只能鍛羽而歸,咨詢題就在其高技術(shù)障礙,外加聯(lián)發(fā)漸擴(kuò)大市場(chǎng)占有率,加高了對(duì)手跨入的門坎。換言之聯(lián)發(fā)的原先以技術(shù)為導(dǎo)向之策略,在完成產(chǎn)品開發(fā)之后,以國內(nèi)首家本土供貨商的姿勢(shì),取得行銷上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。無法追上聯(lián)發(fā)的對(duì)手如合邦等,不得不舍棄與之競(jìng)逐,遂轉(zhuǎn)戰(zhàn)低倍速亦即消費(fèi)性市場(chǎng)。和聯(lián)發(fā)相似的情境能夠拿瑞昱當(dāng)例子。當(dāng)然臺(tái)灣專業(yè)IC設(shè)計(jì)業(yè)者擁有FastEthernet網(wǎng)絡(luò)卡芯片組產(chǎn)品不在少數(shù),第一以三合一打入市場(chǎng)的瑞昱,同樣也因高技術(shù)障礙的領(lǐng)先突破,換取市場(chǎng)銷售上的優(yōu)勢(shì),至今仍無國內(nèi)對(duì)手能夠撼動(dòng)其盟主的地位,且差距還在擴(kuò)大中。不擅技術(shù)開發(fā)可轉(zhuǎn)訴諸通路之長久經(jīng)營揚(yáng)智較擅長PC的市場(chǎng),MPEG2譯碼器也是鎖定在此領(lǐng)域,但市場(chǎng)同意度并不高。原先此一市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者本身同時(shí)也是MPEG2譯碼卡的開發(fā)業(yè)者,方能提供全套的解決方案,如SigmaDesigns在1999年的占有率超過60%。另外的30%在MPEG2芯片的領(lǐng)導(dǎo)業(yè)者之一C-Cube的手中。當(dāng)在此技術(shù)難以凌越對(duì)手,且本土下游制造商不擅于此的情形下,無法發(fā)揮通路上的優(yōu)勢(shì)時(shí),此領(lǐng)域自非可經(jīng)營的最好目標(biāo)。華邦雖亦在此市場(chǎng)上著墨,但重心己擺在自MPEG1以來就苦心經(jīng)營的中國市場(chǎng)。無可諱言的,在中國市場(chǎng)的競(jìng)爭對(duì)手已有ESS和C-Cube,華邦的技術(shù)或許難與之抗衡,唯可在通路上長久經(jīng)營,取得立足點(diǎn),終究也闖出一片天,并在MPEG1譯碼器上給予C-Cube相當(dāng)大的壓力。就華邦和兩大競(jìng)爭對(duì)手的差異性比較,擁有自己的晶圓廠,是壓低售價(jià)反擊對(duì)手的最有利條件。華邦是以某特定區(qū)域市場(chǎng)通路的長久經(jīng)營,扳回在技術(shù)競(jìng)爭上的劣勢(shì),并以略低的平均單價(jià)做為犧牲,雖不像聯(lián)發(fā)獲最高額利潤,終在正確的市場(chǎng)定位和區(qū)域市場(chǎng)選擇下,取得相當(dāng)不錯(cuò)的地位。即使非以技術(shù)取勝,亦能以在通路上扎實(shí)的耕耘取得市場(chǎng),不失為退而求其次的折衷方式。反觀揚(yáng)智沒有確切努力方向,兩方皆落空,全然無法落實(shí)該公司側(cè)重非PC芯片組專業(yè)進(jìn)展的策略。PS2效應(yīng)發(fā)酵意外延長CD-ROM生命周期在第一波的CD-ROM熱潮后,自知難在此市場(chǎng)取得勝算的業(yè)者遂直截了當(dāng)跳往DVD-ROM。不料臺(tái)灣在DVD-ROM的勢(shì)力不如預(yù)期高漲,反而造就CD家族在臺(tái)灣主打的生命周期延長。在1999年時(shí),PC用的所有只讀型光驅(qū)(CD/DVD-ROM)出貨量約1億5000萬臺(tái),當(dāng)中CD-ROM就占了九成,唯在1998年時(shí)倍速競(jìng)賽已大致終結(jié)于48倍速,無法靠倍速的增加堅(jiān)持價(jià)格,而趨向于低價(jià)格化。1999年業(yè)界開始朝向CD-RW或DVD-ROM生產(chǎn)比率的擴(kuò)大,卻受限于光讀取頭缺貨及半導(dǎo)體產(chǎn)能吃緊導(dǎo)致的低容量DRAM等取得不易,不僅使CD-RW和DVD-ROM產(chǎn)能擴(kuò)大不易,并反使CD-ROM也面臨類似的咨詢題,價(jià)格竟意外地回復(fù)平穩(wěn)。