台积电30周年庆上,半导体巨头们都谈了什么?|半导体行业观察

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昨日,台积电在台湾举办了成立三十周年庆祝大会,全球的半导体大咖基本都云集宝岛,为这家而立之年的企业送上最真挚的祝福。而回顾台积电的发展历程,凭借他们的专注和几次关键决定,他们从不为人所知到名噪天下,占用了全球近60%的晶圆代工市场,股价营收屡创新高,市值甚至超过了Intel,成为全球半导体霸主。这背后是他们多年辛勤耕耘的结果。

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台积电30年的技术创新

台积电究竟取得了怎样的成绩

1987年由工研院主导,台积电在张忠谋一手策画下成立,是全世界首创的专业积体电路制造服务公司,当时创新、破坏性的商业模式成为话题,但台积电也从没没无闻变成全球最大的晶圆专工半导体制造厂,市值突破1800亿美元,超越国际竞争对手英特尔,成为全球半导体产业霸主。

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台积电历年市值

而台积电对台湾GDP贡献比例约4%、外销产值占总出口比重达6.8%以上,占台股权重约17%到18%,重要性不言可喻!

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台积电历年营收

张忠谋口中的创新商业模式,指的是携手与客户实现数千多种芯片创新,引领全球科技不断向前迈进。传统半导体厂从芯片设计、制造、封装测试等全靠自己,但台积电专业晶圆代工,让无晶圆厂芯片设计公司可以专注在芯片设计,再委由台积电生产制造,不用再负担建置晶圆厂与制程技术研发的庞大成本。

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台积电的历史净利润

张忠谋就曾说,没有台积电,就没有那么多无晶圆公司与创新出现,智能型手机也不会那么快普及,且改变了世界几十亿人的生活方式。各式行动装置再加上高效运算与智能联网,像是人手一机的智能型手机、笔电、智能手表、AR、大到医疗体系或国防机密,体积微小的积体电路芯片都已被广泛应用。

至于台积电的优势又在哪?如何让客户多年来不跑单?张忠谋曾说,对客户诚信的价值观,一直是台积电引以为傲的,对客户不轻易承诺,一旦做出承诺,必定不计代价全力以赴,且视客户为伙伴,绝不和客户竞争,因此也让台积电总成为客户的第一选择。

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台积电的历年资本支出

再来是保持结构性获利,以及台积电技术与制造总是保持在领先的地位,全球首座3纳米厂,日前确定将落脚台南科学园区,领先竞争对手南韩三星与美国英特尔。而即便中国大陆积极发展半导体产业,不断兴建晶圆厂,但台积电也没在怕,多次重申对自家技术品质非常有信心,认为极具竞争力。

而台积电今(2017)年资本支出达108亿美元,创历史新高,7成用于7纳米与10纳米制程,其中7纳米预估明(2018)年上半年量产,5纳米则将于2019年上半年试产,预计2020年量产,强调对于资本支出已确定未来几年都将破百亿美元,还预估未来可见的几年,台积电营收(以美元计算)年增率都将维持5%到10%,优于世界半导体业的平均成长率。

领先合作伙伴对台积电的评价

要评价一个公司,首先就看合作伙伴对其的评价。台积电昨日欢庆三十周年,以「半导体的未来十年」请来业界大老进行座谈,Qualcomm CEO Steve Mollenkopf认为,未来万物都会联网,不用替半导体前景担心。ADI CEO Vincent Roche则提到,模拟不会终结,而未来生态系统将会更重要。ARM CEO Simon Segars认为,大数据时代下,资讯安全和隐私会更重要。Nvidia CEO Jensen Huang点出,AI、深度学习未来潜力无限。Broadcom CEO Hock Tan提到,产业掏金潮结束,未来产业垂直整合趋势恐更显著。AMSL CEO Peter Wennick点出,半导体制程继续微缩,EUV是最大利器。

Steve Mollenkopf提到,高通有32年的历史,高通的过往历史也和台积电重叠,怎样让人沟通,有语音、电脑、手机进行连结,因为这些事情发生,也产生了很大的经济利益。大家口袋里都有联网手机,现在手机有相机、GPS,整个网络生态体系不同,这让未来三十年看到更多机会,主要是因为,未来万物都会和云端联结。

