受新冠狀病毒(COVID-19,俗稱武漢肺炎)疫情影響,今年台積電技術論壇首度移師到線上舉辦,雖然少了其他來賓的客座演講,但是卻完全不減今年的精彩程度,總裁魏哲家對疫情帶來的「新常態(New Normal)」所創造出的各種應用極具信心,營業組織資深副總經理秦永沛更在分享晶圓廠佈局中證實,2奈米的研發中心將於明(2021)年在新竹落成,且生產中心也正在積極取得土地中。
「雖然疫情打亂了大家的生活,但是透過科技的幫助還是能讓彼此加油打氣,」魏哲家說。
10億顆7奈米晶片,加速創新應用的可能
魏哲家認為,疫情衝擊了人類的生活,但也創造出了遠距學習、居家辦公等新生活型態,甚至還要跟時間賽跑研發疫苗,半導體在這些過程中都扮演了至關重要的角色。他更自信表示,台積電的7奈米技術是串起這些創新應用的幕後功臣之一。
「2018年量產至今,台積電的7奈米已創造出10億顆晶片,」魏哲家揭露了這個驚人的數字。他更近一步解釋道,7奈米支援了客戶的各種創新,從行動裝置(Mobile)到高效能運算(HPC),甚至是智慧車、資料中心(Data Center)等,「如果你手上現在拿的是一台5G智慧型手機,那晶片有極高的可能就是台積電代工的」。
秦永沛也分享了7奈米的表現。
他表示,從2018年量產至今,7奈米的年複合成長率為28%,而且這兩年為了回應市場客戶的所需,7奈米的產能比起2018年成長超過3.5倍。同時,以台積電目前積極導入的EUV(極紫外光)技術來看,從N7+到5奈米,不僅有效提升各個製程節點的效能表現,EUV裝機數量也搶佔全球逾50%市佔、Wafer Move佔全球逾6成的比重。
秦永沛解釋,這說明了擁有更多的Wafer Move,台積電就能比競爭對手更了解EUV機器的特性,也是導入EUV的製程技術能否量產的重要指標。
因此他認為,在5G、AI(人工智慧)以及各種創新應用帶動市場的情況下,5奈米自今年第二季開始量產,並且有信心在2年後、也就是2022年,產能有機會翻漲成目前的3倍、甚至超過。
年支出百億研發成本,2奈米研發中心明年落成新竹寶山
而為了能積極實現客戶在各種創新應用的產品,台積電也需要在製程技術上加緊腳步。
魏哲家表示,台積電在技術、製造上達到業界領先,完全是因為不與客戶競爭、專心做大家的晶圓代工廠,因此台積電每年都積極投入超過百億美元的成本在技術研發上,在今年就已經上修支出到160-170億美元(約合4900-5100億新台幣)。
先進製程 | 時程規劃 | 技術 | 附註 |
---|---|---|---|
7奈米 | 2018年量產 | FinFET架構 | 無 |
7奈米強效版(N7+) | 2019年量產 | FinFET架構+EUV(極紫外光) | 與7奈米相比,邏輯密度提升15-20%、 |
6奈米 | 預計2020年底量產 | FinFET架構+EUV(極紫外光) | 與7奈米相比,邏輯密度提高18%,且與7奈米設計規格相容,客戶能直接轉移。 |
5奈米 | 2020 Q2進入量產 | FinFET架構+EUV(極紫外光) | 與7奈米相比,邏輯密度提高80%、效能提高15%、功耗降低30% |
5奈米加強版(N5 Plus) | 2021年量產 | FinFET架構+EUV(極紫外光) | 與5奈米相比,5%速度提升、10%功率提升 |
4奈米 | 預計2021年Q4試產、2022年量產 | FinFET架構+EUV(極紫外光) | 與5奈米設計規格相容,客戶能直接轉移 |
3奈米 | 預計2021年試產、2022下半年量產 | FinFET架構+EUV(極紫外光) | 與5奈米相比,邏輯密度提高70%、效能提升15%、功耗減少30% |
2奈米 | 開發中 | 未定 | 無 |
外界期待今年會針對2奈米的進度跟架構作更近一步的揭露,但最終魏哲家僅針對目前先進製程的所有進度再次做確認。
他也重新強調,3奈米最終採取FinFET架構的原因,不僅是希望能協助客戶在設計產品時更容易銜接前一代的奈米製程,也因為研發團隊在材料上有所突破,才能在綜合設計、成本等各方考量下,繼續沿用FinFET架構。
雖然沒有透露2奈米的架構選擇,但是秦永沛在分享目前晶圓廠佈局的時候表示,目前正積極在新竹寶山興建2奈米的研發中心,預計2021年可以落成,同時也在新竹寶山積極爭取土地,2奈米的生產將會落腳於此。
南科廠近況:5奈米量產、3奈米廠房興建中
而最近4個月以來,台積電已在南科已出手購買廠房4次、花費超過百億元,雖然官方定調為南科營運需求,仍不難令人聯想是為了接下來先進製程的產能提早佈局。
秦永沛回應道,目前在台南晶圓十八廠的1-3期為5奈米的生產基地,其中1、2期已經開始投入量產,而第3期則進入裝機的階段,至於4-6期則是未來3奈米的生產基地,目前也正在積極興建當中;而晶圓十四廠除了有7奈米的生產外,第8期為特殊製程的生產基地,代號「AP2C」的基地則是要用於未來先進封裝的生產地,看得出來南科廠的佈局仍在持續中。
伴隨著5G、AI趨勢的驅動下,客戶的各種創新應用都需要仰賴台積電的技術支持,而台積電也持續不懈的在技術的研發上做努力,不單只是邏輯晶片,先進封裝、特殊製程、新材料等面向,只要是能滿足客戶的需求,台積電都會盡全力投入研發。
魏哲家也描繪了一個藍圖,「或許未來我們將不再受塞車所苦,」因為5G的加持再加上交通的基礎建設,讓有關單位可以更有效的管控交通狀況和車流,而這一切也都將有賴半導體的技術加持,才能加速成真。
責任編輯:錢玉紘