在8月18日的2022世界半導(dǎo)體大會暨南京國際半導(dǎo)體博覽會上,臺積電(中國)有限公司技術(shù)總監(jiān)陳敏做了“新的世界,新的契機(jī)”主題演講,介紹了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)會與挑戰(zhàn),以及臺積電如何協(xié)助客戶來應(yīng)對這些變化。
陳敏認(rèn)為,當(dāng)前正處于一個科技快速發(fā)展的新數(shù)字化時代,新的數(shù)字化時代帶來了一個新的世界,新的世界也會帶給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新的機(jī)會和挑戰(zhàn)。
半導(dǎo)體的機(jī)會和挑戰(zhàn)
其一,先進(jìn)制程結(jié)合3D IC的轉(zhuǎn)型。隨著社會正在創(chuàng)造越來越多的智能化邊緣設(shè)備,也就需要有強(qiáng)大的算力來支持海量的數(shù)據(jù)。之前,晶體管微縮可以獲得效能的提升,從而滿足高能效和低能耗的需求。而現(xiàn)在,還需要借助3D IC的力量,來實現(xiàn)良好的系統(tǒng)效能。
陳敏提到,AI和5G的快速發(fā)展,使得芯片產(chǎn)量在各個不同的應(yīng)用領(lǐng)域快速成長,結(jié)構(gòu)性的成長給運(yùn)營模式帶來了很大的變化。在以前,產(chǎn)能擴(kuò)充主要以先進(jìn)制程為主,成熟制程產(chǎn)能通過已經(jīng)折舊的廠房和設(shè)備就可以滿足客戶需求。但是現(xiàn)在成熟制程的產(chǎn)能需求也在增加。雖然半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面對一個短期的波動,但是結(jié)構(gòu)性需求的成長是長期的,臺積電對于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來感到樂觀。
其二,供應(yīng)鏈管理方式的變化。由于疫情和地緣政治的影響,供應(yīng)鏈的管理變得越來越重要,越來越多的客戶以增加庫存的方式來增加供應(yīng)鏈的靈活度。同時,產(chǎn)業(yè)也在增加供應(yīng)鏈靈活度和成本之間取得平衡。
盡量減少客戶成本增加
面對市場的變化,臺積電的應(yīng)對舉措:其一,會堅持其一直以來取得的成功秘訣,齊心合作,讓先進(jìn)制程和成熟制程產(chǎn)能的擴(kuò)增對于所有客戶來說都是經(jīng)濟(jì)可行的。其二,臺積電會如同過去35年一樣,專注于某一個產(chǎn)品研發(fā);會協(xié)助不同的客戶一起成長;會持續(xù)研發(fā)最先進(jìn)的工藝,給客戶提供最先進(jìn)的技術(shù);同時臺積電也會增加對先進(jìn)制程和成熟制程產(chǎn)能的投資;臺積電也會加大全球化的生產(chǎn)布局,增加供應(yīng)鏈的靈活度,盡量減少因為制程復(fù)雜度攀升而導(dǎo)致的成本增加。
2021年,臺積電一共試產(chǎn)了超過12000種不同的產(chǎn)品,其中有用到超過300種不同的臺積電的技術(shù)。
先進(jìn)制程的最新進(jìn)展
本次大會,陳敏還介紹了臺積電在先進(jìn)制程方面的最新進(jìn)展。
Wide Technology Portfolio 來源:臺積電
臺積電5nm已經(jīng)量產(chǎn)超過三年,累計出貨超過200萬片,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、5G、AI、HPC等領(lǐng)域。在5nm的家族,臺積電還有N4、N4P、N4X新成員加入。
臺積電3nm研發(fā)進(jìn)展非常順利,預(yù)計在今年下半年實現(xiàn)量產(chǎn)。3nm使用的是Finfet晶體管架構(gòu),臺積電也相信Finfet晶體管架構(gòu)的能效以及生產(chǎn)的成熟度對于客戶在3nm的產(chǎn)品創(chuàng)新是一個最合適的選擇。而客戶也非常踴躍的采用臺積電3nm。
臺積電2nm采用Nanosheet晶體管結(jié)構(gòu),Nanosheet納米片技術(shù)有超過15年的經(jīng)驗,臺積電相信Nanosheet的能效是適合2nm的,2nm的量產(chǎn)預(yù)計會在2025年實現(xiàn)。
其他方面的發(fā)展
加大對3D IC 的研發(fā)。除了持續(xù)研發(fā)先進(jìn)技術(shù),打造更好的晶體管之外,臺積電也在加大對3D IC的研發(fā),3D Fabric是在過去十多年以來對3D IC不斷完善取得的成果,也看到客戶采用3D Fabric試產(chǎn)的產(chǎn)品取得了整個系統(tǒng)效能的提升,有非常良好的表現(xiàn)。
成熟制程產(chǎn)能增加。除了在先進(jìn)制程的需求在增加之外,成熟制程的需求也在增加,包括射頻技術(shù),存儲器,超低功耗的產(chǎn)品。臺積電也會加大加快對成熟制程產(chǎn)能的投資,未來幾年,臺積電在成熟制程的產(chǎn)能也會有相當(dāng)數(shù)量的提升。
臺積電的生產(chǎn)制造的最主要的目標(biāo)是在有效的時間內(nèi)給客戶提供有效的產(chǎn)能。除了產(chǎn)能外,還包括很好的生產(chǎn)周期和很好的良率。
最后,陳敏表示:臺積電建設(shè)了專業(yè)的集成電路代工服務(wù)模式,臺積電永遠(yuǎn)不會跟客戶競爭,因為臺積電沒有自己的產(chǎn)品。臺積電和客戶之間的信任,建立在一次又一次的面對挑戰(zhàn),以及一次又一次的客戶挑戰(zhàn)的過程中,臺積電致力于跟客戶建立長期的合作伙伴關(guān)系,這一點(diǎn)現(xiàn)在和將來都不會發(fā)生變化。
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