光學(xué)儲(chǔ)存裝置用芯片的市場(chǎng)機(jī)會(huì)比較光驅(qū)驅(qū)動(dòng)器芯片組MPEG譯碼器PC用技術(shù)咨詢題.需要提供完整的解決方式給下游業(yè)者.高技術(shù)障礙.以倍數(shù)成長驅(qū)動(dòng)需求,生命周期較短.技術(shù)障礙不如驅(qū)動(dòng)器芯片組通路咨詢題.臺(tái)灣是三大光驅(qū)生產(chǎn)國之一,有直截了當(dāng)?shù)耐?,并享有在地支持的?yōu)勢(shì),市場(chǎng)開發(fā)空間大.臺(tái)灣非MPEG2解碼卡的領(lǐng)導(dǎo)國.前兩大業(yè)者合計(jì)寡占95%市場(chǎng)消費(fèi)產(chǎn)品用技術(shù)咨詢題.低倍速即可,進(jìn)入障礙比PC用低.市場(chǎng)進(jìn)展空間?。琍C用通路咨詢題.集中在中國市場(chǎng)之VCD、SVCD和DVDplayer用.日本市場(chǎng)難以打入.集中在中國市場(chǎng)之VCD、SVCD和DVDPlayer用.低單價(jià)導(dǎo)向Source:全球電子報(bào)《研究中心》整理此外,Sony為了迎接2000年春PS2的咨詢世,在1999年便開始生產(chǎn)PS2專用之DVD-ROM,其生產(chǎn)臺(tái)數(shù)竟占全球DVD-ROM的42%。DVD-ROM資源被日本業(yè)界搜羅殆盡,而使CD-ROM在臺(tái)韓的制造得以殘喘更久。據(jù)統(tǒng)計(jì)1999年第1季時(shí),日本業(yè)界的占有率仍有46%,但到了同年第4季,除了東芝、Teac、Mitsumi和NEC之外,Sony、松下壽(MKE)、Pioneer、三洋和九州島松下的生產(chǎn)明顯減少,使日本業(yè)界占有率只剩下29%。Sony在2000年第2季事實(shí)上已完全終止CD-ROM的生產(chǎn),幾乎由臺(tái)灣的OEM生產(chǎn)來取代,使LG、三星、東芝、Teac和源興成為前五大CD-ROM制造商。DVD-ROM的強(qiáng)力推動(dòng)者東芝,限于零件短缺咨詢題無法擴(kuò)增其產(chǎn)量,只得連續(xù)生產(chǎn)CD-ROM。臺(tái)灣在CD-ROM的占有率增加,直截了當(dāng)挹注聯(lián)發(fā)的成長,甚至聯(lián)發(fā)也已攻進(jìn)南韓市場(chǎng),成為CD-ROM不經(jīng)意延長生命周期下的最大受益者。憑本領(lǐng)和善用時(shí)機(jī)方能永續(xù)經(jīng)營聯(lián)發(fā)的成功當(dāng)然有不錯(cuò)的機(jī)運(yùn)相助,贏來卻一點(diǎn)都不僥幸。臺(tái)灣業(yè)界的濫跟風(fēng)惡習(xí)和欠缺追求自我挑戰(zhàn)的精神,只能在市場(chǎng)上曇花一現(xiàn),不能永續(xù)經(jīng)營下去。如LCD監(jiān)視器操縱器,一窩蜂搶攻市場(chǎng),在晶圓代工產(chǎn)能搶得不易的情形下,一較高下的導(dǎo)因不在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的能力,而在于產(chǎn)能的取得,并從組件缺貨的有利形勢(shì)下取得高利潤,大有劣幣驅(qū)逐良幣的景象。少數(shù)有能力從事高階操縱器的業(yè)者,不得不在內(nèi)建A/D轉(zhuǎn)換器和內(nèi)嵌DRAM上取得競(jìng)爭優(yōu)勢(shì),但仍遠(yuǎn)不及聯(lián)發(fā)在CD-ROM上的充份市場(chǎng)把握。不愿在技術(shù)上做扎實(shí)的投資,貪圖本土趕忙有效的寬敞通路;或者既無心于技術(shù)的深耕,又不愿在臺(tái)灣所沒有的通路市場(chǎng)努力的業(yè)者,遲早會(huì)被市場(chǎng)所剔除。