32纳米制程─半导体科技的新天险

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  联发科董事长蔡明介曾说营收十亿美元对IC设计公司而言是一个极为重大的公司发展里程碑,同时也是一道极为难以跨过的门坎。蔡明介的这番话创造出「十亿天险」这个名词,同时也成为众多高科技公司经营团队兢兢业业奋斗的目标。然而,半导体产业能否永续发展,最大的关键还是来自科技本身。
  过去半个世纪以来,半导体产业繁荣发展的基础,其实是建立在每18个月倍增一次的晶体管数量上。更小的晶体管除了让芯片的效能突飞猛进之外,也带来了更精巧、更低功耗的终端产品,并成功地扩大了半导体组件的市场规模。如果有一天,硅半导体的发展走到了尽头,或是先进制程的成本高昂到绝大多数的厂商都无力负担,那会是个怎样的情境?
  
  德仪投下2007年的第一颗震撼弹
  
  在今年一月底,手机与模拟芯片大厂德州仪器宣布从32纳米制程节点开始,将改采无晶圆半导体模式,未来德仪内部将只自行研发模拟制程。这个消息之所以引起广泛讨论,是因为手机芯片市场不仅以规模论是仅次于CPU与内存的第三大数字芯片市场,而TI也是全球第三大的半导体供货商。如果连这样的市场与公司规模与需求都不足以支撑IDM营运模式,还有多少厂商能够继续坚持继续走IDM的路?
  或许32纳米世代将成为半导体发展史上一个非常重要的里程碑。从这个节点开始,全世界绝大部分的半导体芯片,都将来自晶圆代工业者之手。
  
  32纳米到底有多贵?
  
  32纳米制程的入场券到底有多贵,到目前为止业界都还没有一个可靠的数字,不过可以肯定的是绝对超过80亿美元(只包含Fab的兴建成本与制程研发费用)。事实上,更让人忧心的是,根据EDA大厂Synopsys的预估,一个32纳米的芯片设计项目,就可能需要7500万美元的设计成本,至于光罩组的部分,从45纳米的光罩组最高可以高达9百万美元的天价来看,32纳米至少也会接近这个数字。
  做个简单的加法计算就可以知道,即使是不须独立负担晶圆厂成本与制程研发费用的IC设计公司想要开始一个32纳米的设计项目,口袋里没有一亿美金也是做不来的。有多少IC设计公司能够花一亿美金来开启一个设计项目?这个答案恐怕也不会太乐观。可以预期的是,在工艺技术进入32纳米世代之后,还会有一波新的并购浪潮出现,因为有太多中小型IC设计公司根本无力负担天价般的设计项目成本,创投业者也没有能力再去支持某些非得采用最先进制程来生产产品不可的新创公司。
  
  拥有晶圆厂变成不切实际的浪漫
  
  在IDM为半导体业的主流营运模式时,半导体业界曾经有「真正的男人就该拥有一座自己的Fab」这样一句名言,然而事过境迁,近年来许多IDM都在努力执行Fab lite策略来降低公司营运成本,同时在制程研发方面,也选择与其它竞争对手一同筹组联盟来降低负担。曾几何时,晶圆厂从男人的象征变成了男人不切实际的浪漫。
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