Steve Mollenkopf也提到,大家都谈物联网后续会有什么发展,自己认为这是系统问题,要如何创造技术,持续应用这些科技,就会有商业模式产生,和台积电一样,大家不需要去担心半导体层面的问题,不用担心连到云端的问题,而让延迟时间减少、运算能力增强,将是最有价值的部份,透过台积电提供的平台,可以建立和中央系统类似的网络,让网络可以更有智能、低耗电,发挥更大功能,将是系统必须要克服的问题,也是半导体未来十年最大挑战之一。

Vincent Roche表示,ADI是一家模拟公司,自90年代开始和台积电有非常密切的合作,将实体和数字结合在一起是ADI的工作,ADI也历经多次转型,虽然80年代因为传出模拟终结的言论,让数字投资人感到困惑,但模拟领域是联结未来非常重要的桥梁,模拟永远不会比取代。一开始ADI没有无晶圆厂需要找人合作,需要把半导体和制程发展结合在一起,一开始ADI就和台积电董事长张忠谋合作,双方的合作,一直延伸到20纳米的制程,尤其是高速讯号的处理。

Vincent Roche提到,ADI总共创造三千五百到四千亿的营收,在摩尔定律的过程中会持续面临挑战,但可透过持续技术发展、导入新技术制程,比如做到异质整合,运用不同封装技术,如3D封装、蚀刻等技术达成目标,对科技的需求一直都在,除了科技创新,也需要思考、应用、解决问题和专精。最后,他强调,台积电提到生态系统,自己则认为,生态系统在半导体产业的确越来越重要,需要更多正式和非正式关系。

Simon Segars则点出,半导体制程有更新的发展,未来三十年的驱动力,会在数据,而小装置上面会有很小的电晶体、小的感测器,可以在网络、在云端处理,而且可以创造全球巨型分散网络。他强调,今天我们才在大数据的起端,怎么做,机会是无限的,会创造新创事业、展新的商业模式,去想如何运用此数据,未来会有更多电晶体布建在更多地方。

但Simon Segars也坦言,在未来云端、数据化时代,可能的障碍是安全和隐私。他提到,我们进入新世代,要从根本面来想,资料的安全,科技是要人过得更好,思考如何在数字世界中,去创造一个更安全的环境,去发挥科技、AI的优势,让科技以人性为出发点,要想科技如何改善生活,未来大家有更多合作,也让科技更安全。

Jensen Huang点出,电脑产业多年来历经多次改变,在每个运算年代都有力量在推动改变,这股力量会出现在运算两端,包括运算成果,以及软体的发展成果。但在电脑产业,第一次看到基是软体和运算一起主导产业未来的改变,就是,一个新运算形式的发现,以及深度学习。

Jensen Huang补充,深度学习从表面上不容易理解,这是一种神经网络系统,包含非常多的层面、非常多次方的方程式,能够以各种形式和条件,去找到问题根源或是做未来的预测,深度学习可以自动去撰写软体,可以说是软体自己去开发软体,这样的发展需要非常大量的数据资料去做为学习的基准。

Jensen Huang提到,CPU效能之前失效,大家称做摩尔定律,就是CPU每五年会是五倍成长,如果失去此趋势,在未来十年,不足的会是一百倍的效能,但好在,我们有加速运算,建立一个运算架构,让应用加入处理器,和CPU发挥相辅相成的效果,CPU是中央处理器,属于线性运算,我们则是采取平行方程式。

Jensen Huang举例,自动驾驶最重要的是让车子去认知周围环境,然后决定采取何种行动、如何驾驶,这些都是人工智能,解决的方式,就是透过深度学习以及GPU的加速运算,至于现在问题是,如何让深度学习能够转换为自动的能力,达到学习的目标,我们要进入人工智能,让电脑和软体可以自己学习,未来看到的成果是无可限量的。