DVD和SVCDplayer的市場(chǎng)規(guī)模推測(cè)產(chǎn)品別/年199920002001200220032004推測(cè)單位DVDplayer10133(-)14859(46%)20414(37%)26127(28%)30735(17%)34980(14%)In-Stat6618(189%)11285(69%)16186(44%)20016(24%)22794(14%)25192(10%)EIAJSVCDplayer13470(-)19000(41%)25000(31%)21000(-16%)16800(-20%)13000(-22%)In-StatSource:全球電子報(bào)《研究中心》整理單位:千臺(tái)所以聯(lián)發(fā)并非從此高枕無憂,其最大的隱憂是光盤產(chǎn)品的進(jìn)展,因物理限制而停頓,使得其對(duì)手有較長的學(xué)習(xí)時(shí)刻,誠如聯(lián)發(fā)崛起于倍速停滯時(shí)的CD-ROM市場(chǎng)一樣。16倍速的DVD-ROM己在2000年第1季上市,在下半年漸成為主流。16倍速的DVD-ROM相當(dāng)于60倍速的CD-ROM,除非采納Kenwood專門的多頻道讀取方式,否則不易在倍速上再突破,但大部份的業(yè)者并不擬跟隨Kenwood的技術(shù)。不久之后DVD-ROM將遵循CD-ROM現(xiàn)在的模式,以低價(jià)化替代倍速成長以堅(jiān)持價(jià)格不變,CD-RW和DVD-ROM的組合或許可增加附加價(jià)值,但仍難逃倍速瓶頸的宿命。短時(shí)刻或許看不出來,長期來看,時(shí)刻對(duì)聯(lián)發(fā)是不利的,利用現(xiàn)在當(dāng)好之時(shí),開拓新興產(chǎn)品領(lǐng)域是必要的。再反看瑞昱,Ethernet延伸至G級(jí)和從網(wǎng)絡(luò)卡升級(jí)至交換器等的游刃有余空間,使瑞昱在Ethernet上仍有許多申展空間。從聯(lián)發(fā)、華邦、揚(yáng)智到瑞昱,從不同的產(chǎn)品特性,由時(shí)機(jī)的選擇,我們知識(shí)到如何制造自已的價(jià)值,也體驗(yàn)到如何毀滅自己。全球MPEG1譯碼器出貨排名排名廠商名稱出貨量(千顆)成長率199819991998199921ESS80201256057%12C-Cube115686900-52%33華邦30006000100%-4OAK-50-其他--500-Source:In-Stat
內(nèi)存產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)動(dòng)態(tài)1999年DRAM業(yè)者排名回憶2000年將是半導(dǎo)體業(yè)的大豐收年。依據(jù)SIA甫公布的第1季全球半導(dǎo)體市場(chǎng)資料顯示,較1999年足足成長33.8%。1999年上半年半導(dǎo)體仍在不景氣的狀況下,下半年才緩慢復(fù)蘇。第1季為傳統(tǒng)的淡季,較1999年第4季,約只成長1.7%。在逐步邁入第3季需求轉(zhuǎn)旺時(shí),應(yīng)有更突出的表現(xiàn)。據(jù)Dataquest5月初完成的推測(cè)顯示,2000年的成長率將達(dá)31%。在所有半導(dǎo)體產(chǎn)品中成長最迅速的莫過于大量使用在行動(dòng)電話手機(jī)和PC等數(shù)字電子產(chǎn)品的flash,絲毫沒有所謂淡熱季之分。SIA統(tǒng)計(jì)2000年第1季較去年同期足足成長了197%。處于PC淡季和CPU出貨不順陰影的DRAM則較去年第1季成長33.4%,明顯力道不敵Flash強(qiáng)勁,業(yè)界期望下半年能扭轉(zhuǎn)低速趨勢(shì),成為半導(dǎo)體業(yè)觀看的重點(diǎn)?;貞?999年是擺脫1998年金融風(fēng)暴和DRAM景氣陷入谷底的重要關(guān)鍵,以DRAM為產(chǎn)品重心的南韓力圖擺脫逆境,終堅(jiān)持往4成的全球占有率。三星和合并LG后的現(xiàn)代仍穩(wěn)坐兩大龍頭地位。收并TIDRAM部門后的Micron,終在1999年突顯效益,和現(xiàn)代一樣制造三位數(shù)字的成長。Infineon和過去的TI一樣,采全球分散生產(chǎn)策略,一方面和IBM合作開發(fā)下一代制程技術(shù),遂在DRAM的市場(chǎng)排名上節(jié)節(jié)高升。日本業(yè)界在DRAM的勢(shì)力逐步衰退,五大業(yè)者從1998年的36%占有率跌落至1999年的24%,只比三星一家略高。富士通在2000年起將逐步退出主儲(chǔ)備器市場(chǎng),三菱的技術(shù)競(jìng)爭力又每下愈況,可能還會(huì)再拉下占有率。