國際電子商情訊 向來穩(wěn)重的張忠謀今年卻絕對投入了大手筆。在日前舉辦的“TSMC 2010技術論壇”上，該公司全球業(yè)務既行銷副總裁陳俊圣表示：“2010年TSMC的資本開支將達48億美元，超過去年營收的1/3，是我們成立22年來投入占營收比最高的一年。充分顯示公司對未來的信心。”他指出，“目前在這一投入水平上的半導體公司僅有英特爾與三星電子兩家，而TSMC則是全世界唯一同時擁有三個超大晶圓廠在生產(chǎn)最前沿技術的晶圓代工廠。”
這48億美元將有很大部分投入到正在建的三個12英寸廠房上，將有助緩解全球的產(chǎn)能緊張問題。這包括Fab12第五期，今年Q3設備入場后量產(chǎn)，F(xiàn)ab12第一期至第五期完成后，F(xiàn)ab12這個超大晶圓廠將達到12-14萬片/月的產(chǎn)能。Fab14第四期在建，明年Q1設備工具入場，3-6月份量產(chǎn)。Fab15第一期將于今年中動工，明年進設備，2012年量產(chǎn)?！叭齻€廠房同時在建，這也是TSMC歷史上沒有過的。對我們的人力、財力、物流管理上都是一個巨大的挑戰(zhàn)?！标惪∈ケ硎荆叭绻@三個廠房按計劃建成，2012年TSMC的12寸產(chǎn)能將提升40%。”這對全球Fabless和IC用戶來說都是一個巨大的利好消息。
是什么讓TSMC有如此信心大手筆投入？陳俊圣解釋，一是2010年全球半導體業(yè)已恢復高速成長，同比將增長30%，創(chuàng)下十來年之最，二是晶圓代工業(yè)的增長更是可能高達40%，高過其它領域；三是全球的IDM公司都在逐步轉型為Fabless公司，這為代工業(yè)提供了大量的成長空間。
另一方面，全球電子業(yè)的重心正在向發(fā)展中國家轉移，這也讓TSMC的地理位置優(yōu)勢變得更加重要。“中國正在成為電子業(yè)的3個‘大國’。”TSMC中國業(yè)務發(fā)展副總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球說道，“一是電子業(yè)制造大國，IC使用量超過全球1/3；二是電子產(chǎn)品消費大國，電子產(chǎn)品消費超過全球20%；三是電子創(chuàng)新大國，Turnkey模式改變行業(yè)游戲規(guī)則?！?
據(jù)此，羅鎮(zhèn)球認為全球電子市場的游戲規(guī)則已發(fā)生變化，發(fā)展中國家的電子產(chǎn)品消費量已超過發(fā)達國家，而中國引領著發(fā)展中國家的IT走向?！靶屡d國家的半導體消費已超過發(fā)達國家，未來芯片的定義要在新興國家來定義?！彼赋?。
除了加大產(chǎn)能以滿足用戶不斷增加的需求外，TSMC還有一套殺手锏來應對突然起量和急單的需求，這在新興國家會比傳統(tǒng)的成熟市場來得更頻繁一些?！拔覀冞€有一個重要的優(yōu)勢是能非?？焖佟㈧`活地在不同機臺之間調配產(chǎn)能，這是需要技術支持的。比如在機臺換產(chǎn)品時如何能保證良率快速拉起、如何處理換產(chǎn)品后的潔凈等等問題，TSMC都能做得很好?！标惪∈ケ硎荆斑@種能力在應對市場突然起量、產(chǎn)能緊缺、急單時非常重要，對于Fabless來說也都深具成本效率。”
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多種技術延伸摩爾定律
“摩爾定律并沒有失效，但是走得越來越辛苦、越來越慢?！标惪∈フf道，“不只技術上需要有很多創(chuàng)新的方法來實現(xiàn)摩爾定律，如何控制成本更是關鍵的挑戰(zhàn)。否則未來摩爾定律的周期可能會超過24個月?！?
