全球晶圓制造龍頭臺積電市場表現(xiàn)一再創(chuàng)紀錄，從今年初因疫情影響，股價最低跌至235.5元，直到11月17日一度觸及506元，不只翻倍成長，市值更逼近新臺幣13兆元，超車零售巨頭沃爾瑪（Walmart），登上全球第11大市值企業(yè)。

同在今年，為維持世界領(lǐng)先，臺積電持續(xù)投資創(chuàng)新先進技術(shù)及卓越制造，資本支出創(chuàng)史上新高，上看約170億美元（約新臺幣5，100億元），其中約有8成用于3納米制程及更先進制程的研發(fā)。也因為長期專注創(chuàng)新，其5納米制程已搶先全球于今年第二季量產(chǎn)，成為蘋果A14仿生芯片、M1處理器的重要產(chǎn)能。

近兩年，向臺積電先進制程下單的超微（AMD）、聯(lián)發(fā)科等，產(chǎn)品效能都有跳躍式進步，前者無疑成為加速科技巨頭成長、搶攻市占的關(guān)鍵推手。

同一時間，臺積電也宣告最先進的2納米制程研發(fā)中心，將在2021年于新竹設(shè)立。

先進制程瀕臨極限，如何走出摩爾定律框架？

然而，有鑒于IC（集成電路）制程的發(fā)展，終將面臨物理極限，摩爾定律（Moore‘s Law）是否失效有待探討；即使臺積電創(chuàng)辦人張忠謀曾用「柳暗花明又一村」，形容摩爾定律可能會出現(xiàn)解方，但仍有不少業(yè)內(nèi)人士認為，當芯片電路線寬愈來愈小，1納米之后的技術(shù)該如何走下去？

「不管摩爾定律的路怎么走，臺積電只在意新一代技術(shù)創(chuàng)造的優(yōu)勢，是否能達到預(yù)期。」臺積電首席科學(xué)家黃漢森說明了臺積電如何「跳脫」框架。

「技術(shù)發(fā)展在我看來，更像是一條道路（path）的感覺?！怪灰高^這條路，滿足終端產(chǎn)品效能表現(xiàn)，都是好的選擇。

舉例來說，消費者購買筆電時，比起中央處理器（CPU）晶體管數(shù)是否翻倍，他們更在意新筆電效能是否滿足需求。

換句話說，臺積電早已展開準備，不再只仰賴先進制程，也投入大量資源在先進封裝技術(shù)（今年投入10％、逾500億元的資本支出），期望雙頭并進解決客戶高效能芯片的需求。距竹科20分鐘車程的竹南科學(xué)園區(qū)，一塊14.3公頃的地正在動工，即為臺積電預(yù)計2021年中完工的先進封裝廠。

從技術(shù)面來看，臺積電目前已有整合扇出型封裝（InFO）、CoWoS（基板上晶圓上芯片封裝）等技術(shù)，其中InFO更是臺積電抓緊大客戶蘋果訂單的法寶之一。

總裁魏哲家在今年臺積線上技術(shù)論壇，首度端出整合InFO、CoWoS等3D 矽堆疊IC技術(shù)平臺「3D Fabric」，能串連多個邏輯IC、高寬頻記憶體（HBM）以及小芯片（chiplet ），隨著運算需求不同改變組合，縮短開發(fā)時間，讓客戶的芯片達到更好的效能表現(xiàn)。

黃漢森強調(diào)，「每一條技術(shù)的路，對臺積電來說同樣重要，我們?nèi)币徊豢??！挂愿咝苓\算（HPC）的應(yīng)用來說，需要高度效能表現(xiàn)，先進封裝技術(shù)才能滿足所需；物聯(lián)網(wǎng)（IoT）看重能源效率，同時依據(jù)終端裝置的功能與體積大小，將運算芯片與感測芯片以系統(tǒng)級封裝（SiP）技術(shù)，一起包進一顆系統(tǒng)單芯片（SoC）里，相對是更好的解決方案。

掌握各種先進技術(shù)的同時，臺積電創(chuàng)新的力道絲毫未減。從7納米制程起，臺積電就一路領(lǐng)先三星、英特爾約1～2個制程世代，不只技術(shù)領(lǐng)先，良率表現(xiàn)也狠甩對手；高良率意味低生產(chǎn)成本，因此吸引了更多半導(dǎo)體客戶選擇臺積電代工。

先前英偉達（NVIDIA）的新產(chǎn)品RTX 30系列改采三星8納米制程，由于良率和性能表現(xiàn)不如預(yù)期，市場便傳出英偉達將回歸臺積電5納米制程，可見不僅量產(chǎn)快，臺積電的良率與效能也相對穩(wěn)定。

三星嗆聲「彎道超車」，臺積能否維持領(lǐng)先優(yōu)勢？

值得注意的是，3納米制程的晶體管架構(gòu)選擇上，臺積電和三星出現(xiàn)分歧，是否將從此影響先進制程賽局結(jié)果？

臺積電將選擇沿用FinFET（鰭式場效晶體管）架構(gòu)，而三星則轉(zhuǎn)向GAAFET（閘極全環(huán)場效晶體管）架構(gòu)，期望借此解決制程微縮所面臨的漏電問題。

有不少業(yè)者認為，GAAFET將是先進制程推進至3納米的最佳解決方案，因為效能提升較高、耗能減少最多，體積也能縮得更小，連英特爾也宣布，將在5納米制程改采GAAFET。

對于臺積電的架構(gòu)選擇，黃漢森表示，是基于成本競爭力、IC設(shè)計及效能表現(xiàn)的整體考量，「FinFET架構(gòu)確實會因為接下來制程的縮小，碰到發(fā)展的瓶頸?！箻I(yè)界解讀是，臺積電以較為保守穩(wěn)健的做法，選擇在掌握度最高的FinFET架構(gòu)上力求優(yōu)化。

今年11月24日上梁的臺積電3納米南科廠，將于2021年試產(chǎn)、2022年下半量產(chǎn)，估計將比5納米功耗減少近30％，性能提高逾10％。然而，三星也沒在客氣，宣布預(yù)計于2022年量產(chǎn)3納米，一舉超車臺積電，顯然先進制程競賽的下一階段，已揭開序幕。

在晶圓制造的制程上，晶體管架構(gòu)的選擇，都可能是每一世代的領(lǐng)先優(yōu)勢，也可能是不慎失足的坎。與此同時，國際政經(jīng)局勢變化多端，也讓臺積電處于重要的地緣政治位置，動見觀瞻。

被問及如何因應(yīng)中美貿(mào)易戰(zhàn)時，臺積電董事長劉德音曾言，「抵抗限制并非臺積電能做的，我們能做的是找出方法、解決困境，」眼下臺積電能做的就是持續(xù)精進，客戶需求在哪、服務(wù)就要到哪。
責任編輯:tzh