以后日本的勢(shì)力的鞏固將期待NEC/日立結(jié)盟及東芝的力量挽回,但業(yè)界評(píng)估前者的效益發(fā)揮最快得在2001年始見成效;至于東芝則可靠和華邦的代工伙伴重新攻取更高的占有率。IDC在DRAM業(yè)者排行榜中將茂硅排為第9名,或許是國內(nèi)業(yè)者第一次被排進(jìn)DRAM前十大業(yè)者中。只是各DRAM業(yè)者的營收,在各市場(chǎng)分析公司的定義上,恐有所不同。依常軌,類似茂硅子公司茂德和華邦分別為Infineon和東芝制造DRAM,系屬于代工性質(zhì),其營收理論上應(yīng)為Infineon和東芝所有。誠如臺(tái)積電曾為富士通代工DRAM,該生產(chǎn)產(chǎn)品所得自應(yīng)歸富士通,而非臺(tái)積電,事實(shí)上沒有一家市場(chǎng)分析公司會(huì)把臺(tái)積電列入DRAM制造商。Infineon在對(duì)外宣傳文件中亦把茂德視為海外工廠的一部份。故在未給予明確的定義情形下,這些有大量外放產(chǎn)能的DRAM制造商,如東芝、Infineon、三菱和同意代工的大型業(yè)者華邦、茂德和力晶,其在DRAM的排名和營收恐有誤謬之嫌。NEC、日立、Micron和南韓兩大業(yè)者不托付代工,其數(shù)據(jù)就較真實(shí),值得參考。若我們?cè)賲⒖糏n-stat在1999年發(fā)表的1998年統(tǒng)計(jì)資料,東芝營收為6.85億美元,IDC所列則為11.10億美元,差距竟如此之大。關(guān)于DRAM的市場(chǎng)遠(yuǎn)景,Dataquest最新的推測(cè)則以為2002年將出現(xiàn)供過于求,2000年下半年到2001年恐是DRAM絕佳的機(jī)會(huì)。DRAM市場(chǎng)推測(cè)199819992000200120022003市場(chǎng)規(guī)模(百萬美元)157782310436520588907600052000成長率-46%58%61%29%-31%Source:Dataquest(2000年以后為推測(cè)值)1999年全球DRAM制造商排名與市場(chǎng)占有率排名廠商名稱營收(百萬美元)占有率營收成長率19991998199919981999199811三星4522284021.7%20.3%59%22現(xiàn)代4302175220.7%12.5%145%33美光3360129016.1%9.2%160%47Infineon168010108.1%7.2%66%54NEC144112806.9%9.1%12%66東芝142811106.9%7.9%28%79日立9509054.6%6.5%5%88三菱6699703.2%6.9%-31%9-茂硅574-2.8%--1010富士通3238302.5%5.9%-61%-5LG-1225-8.7%-其他12647996.5%5.7%58%合計(jì)2071414011100%100%48%日系業(yè)者占有率24.1%36.3%韓系業(yè)者占有率42.4%41.5%Source:IDC,全球電子報(bào)《研究中心》整理美國半導(dǎo)體業(yè)界興起下一代內(nèi)存MRAM開發(fā)熱潮DRAM一向被視為推動(dòng)制程微細(xì)化的指標(biāo),近年來DRAM景氣不振,使制造商舍產(chǎn)能的擴(kuò)充而就制程的加速微細(xì)化,一方面減少投資的風(fēng)險(xiǎn),另一方面降低成本,增加產(chǎn)品競(jìng)爭力。但是DRAM跨入0.18μm之后的瓶頸愈來愈高,甚至已有人推測(cè)0.13μm將是歷來最難以跨過的最高門坎,迫使領(lǐng)導(dǎo)業(yè)者不得不以策略聯(lián)盟的方式開發(fā)下一代DRAM。另一方面半導(dǎo)體業(yè)者亦在亟思新的材料、新的組件技術(shù),來突破現(xiàn)有內(nèi)存的物理限制,MRAM(MagneticRAM)便是其中的一例。MRAM兼具三種內(nèi)存的優(yōu)點(diǎn)MRAM的原理和HDD神似,差不多上用磁性的成效來經(jīng)歷數(shù)據(jù),依磁化的方一直判別1或0,兼具SRAM的高速讀寫能力和DRAM的高集積度雙重優(yōu)點(diǎn),又同時(shí)具備Flash相同的不揮發(fā)特性,但讀寫次數(shù)不受限制,猶上一層樓,可確實(shí)是集所有各類內(nèi)存的優(yōu)點(diǎn)于一體,業(yè)界重視MRAM的另一個(gè)誘因是,內(nèi)嵌于系統(tǒng)芯片的難度不大?,F(xiàn)在系統(tǒng)芯片最難的一個(gè)課題是內(nèi)嵌于內(nèi)的三種內(nèi)存制程各不相同,欲開發(fā)出同時(shí)能切合三種內(nèi)存特性又兼顧晶粒面積等先天限制的制程專門不易。