台湾代工双雄的运筹帷幄

最近几年，因为涨价、缺货和禁运等一系列因素的影响，再加上摩尔定律发展的不确定性给未来带来的挑战，晶圆代工产业又一次走上了风口浪尖，作为行业领先的专家，台积电、联电对产业的未来发展有很深刻的洞察。

在日前于重庆举办的中国集成电路设计业2020年会暨重庆集成电路产业创新发展高峰论坛（ICCAD 2020）上，来自这两家企业的专家给现场听众分享了他们对产业现状和未来的评价：

台积电：持续扮演被信赖的技术和产能提供者

得益于领先的工艺和广泛的布局，台积电是晶圆代工产业当之无愧的龙头，又因为他们与几乎所有业界领先的芯片设计公司都建立了合作关系，这就让他们对芯片工艺和微缩的未来拥有了很多其他竞争对手所没有的见解。就此，台积电(中国)有限公司副总经理陈平博士在ICCAD2020上做了一场极具意义的分享。

陈平首先指出，在集成电路诞生的六十多年以来，我们经历了大型机和PC时代，现在仍正处于移动计算时代当中。但展望未来，我们即将走向所谓的普及计算(Ubiquitous Computing)时代。他指出，所谓普及计算，是指我们的产品会从移动时代的时候智能手机为主，演变成多类型产品共同发展。

根据陈平的说法，未来我们不但有移动计算平台，还会有高效计算平台、物联网平台和智能车载平台。这四个平台将在未来共同发展，令产业大发异彩。而要支撑这个新时代科技产业的发展，5G和AI将会成为核心。其中5G代表数据传输互联，AI则代表了数据处理技术。

“5G跟AI产品对性能、功耗和集成度的要求都非常高，因此他们非常依赖先进工艺技术”，陈平强调。但他同时也指出，除了先进工艺以外，因为新时代要实现万物互联，这就对模拟产品提出了需求，这也正是最近8英寸晶圆产能紧缺的原因之一。

从陈平的介绍我们得知，为了满足包括5G和AI在内的高性能芯片的需求，芯片上需要集成越来越多的晶体管并提升系统效能，为了实现这一需求，可以通过晶体管的持续微缩和3D集成两个路径来实现。目前台积电在这两个方向都取得了业界认可的成果并仍在持续进步。

在微缩方面，台积电已于今年进入了5nm量产阶段，3nm也进展顺利，并会按照规划于明年验证、后年量产。其它包括2nm在内的更先进技术也都在研发中。陈平表示，之所以能实现这样的演进，与公司和行业在光刻、材料和3D集成方面的持续投入有着重要的关系。

据介绍，在光刻方面，继产业先后进入了EUV量产阶段之后，未来大家会把目光投向高数值孔径(high NA) EUV；至于材料方面，为了实现持续微缩且满足电性要求，2D材料将会是一个选择方向；至于3D集成，则包括前段工艺和后段工艺、同质结构和异质结构的集成，而台积电在这些方面都有涉及并推出3D Fabric平台，包含了以上封装技术。

此外，陈平还谈到了软硬件协同设计的重要性。在他看来，这是当前产业的一个重要趋势，将与晶体管微缩和3D集成一起，共同指导产业今后很多年的发展。而台积电也会持续扮演被信赖的技术和产能提供者。

在谈到大家所关注的产能问题的时候，陈平表示，虽然疫情和中美经贸摩擦等带来了影响，但是摒除外部因素，今年半导体市场本身的需求就很旺盛，5G、AI和物联网的发展带来了更多需求，在外部因素的加持下，才放大了现在的晶圆代工产业的各种产能需求。

联电：专注特色工艺的差异化

今年是联电成立的四十周年，作为台湾岛内的晶圆代工龙头之一，联电的伟大不但在于对晶圆代工领域有巨大的贡献，就连台湾设计产业的崛起，也从联电受益匪浅。如联发科和联咏这些在全球知名的芯片设计企业更是脱胎自联电。

而在历经几十年的发展之后，联电在2017年做了一个重大决定，那就是放弃7nm等先进工艺的研发，专注于特色工艺。用联电旗下的和舰芯片制造（苏州）股份有限公司销售副总经理林伟圣先生的话说，联电现在的策略就是——在大众主流的市场之外，提供一个创新的工艺平台，给客户一个不同的方向，看是否能作出一些差异化的产品，帮助客户脱离红海的竞争。

在ICCAD 2020的高峰论坛演讲上，林伟圣也给我们带来了联电旗下的四个差异化布局介绍，其中第一个是与射频有关的工艺深度差异化。

林伟圣表示，最近手机的普及，带来了射频开关的需求，而联电并回联颖，利用后者的三五族代工资源，增强了联电的射频方案。当中主要包含两个点，分别是工艺覆盖和产品覆盖。“我们希望帮助客户从原来独立器件的赛道，转到5G模组化的国际赛道，去做竞争”，林伟圣告诉记者。

林伟圣谈的第二个差异化就是利用先进特色工艺的叠加，也就是所谓的工艺融合。例如他们通过开发BCD+NVM的方案，来应对电源场景智能化的的需求，此外，他们还有高压+ULP的平台，让一些高速的数字平台可以做到低功耗。

第三个差异化则是面对汽车的，希望通过将车规级平台工艺串联，让客户可以创造出差异化的产品。林伟圣告诉记者，联电提供了车规的晶圆制造服务之余，还通过三个领域去做流程改造，给客户提供高附加值的服务。“我们在这个领域目前已经有了超过10家的客户，累计出货超过16亿颗车用芯片”，林伟圣说道。

第四个差异化则体现在产能建设方面。按照林伟圣的说法，联电过去的做法都是比较低调务实，公司稳健地在扩充产能——根据客户的需求为本，持续的增加。据介绍，联电旗下厦门联芯28纳米和22纳米的产能正在持续扩充中。而公司在新加坡、台南还有日本也有做40纳米和55纳米的产能扩充规划。而在问到未来的产能规划说，林伟圣回答记者，这要分8英寸和12英寸讨论，对八寸厂的并合持开放态度。至于12吋方面，厦门联芯会持续增加28nm和22nm的产能。

关于近期的产能紧张问题，林伟圣也分享了他的观点。他表示，在过去两年，我们一直强调芯片国产化，带动了国内设计产业与晶圆需求，今年下半年，供应链安全意识变得重要。系统厂商在备货的时候，以供应链安全放第一，在操作库存上，可能采取比较大胆的做法，这就给供给侧带来紧张的影响；其次，疫情让东南亚和印度等地方的加工链条变得不稳定，而控制好疫情的中国大陆就成为了厂商的选择，大量国际订单回流，加剧了供给紧张；新应用驱动上，包括5G在内的终端爆发与智能家居，带来了更多的需求。

可以说，正是因为有台湾代工双雄的开拓，才有了现在芯片产业的繁荣。现在正处于一个技术变革的新阶段，产业将会在他们的推动下走向何方？让我们拭目以待。

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