隨著物理尺寸縮小越來越困難，半導體工藝的實際值也越來越接近理論值。“尺寸縮小不是唯一的問題，再往下走，因芯片漏電所產(chǎn)生的熱度也會不斷增加，如果把現(xiàn)在漏電所產(chǎn)生的熱度用數(shù)學公式推演運算，根據(jù)演算結果，未來這個熱度將接近于太陽能表面的平均釋放熱度，所以因漏電產(chǎn)生的熱度也是全行業(yè)要共同面對的困難?！彼嵝选４送?，新世代工藝的研發(fā)投入也越來越大。比如從0.13um到22/20nm，工藝開發(fā)投入增加了7倍。而廠房建置成本增長更快，比如從6英寸至18英寸，將大幅增長25倍。“所以，現(xiàn)在越來越少公司投入新世代的工藝，因為投入太大，必須要有對的決策，才能收回投資?！标惪∈ヒ肐BS的報告，目前全球投入22nm工藝生產(chǎn)的公司只有三家，而32nm時還有5家，45nm時有9家。
雖然前進越來越艱難，但是TSMC正在引領行業(yè)進入28nm世代和20nm世代。陳俊圣透露，TSMC的28nm今年中量產(chǎn)，明年全年28nm都是重點，也是28nm的黃金時代，將有包括28LP（低功耗）、28HPL（高性能低功耗）、28HPM（高性能行動運算）以及28HP（高性能）四種工藝，除第一個是采用傳統(tǒng)技術，后三個均采用高K技術。20nm將會在2012年提供給全球客戶。
另外，針對摩爾定律越來越難的處境，TSMC正在與業(yè)界一起嘗試先進的基于晶園的整合封裝、系統(tǒng)級封裝以及3D-IC封裝等技術，以應對摩爾定律的挑戰(zhàn)?！拔覀兊哪繕耸窃诤竽枙r代，讓以IC為主的工藝能繼續(xù)下去?！盩SMC研發(fā)副總裁孫元成表示。同時，為提升效率，充分利用新世代工藝的巨額投入，TSMC也在通過EUV和多Ebeam等多種新技術來提升芯片的密度，降低單位面積成本。
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開放創(chuàng)新平臺降低行業(yè)整體成本
當半導體工藝持續(xù)往下走時，設計費用也將是Fabless公司的一大挑戰(zhàn)，這會讓他們望而生畏。如何幫助Fabless公司更快、更具成本的應用最新世代的半導體工藝？如何降低新工藝帶來的高技術門檻？TSMC從幾年前就在思考這個問題，而如今他們已成功的找到解決方案——這就是采用開放創(chuàng)新平臺（OIP）。
OIP就是TSMC通過整合EDA、DFM、IP以及服務商的資源，讓IC設計公司，特別是初入行不久的新興IC設計公司，能快速地將產(chǎn)品推向市場?！半S著工藝的越來越先進，IC從設計至量產(chǎn)的實施難度也加大，IC設計公司要面臨更多的挑戰(zhàn)，比如要尋找到適合自己的EDA工具、IP和服務商都是一件頭痛的事，況且還有越來越復雜的工藝要求，說實話，當我面對這些復雜的工藝時都感覺頭痛。而OIP能以最有效的資源整合幫助IC設計公司省略許多重復、基礎性的工作，降低進入門檻，讓他們將心力放在更創(chuàng)新、更具附加價值的貢獻上。目前TSMC中從事OIP相關工作的員工人數(shù)達到800多人，專門進行各種資源整合，流程優(yōu)化工作?！盩SMC設計建構行銷處資深總監(jiān)莊少特表示。
去年，TSMC已推出65nm的“集成式Sign-off流程”，該流程為IC設計公司提供完整的Turn key方案，很多大陸IC設計公司已采用，在這個平臺下，今年將有多家大陸IC設計公司的65nm產(chǎn)品進入量產(chǎn)。40nm工藝底層的參考設計流程、DFM流程也已完全，其“集成式Sign-off流程”會在今年下半年推出，這將幫助大陸IC設計公司有望在明年進入40nm世代。此外，目前OIP一期已可提供兩款參考產(chǎn)品平臺——一個是RFID，一個是SSD。
2008年初TSMC提出OIP的概念，并開始執(zhí)行，如今已獲得業(yè)界多個合作伙伴的認可和支持。目前OIP聯(lián)盟中IP公司有38家、EDA工具廠商有30家、設計服務公司有28家。其中已獲得認證的EDA工具有38個，IP數(shù)達3025個。下一階段將進入OIP二期，二期將會增加EDA聯(lián)盟、軟IP聯(lián)盟以及軟件聯(lián)盟。并且，還會新增SOC互聯(lián)架構、ESL綜合與認證，以及產(chǎn)品參考平臺中會增加虛擬平臺。如果說OIP的一期是圍繞著芯片的實現(xiàn)展開，而OIP的第二期則是要達到系統(tǒng)級的設計水平?！靶纬梢粋€非常成熟的OIP設計環(huán)境。”莊少特稱。此外，OIP二期中將會引入云計算，以更有效率地方式整合多方資源，降低成本。目前TSMC已在與合作伙伴共同研究這方面的云方案?！霸朴嬎闶且粋€重要的趨勢，谷歌、亞馬遜等公司都在向這個趨勢轉型，目前云計算系統(tǒng)中心的建置費用可望節(jié)省7倍。我們將來的OIP也將構建于云計算之上。”莊少特說道。
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責編：Rain
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