MRAM若能有用化,可身兼三職,大大減少制程的復(fù)雜度并有效降低成本。應(yīng)用在系統(tǒng)芯片上的內(nèi)嵌咨詢題較小具有和MRAM相似魅力的尚包括FeRAM(強(qiáng)誘電體RAM),F(xiàn)eRAM一直是日本業(yè)界努力開發(fā)的儲(chǔ)備元件,初期要緊是使用在IC卡上。只是主動(dòng)投入MRAM的Motorola指出MRAM的技術(shù)要比FeRAM來得成熟,后者最大的咨詢題是強(qiáng)誘電體膜和CMOS制程的組合十分困難。事實(shí)上美系半導(dǎo)體業(yè)者投入MRAM遠(yuǎn)比FeRAM深,在2000年初IBM公布試制MRAM并提出和外圍電路集積的結(jié)果,頓使MRAM獲得更廣泛的注意,猶如1997年秋宣布銅制程商品化的震動(dòng)一樣。美國業(yè)界2000年起連續(xù)發(fā)表具體成果美系業(yè)者投入MRAM研發(fā)并獲具體成果的大致有四家公司,IBM、Motorola、HP和Honeywell。Honeywell在1999年7月即發(fā)表1Mb的MRAM,要緊用途是在軍事和太空用途,使用0.35μm制程。IBM本在磁性材料技術(shù)上甚為擅長,HDD即是最好的例子,自然不難在MRAM上取得領(lǐng)導(dǎo)地位,IBM已在1999年底開發(fā)完成1Kb,打算在2000年內(nèi)把容量擴(kuò)增為1Mb。如同銅制程一樣,Motorola一向緊跟著在IBM之后,已在2000年2月完成512b的MRAM開發(fā)。HP則并未透露任何有關(guān)開發(fā)進(jìn)度的結(jié)果。日本業(yè)界持保留態(tài)度多日系業(yè)者對(duì)MRAM的熱絡(luò)明顯不及FeRAM,在NEC、松下、富士通、Rohm、日立等大舉跨入FeRAM的當(dāng)頭,對(duì)MRAM的的熱衷度相當(dāng)保留,目前已知確切有MRAM開發(fā)打算的只有NEC,已于1998年夏展開,東芝則于1998年春開始,但只限于MRAM經(jīng)歷材料TMR膜(TunnelingMagnetorestistive)的研究。富士通、三菱和Rohm則考慮從2000年內(nèi)連續(xù)展開,但日立、三洋、Sony、Sharp、松下和新日本無線(NJR)則表明不跟投入研究。日本業(yè)界以為MRAM的開發(fā)需要龐大的資金,大都不愿在好不容易脫離多年不景氣的情形下,又撒下大筆資金在沒有充份把握的技術(shù)上。再者M(jìn)RAM對(duì)DRAM的威逼全然還為時(shí)甚早。Motorola預(yù)定2004~5年正式量產(chǎn)MRAM目前最大的咨詢題是在做寫入進(jìn)行磁盤轉(zhuǎn)換時(shí)需要的電流較大,使得電力消耗不小,造成進(jìn)行集積時(shí)的困難。以目前IBM1kb的MRAM為例,寫入所需的電壓為2.5V,電流為16mA,功率消耗40mW,若把容量增加至1Gb時(shí),電力消耗可能會(huì)超過DRAM和SRAM。目前業(yè)界正努力在TMR材料上著手做改善,降低其磁場(chǎng)切換所需的電流量。另外在制造時(shí)的熱處理也是待克服的咨詢題。為了逆轉(zhuǎn)IBM一向居新組件或制程技術(shù)先鋒的形勢(shì),Motorola在MRAM十分主動(dòng)。該公司已表示一旦時(shí)機(jī)成熟,將打算把MRAM內(nèi)嵌在行動(dòng)電話用的DSP上,估量2003~2004年間內(nèi)嵌MRAM的系統(tǒng)芯片樣品將出貨,2004~2005年正式量產(chǎn),內(nèi)嵌MRAM容量數(shù)為1Mb ,使用0.18μm。半導(dǎo)體組件多元化技術(shù)的象征日本業(yè)界把MRAM有用化的時(shí)刻訂得比較晚,東芝、富士通和三菱都訂在2005年以后,Rohm較樂觀,訂在2002~3年后。東芝和三菱把MRAM視為可替代內(nèi)嵌DRAM的研究方向,NEC則定位為大容量內(nèi)存。MRAM的顯現(xiàn)雖對(duì)現(xiàn)行主流組件技術(shù)不致造成明顯的阻礙,卻是繼銅制程、SOI和low-k之后,再次顯現(xiàn)半導(dǎo)體技術(shù)多元化進(jìn)展的風(fēng)貌。Moore定律不是半導(dǎo)體組件堅(jiān)持快速進(jìn)展唯獨(dú)的指標(biāo),事實(shí)上材料的改進(jìn)也扮演關(guān)鍵性的角色。
