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尚青论坛:黄悦轩》芯片无限好,只是近黄昏? - 尚青论坛 - 言论

半导体积体电路发展至今已70余个年头,从以前的真空管到现在的电晶体,再到未来可能取而代之的量子技术,人类科技的发展,就像华硕手机的标语:“Inspiring Innovation, persistent perfection.”一样,激励创新,不断改善。

1950-1960年代的美国,是全球半导体技术的集大成者和开拓者,而1970-1980年代开始,日本的半导体因为政府的大力扶持,产量与良率一度位居世界第一,日本公司更是立下狂言:要把仙童半导体这间被美国视为半导体界开山鼻祖的公司给买下,最后在《广场协定》的签订下,日本被迫退出半导体制造神坛。

紧接1980到现在的这段时间里,有了日本作为前车之鉴,加上半导体中下游又是重资本、高劳力密集、高技术性需求与高耗能的产业,对于美国而言,发展上游才是更贴近自身利益的方法,基于分散风险原则,美国把半导体制造产业分给韩国和台湾,以避免让下游的公司有太多的议价空间,进而压缩自己的利益,而在台湾政府和工研院等单位也有意接盘、积极牵成的大环境背景促使下,台湾的半导体产业也就这样应运而生,如今这些半导体公司也都取得一定成就、闯出自己的一片天,台积电、联电、力积电、世界雪铁龙、旺宏、华邦电、南亚科、日月光、京元电、环球晶和稳懋等企业,都是在1980至1990年代初创,到现在足以在世界独当一面的半导体公司,台湾半导体教父张忠谋先生更说过:世界局势变化大、不再平静,但台积电已成为地缘战略家的必争之地。

是的,台湾在半导体领域有其一定的不可取代性,尤其今年芯片缺货潮的带动下,德国、日本、美国等国家纷纷致电台湾,要求确保产能的输出,更显得台湾的重要,据咨询公司AlixPartners的说法:目前已有13家车企面临无芯片可用的境地,对未来车市的损失将达到610亿美元。而这还只计算了汽车的市场,其他如:医疗、显示器、消费性电子产品和内存等产业都还没有算上。

后疫情时代的到来,经济开始复苏,在物联网、车联网、人工智能和大数据等科技的带领下,台湾大部分的半导体和电子厂都抱持著乐观其成的态度,因为这都有助于台湾的制造业创下更多佳绩,然而值得警惕的是,摩尔定律发展速度的放缓越来越明显,台积电开发的技术节点从130、90、65、45、32、22、14、10到7奈米,可能都还不算太艰难,只是稍微减缓了摩尔定律反复运算的进程,最后也都顺利达阵,但是我们在可看到的未来里,因为受限于原子本身的物理特性,各种材料的晶圆是不可能无限制切分的,这会影响化学键本身的特性,进而影响芯片的各种导电性能,加上今年ASML最顶尖的极紫外光光刻机曾一度难产,有业内人士更大胆地预测,极紫外光光刻机将会是其最后一代光刻机产品,这个被美誉为半导体工业的皇冠、占有整个产品生产耗时近40-60%时间的设备,竟然也面临同样的研发危机,这是不是也预示著,半导体积体电路产业将面临更大的技术门槛?

这个产业一路走来已有70个年头,要说他是传统产业嘛,他又不像传统产业这么简单,要说他是夕阳产业嘛,他又一直还在发展,台湾因为这个产业而风光无限,但毕竟是硬件产业的反复运算,他不像软件这样可以换个算法就能求新求变,假设台积电硅基2奈米技术顺利量产,大家可喜可贺,但是2奈米之后呢?需要用什么设备去突破、需要用什么新材料去取代?我们都还不知道,现在的各类潜在技术也都还停留在实验阶段,就算成功了,是不是符合大规模量产的要求也还不一定。

假设技术的革新已经面临所谓的天花板效应,是不是半导体产业就会真的被纳入夕阳产业里面,接著是否就是等待后起之秀的技术赶超,大家进入新的红海市场,透过大量的并购与大规模生产的方式以达到成本摊提的效果,用垄断市场的方式增加在业内的话语权呢?这些都是值得我们好好深思的地方,预先设想、提早布局才能帮助台湾半导体产业一直处于不败的地位。

(作者为北京大学软件与微电子学院硕士、电子公司FPE实习工程师)

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