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日經中文網》台積電在半導體生產上進一步「獨走」
1.台積電近日在線上技術論壇表示,2023年5奈米產能將會比2020年大幅成長超過4倍,此外,3奈米製程也將於2022年下半年量產。
2.由於全世界目前只有台積電5奈米技術純熟且能量產,再加上新製程又有突破,資策會產業情報研究所副所長洪春暉指出,「世界半導體的最尖端產品將進一步向台積電集中」。
3.為了阻止台積電一枝獨秀,英特爾甚至久違和競爭對手IBM合作,啟動尖端封裝技術開發。
4.不過,台積電為了擴產、滿足客戶需求,在美國等海外建置高階製程廠,成本負擔可能成為日後重大經營課題。
世界半導體大型企業台積電(TSMC)6月2日表示年內將建成電路線寬為2奈米(奈米為10億分之1米)的超尖端晶片的試生產線的計劃,還提出了建設量產工廠的方針。這是領先目前主流的尖端產品2~3代的產品,將進一步擴大領先於競爭對手韓國三星電子的優勢,台積電在最尖端半導體市場的壟斷狀態或將進一步加強。
作為台積電經營首腦的首席執行官(CEO)魏哲家在線上舉行了有關最新技術動向的説明會,透露了上述情況。現在,在台積電量產的半導體中,性能最好的是5奈米晶片。被美國蘋果的智慧手機iPhone12的大腦部分等採用。
5奈米良率佳又能量產,全球只有台積電辦到
此次,台積電提出了推出性能比5奈米產品更為卓越的3奈米晶片、2奈米晶片的計劃。3奈米晶片將在2022年下半年在台灣南部的台南市啟動量產。更為尖端的2奈米晶片將於年內在台積電總部所在的新竹地區建成試生產線。台積電透露同時推進取得新工廠用地的手續,近期啟動建設。
在台積電的約5萬億日元年營業收入中,最大客戶是佔約25%的蘋果。有分析認為,3奈米晶片和2奈米晶片將被今後上市的新款iPhone等優先採用。魏哲家在説明會上指出,新冠疫情推動了世界的數位化,給各行業造成衝擊。在疫苗開發速度上,尖端半導體也發揮了巨大作用,提出了今後進一步加快尖端技術開發的方針。
在世界半導體市場,現在量產5奈米晶片的企業只有台積電和三星電子2家。不過,與三星展開合作的半導體相關企業高管表示「三星在5奈米晶片量產方面難以提高成品率,正在影響對主力客戶美國高通等的供貨」。
能在完全狀態下量產並供應5奈米晶片的,目前全球範圍內只有台積電。作為涉足尖端半導體的「3強」之一,美國英特爾在7奈米晶片量產上耗費時間,台積電此次提出的2奈米晶片等的量產計劃給行業造成了巨大衝擊。
向台積電和三星雙方供應相關零部件的日資大型企業高管預測稱,「將加強台積電的領先和壟斷狀態」。熟悉半導體產業的台灣大型智庫「資訊工業策進會」旗下的產業情報研究所副所長洪春暉指出,「世界半導體的最尖端產品將進一步向台積電集中」。
另一方面,台積電也存在課題。那就是「摩爾定律」的失效。這是作為英特爾聯合創始人的戈登·摩爾(Gordon Moore)1965年在論文中提出的法則,內容是半導體的性能將在18個月(1年半)裡提高至2倍。這一法則在台積電以外已不再適用,但在台積電此次提出的2奈米晶片之後是否適用,仍是未知數。
關於這一點,在大型民間智庫台灣經濟研究院擔任半導體分析師的劉佩真強調,對於今後半導體性能的提高,主要是3個方面非常重要。指出1奈米以下晶片的開發、三維封裝技術開發、採用取代矽晶圓的氮化鎵(GaN)等第3代新材料的開發這3個方面變得重要。
避免台積電壟斷,三星、英特爾出招
為了阻止台積電的一枝獨秀,三星和英特爾等競爭對手正在從這3個方面嘗試瓦解台積電。
美國IBM於5月6日宣佈,成功製造出2奈米晶片的試製品(測試晶片),久違地震驚了行業。雖然和英特爾存在競爭關係,但兩家企業3月為重振美國半導體行業而合作,啟動尖端封裝技術的開發,成為象徵性案例。
迎擊對手的台積電也於5月31日宣佈,將在日本茨城縣筑波市設立新基地,與20多家日本企業合作開發三維封裝技術。台積電還在6月2日召開的説明會上表示,到2022年底將建立5座三維封裝專用工廠進行量產(魏哲家)。
中國大陸企業也不容小覷。中國2020年10月召開的一次重要會議提出,將大力開發採用被稱為第3代半導體材料的氮化鎵、碳化矽(SiC)的晶圓。中央領導層下達舉全國之力加緊開發新材料的指示實屬罕見。圍繞「後2奈米」的競爭在各個國家呈現出白熱化狀態,目前的情況是「還看不到在下一代半導體方面掌握主導權的企業」(業界相關人士)。
在全球範圍內半導體持續短缺的情況下,業界傳出了產能擴大跟不上、供應不穩定的聲音。英特爾首席執行官帕特·紀辛格(Pat Gelsinger)5月31日指出,「以新冠疫情為契機,半導體需求出現爆發性增長。還需要幾年時間才能解決半導體短缺問題」。
台積電的各生產基地目前也面臨資源不足。為了量產3奈米產品,目前正在台灣南部的台南市建設大型新工廠,但由於人手不足,「竣工時間比原計劃大幅推後」(日本一家供應商的高管)。台灣的新冠新增感染人數猛增也對建廠計劃造成了打擊。
台積電在美國亞利桑那州建設的新工廠預定2024年開始在海外首次生產尖端半導體,將從台灣為該工廠分配人力資源,有人稱,「費用可能是當初計劃的6倍」(日本供應商的高管)。成本問題也浮出水面,不僅是技術,經營方面的課題也不少。
台積電創始人張忠謀也指出在美國生產成本會提高。雖然台積電計劃在未來3年內進行大約11萬億日元的設備投資,但越來越多的觀點認為,成本負擔有可能會成為今後的重大經營課題(洪春暉)。
(本文轉載自日經中文網,不代表本社立場)
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責任編輯:謝佩如
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