新一代內(nèi)存市場(chǎng)立足之道與進(jìn)展現(xiàn)況內(nèi)存的種類有多種,不管是DRAM、SRAM、Flash或MASKROM等,皆各有其特性來切合各種不同應(yīng)用產(chǎn)品的專門需求。所以愈能滿足各應(yīng)用平臺(tái)的共同需求及規(guī)格,市場(chǎng)的銷售量就愈大。DRAM,能夠大規(guī)模集積化以增加記體容量,過去曾是驅(qū)動(dòng)先進(jìn)制程的典型IC產(chǎn)品,大量被使用在PC上,兼具量大價(jià)廉的雙重優(yōu)點(diǎn)。但是DRAM的讀寫速度不夠快,因此在數(shù)據(jù)需快取的場(chǎng)合中,非SRAM莫屬。唯SRAM平均每內(nèi)存單位的晶粒面積要大于DRAM,成本較高。然而不論是DRAM或SRAM,都必須時(shí)時(shí)充電才能堅(jiān)持?jǐn)?shù)據(jù)的經(jīng)歷,屬于不揮發(fā)性的Flash就彰顯出其特色。惋惜Flash的讀寫速度慢、制程繁瑣,且價(jià)格甚為昂貴。由此可見,沒有一種內(nèi)存是完美的?,F(xiàn)行內(nèi)存在若干特性表現(xiàn)上有瓶頸過去在內(nèi)存的應(yīng)用上,因多屬樣少量多的型態(tài),需要專門規(guī)格內(nèi)存的場(chǎng)合不多見,內(nèi)存開發(fā)業(yè)者通常只要開發(fā)出數(shù)款產(chǎn)品,即可滿足大部份客戶的需要。但是在數(shù)字消費(fèi)電子和數(shù)字行動(dòng)通訊潮流的沖擊之下,各式各樣的終端產(chǎn)品持續(xù)推陳出新,現(xiàn)有的內(nèi)存在性能和規(guī)格上未必能充分符合市場(chǎng)的要求。例如,以往的應(yīng)用產(chǎn)品多是桌上型,不重視省電,在攜帶式裝置當(dāng)?shù)赖那樾蜗拢头堑糜兴淖儭T趶?qiáng)調(diào)輕薄的外型設(shè)計(jì)下,使得以Flash充當(dāng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存媒體的訴求更蔚為風(fēng)氣。然而并非每一種現(xiàn)存的內(nèi)存的特性,都有足夠的改善空間,F(xiàn)lash的讀寫速度不夠快,可紀(jì)錄的次數(shù)不夠多,使其在非接觸式的IC卡應(yīng)用上顯現(xiàn)咨詢題。DRAM盡管廉價(jià),但耗電量大,頻寬也不易加寬,專門難適用在需要省電的行動(dòng)裝置和高性能影像或繪圖的平臺(tái)上?,F(xiàn)時(shí)期或許可利用制程或設(shè)計(jì)的方式解決,如內(nèi)嵌式DRAM,但總是昂貴且耗費(fèi)相當(dāng)開發(fā)時(shí)刻的方法,并非十分理想。在系統(tǒng)芯片的概念里,原則上是要把所有內(nèi)存內(nèi)嵌到里面去,可享有高頻寬,減少晶粒面積、省電和可降低生產(chǎn)成本的潛在優(yōu)點(diǎn)。只是三種要緊內(nèi)存中,除了SRAM之外,和邏輯電路的制程不盡相同,欲從中開發(fā)出泛用制程,能同時(shí)滿足所有組件特性,實(shí)在專門困難,畢其功于一役的方式是另外開發(fā)創(chuàng)新的組件。新一代內(nèi)存需先取得關(guān)鍵性的利基市場(chǎng)這種創(chuàng)新的方式,常然會(huì)存在極高的障礙,如材料的穩(wěn)固度和有關(guān)制程設(shè)備的取得,以及組件容量和成本一定無法和主流產(chǎn)品競(jìng)爭等,另一變因是來自對(duì)手的競(jìng)爭,與技術(shù)的選擇能否最終贏得市場(chǎng)的同意度,差不多上風(fēng)險(xiǎn)。目前在新一代內(nèi)存的開發(fā)上,大致有FeRAM(FerroelectricRAM)和MRAM(MagneticRAM)兩種,前者實(shí)際上差不多量產(chǎn),并已使用在IC卡上。