而博通的CEO Hock Tan,张忠谋介绍,两人有共同点,都是MIT机械工程的学士和硕士,但时代不同,对方是七五年,自己是五二年。Hock TanH分享自己看到的一些半导体产业的未来发展, 这个故事一开始从需求来讲过去四十年半导体这个产业,每年有超过三成的成长率,但现在一年不到5%,和GDP成长率几乎一致,因此这个产业当初的超额报酬,或是称之为产业淘金潮已经结束,此外半导体产业的结构性演进也很有趣,80年代小型新创公司、90年代上市风潮,以及小型并购,到了二千年大家狂热做公司分割、从OEM分割出来,或是做杠杆并购,借此掩盖产业成长率不足的问题,但他也强调,虽然半导体产业的淘金潮结束了,不代表赚不到钱。

Hock Tan提到,90年代有个人电脑和行动装置兴起,让半导体产业大幅且快速,更有晶圆代工厂的兴起、产品和制程做区分,半导体又继续发展,到了二千年有资料中心,也持续推动半导体成长,最近五年看到半导体成长率开始下降,看到一些水平性整合,看到的虽是停滞但是趋于稳定,社群媒体自云端开始有更多发展,看到处理量有更多需求,而所有IT支出一半是在云端。

Hock Tan强调,未来半导体的生态系统会越来越重要,未来会做垂持整合,有云端的业者达到前所未有的规模,透过并购,然后进入产业体系内,有人才来做系统架构、有自己的OS,需要更多代工厂商,运用到更多芯片的设计工程师发展更多IP,尤其自己认为晶圆厂要做垂持整合,才会看到未来。

Peter Wennick则是强调,半导体制程继续微缩,EUV是最大利器。张忠谋则介绍,ASML和台积电一样,创立初期飞利浦都是主要投资人,而今,ASML更是台积电浸润式机台唯一且主要的供应商。

Peter Wennick提到,随电晶体不断制程推进,ASML的设备,也从早期的i line,到EUV,甚至未来的High NA。20年前把第一台出货给台积电,至今超过九成设备都仍在运作中,而这些第一代设备的相关零件也都捐给其他机器使用。他提到,EUV在未来的十年,可以去降低成本、发挥规模经济,是进入下一个技术世代最重要的工具。至于设备商和晶圆代工厂间,信赖、发挥工程师的专业能力,可靠的合作伙伴关系与密切沟通,以及透明度,双方是否能开诚布公,并管理自我的利益都是非常重要的。

对半导体产业未来的展望

谈到半导体未来的时候,张忠谋预期,未来10年半导体产业成长率,将优于全球GDP约2至3个百分点,年复合成长率可达4.5-5.5%。张忠谋也说,电晶体密度将持续增加,预期可发展至2030 年,不过在2025 年时经济可行性将有挑战,将影响半导体产业发展。张忠谋也谈到摩尔定律,他强调,所谓摩尔定律,就是电晶体密度,每18 至24 个月,密度就增加1 倍,因此时间角度来看,摩尔定律已经失效,已有技术可让一颗芯片可容纳电晶体不再停留在每18个到24个月增加一倍,预期芯片的电晶体数仍会增加,ASML规划走到2030年,技术上与经济投资会变得不可行。但是密度仍会持续增加。

张忠谋强调,电晶体密度将持续增加,预期可发展至2030 年,因此未来还有很长的时间可以发展,只是到2025 年时,全球就要先面对经济发展可行性的挑战。

1988年张忠谋预估摩尔定律尽头约在15年后,到了2014年张忠谋出席台湾半导体产业协会(TSIA)年会时即指出,摩尔定律差不多要死亡,大概苟延残喘五至六年。当时就连摩尔定律创办人Gordon E. Moore都不相信该定律可以继续做下去。

然而近年来,随着新材料、技术及设备不断更新,晶圆教父也开始修正看法,在今年交大演讲时,张忠谋认为摩尔定律还可持续十年左右,5纳米正在研发中,在实验室研究已进入最后商转阶段,产品一定会生产出来;而3纳米也已经做两、三年,目前在实验阶段,看起来也应该也会如期推出,2纳米目前看还不准,除了技术以外,是否具备经济价值,也还需再观察。

除摩尔定律带动台积电营运,张忠谋也说,未来营运成长动能将来自四大领域,包含行动装置、高速运算、物联网与汽车。

今天是《半导体行业观察》为您分享的第1435期内容,欢迎关注。

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