2016-12-14 02:52:58 經濟日報 陸行之
在過去14／16奈米爭戰時代，儘管英特爾對可程式設計大廠拓朗（Altera）14奈米生產晶圓出貨，落後賽靈思（Xilinx）使用台積電16奈米出貨數月之久，英特爾還是不斷強調，其14奈米同樣電晶體數量的晶片大小比台積電16奈米小30%以上，並有較佳的速度和耗電表現，筆者同意此論點，估計英特爾有22%較窄的矽間閘（contacted gate pitch, TSMC’s 90 vs. Intel’s 70奈米）和19%較小的金屬間距（interconnects, TSMC’s 64 vs. Intel’s 52奈米）。
到10奈米步入量產，台積電應會足足領先英特爾x86 CPU量產長達半年以上，只是台積電的晶片還是比英特爾大10-20%左右。
但到了7奈米時代，台積電應會於2018下半年開始量產蘋果手機A12晶片，並足足領先英特爾7奈米量產時程超過兩年。換句話說，台積電有史以來第一次有機會於2020下半年，用5奈米強壓英特爾於2021年的7奈米量產。
根據筆者研究，台積電5奈米製程在矽間閘（44奈米）、金屬間距（32奈米）、同樣數量電晶體的晶片大小，速度與英特爾7奈米不相上下，在耗電表現、穩定良率、成本控制、產能和佈線等方面，卻遠遠地優於英特爾。
筆者認為，台積電將於2020在最新製程量產上超越英特爾。這主要是因為英特爾雖然主導個人電腦市場，此市場卻逐步衰敗；資料中心的中央處理器市場又是單價高的少量市場；加上智慧手機市場缺乏競爭力；虛擬和擴增實境市場需要的是英特爾不擅長的高速繪圖晶片；自駕車市場對人工智慧晶片和4G／5G通訊晶片遠高於對中央處理器的需求。上述原因都導致英特爾找不到產品去填新廠，也造成新廠投資不符經濟效益和股東權益。
另一方面，台積電的主要客戶橫跨智慧手機、虛擬和擴增實境、高速網通晶片、人工智慧深度學習、自駕車/電動車、物聯網等各個領域，這些客戶都大力支持台積電繼續投資先進製程，再配合台積電的24小時運轉、每日三班的夜鷹研究計畫，讓台積電逐步超越英特爾。
為了領先英特爾進入5奈米量產，台積電得率先解決鰭式場效電晶體（FinFET）結構上過薄的問題而嘗試轉用奈米線（nanowire FET），光罩要光學和紫外線光刻併用，材料要選擇用鍺（Germanium）、還是三五族來取代矽，測試要轉用多光束電子束才夠快，這些技術瓶頸都將挑戰台積電是否能在2020下半年順利量產5奈米。
台積電若能成功，我們甚至不排除連英特爾都必須放緩未來十年的先進製程研發和擴產，而專注於新產品設計，強調自由現金流/提高股利，和拓朗一起增加對台積電的委外晶圓生產。如此，國際投資人對台積電在全球半導體的地位、評價和資產配置將更邁前一大步，而三星電子將成為台積電獨霸晶圓專工產業先進製程的最後一個絆腳石。
（作者是半導體產業研究權威）
留言列表
Personal Priority 