后者則在2000年后,因IBM和Motorola的大力投入研發(fā),方引起廣泛的注意,但仍未真正大量生產(chǎn),只有少數(shù)已運(yùn)用在軍事用途上。FeRAM和MRAM的特性幾乎是DRAM、SRAM和Flash的共同組合,不但讀寫速度快,數(shù)據(jù)的紀(jì)錄也是非揮發(fā)性。有人視此兩種內(nèi)存是下一代內(nèi)存的典型之作,以后系統(tǒng)芯片上只要內(nèi)嵌一種內(nèi)存即可,簡化制程程序。唯欲在技術(shù)上達(dá)到和現(xiàn)行主流內(nèi)存相當(dāng)?shù)某潭龋孕柘喈?dāng)冗長的時(shí)刻,必須先在利基市場(chǎng)上站穩(wěn)腳步,再逐步擴(kuò)產(chǎn),藉量產(chǎn)體會(huì)培養(yǎng)更成熟的技術(shù)。進(jìn)展專門應(yīng)用內(nèi)存大獲成功之例極罕見長期以來許多專業(yè)IC設(shè)計(jì)公司投注在專門內(nèi)存的開發(fā),妄圖在設(shè)計(jì)功夫上取得差異化,但專門難找到專門成功的例子。這些公司所開發(fā)的產(chǎn)品,大多只能鎖定在利基市場(chǎng),限于需求量有限,不需在價(jià)格上有競(jìng)爭力,相對(duì)地也不易擴(kuò)大出貨量,自然難以實(shí)績講服新客戶采納。例如Mosys在專門內(nèi)存的開發(fā)上已有相當(dāng)歷史,近來方靠任天堂下一代電玩Dolphin采納其1TSRAM架構(gòu)才聲名大噪,并獲臺(tái)積電和聯(lián)電的青睞,授權(quán)其客戶使用,但除此之外,罕有系統(tǒng)產(chǎn)品真正使用此架構(gòu)。同理富士通不愿連續(xù)投注在泛用型DRAM,改推廣專為IA產(chǎn)品設(shè)計(jì)的FCRAM,乃憑該公司往日在DRAM的努力以及對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)品的充份了解,外加充份的生產(chǎn)支持方能成功。專業(yè)IC設(shè)計(jì)公司并不具備上述優(yōu)勢(shì),更遑論能引進(jìn)新材料或新制程技術(shù),而欲有所作為。開發(fā)新一代內(nèi)存組件需具備多層環(huán)節(jié),且層層相扣,需配合適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī),和正確的產(chǎn)品定位、系統(tǒng)支持等,才能找到立足點(diǎn)。欲加速其進(jìn)展,恐要有更妥善的市場(chǎng)機(jī)制才能成功。正如FeRAM找到IC卡一樣,MRAM是否能縮短和FeRAM有用化時(shí)程的差距,正確的應(yīng)用平臺(tái)選擇將是最重要的關(guān)鍵。FeRAM初期應(yīng)用鎖定在IC卡FeRAM雖可視為泛用RAM,而能夠一舉取代三種內(nèi)存,但因在市場(chǎng)與技術(shù)上尚在萌芽時(shí)期,無法和主流內(nèi)存相抗衡,初期只能鎖定專門應(yīng)用市場(chǎng)。目前各開發(fā)業(yè)者能提供的產(chǎn)能十分有限,無法支應(yīng)龐大的需求,在成本上也難和主流內(nèi)存競(jìng)爭。系統(tǒng)業(yè)者所以也擔(dān)憂供貨來源的咨詢題,可不能貿(mào)然采納FeRAM。因此現(xiàn)時(shí)期FeRAM廠商在系統(tǒng)上的開發(fā)方式有二:一是為客戶量身訂做,屬ASIC導(dǎo)向;二是供給集團(tuán)內(nèi)系統(tǒng)制造關(guān)系企業(yè)的內(nèi)部需求。這和FeRAM的開發(fā)業(yè)者大都集中在日系系統(tǒng)整合型廠商,也有緊密的關(guān)系。至于FeRAM最適合的應(yīng)用產(chǎn)品首推IC卡,主因是IC卡所需的經(jīng)歷容量較小,不致于給正值開發(fā)時(shí)期的FeRAM過大的壓力;其次是透過和IC卡的外圍運(yùn)算機(jī)微操縱器整合,以及軟件的植入等,可大幅提升附加價(jià)值,相對(duì)地就可降低FeRAM成本的比率;另一個(gè)要因是FeRAM的特性符合系統(tǒng)應(yīng)用趨勢(shì)。現(xiàn)在使用于IC卡的要緊儲(chǔ)備元件為EEPROM或Flash,在寫入的速度上不理想,并不適合使用在非接觸式的IC卡上,F(xiàn)eRAM則洽可改善此一咨詢題。日本業(yè)界進(jìn)展FeRAM有多方背景因素日本業(yè)界投注在FeRAM的心力明顯,有幾個(gè)背景因素。基于長久在內(nèi)存的領(lǐng)導(dǎo)地位,自不能忽略新興技術(shù)的竄起。然而日本業(yè)界也充份體會(huì)跨入市場(chǎng)的障礙及技術(shù)咨詢題尚待長時(shí)刻的解決,故暫可不能將FeRAM鎖定在主流市場(chǎng),而是視其為利基產(chǎn)品,運(yùn)用在IC卡上。IC卡起源于歐洲,當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)亦是全球最大市場(chǎng),基于地利之便,STMicro和Infineon是全球最大的IC卡用芯片兩家供貨商,全球占有率介于8至9成間。唯兩家公司投注的技術(shù)大都為EEPROM,最近漸轉(zhuǎn)移至Flash。日本在近三年來也開始普遍運(yùn)用IC卡在公用電話和捷運(yùn)購票系統(tǒng)上,遂產(chǎn)生潛力十足的內(nèi)需市場(chǎng)。日本業(yè)界為了迎頭趕上,直截了當(dāng)躍過內(nèi)嵌式EEPROM和Flash的IC卡技術(shù),轉(zhuǎn)而訴諸內(nèi)嵌式FeRAM的解決方式,圖以藉此培養(yǎng)差不多市場(chǎng)規(guī)模,淬煉FeRAM技術(shù),待時(shí)機(jī)成熟后,再轉(zhuǎn)攻主流市場(chǎng),松下已在1999年公布表示,將主動(dòng)把FeRAM運(yùn)用在攜帶式裝置的內(nèi)存上。FeRAM市場(chǎng)潛力雄厚傳統(tǒng)上IC卡是使用接觸式的,近來非接觸式的應(yīng)用一般獲得重現(xiàn),專門是在高速公路電子收費(fèi)和卷標(biāo)IC(tagIC)的用途上。FeRAM的讀寫速度較快,運(yùn)用在非接觸式上可展現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。IC卡的領(lǐng)導(dǎo)業(yè)者STMicro和Infineon亦已投注在FeRAM的開發(fā)。只是非接觸式的市場(chǎng)比率仍不高,而此兩公司鮮少透露在FeRAM的開發(fā)進(jìn)度。有人估量在2010年時(shí),全球的總芯片出貨量中,將有1/3是FeRAM。此或許有危言聳聽之感,但實(shí)際上IC卡的出貨量確實(shí)已逐步逼進(jìn)DRAM。今后IC卡若全面使用FeRAM,加上FeRAM開始滲透主流市場(chǎng),上述推測(cè)并非不可能發(fā)生。FeRAM制造商的排名排名公司名稱1998年1999年占有率1Rohm70001600070%2日立1000400017%3松下--15006%4富士通--5002%5東芝--3001%6其它3007003%合計(jì)200023000100%Source:矢野經(jīng)濟(jì)研究所單位:百萬日?qǐng)A進(jìn)展新一代內(nèi)存仍是長路漫漫至于FeRAM的競(jìng)爭技術(shù)MRAM,尚未正式商品化,和FeRAM開發(fā)的時(shí)刻差至少有5年以上。美系的要緊開發(fā)業(yè)者,如Motorola預(yù)定在2003~4年前才會(huì)開始量產(chǎn)。MRAM除了本身的技術(shù)開發(fā)外,最重要的是要找到適合進(jìn)展的應(yīng)用平臺(tái),制造生存的空間,一如FeRAM之于IC卡一樣,否則難成大局。近來國內(nèi)某專業(yè)IC業(yè)者涉足MRAM,確為臺(tái)灣邁入新一代內(nèi)存的里程碑。然而該業(yè)者確有過份夸大其成就之嫌。MRAM和FeRAM最大的共同點(diǎn)差不多上具有泛用內(nèi)存的特質(zhì)。FeRAM的經(jīng)歷細(xì)胞和DRAM十分神似,差不多上是由一晶體管和一電容所構(gòu)成,只是電容改由強(qiáng)誘電體的新材料。支持MRAM的Motorola認(rèn)為強(qiáng)誘電體膜和CMOS制程的整合十分困難,今后不易成為單芯片的內(nèi)嵌內(nèi)存,MRAM的經(jīng)歷方式和HDD十分類似,其細(xì)胞是單一晶體管和磁性信道接合結(jié)構(gòu),可和CMOS兼容。只是,支持FeRAM的日本業(yè)者認(rèn)為M
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