全球半导体产业发展现况-12吋晶圆厂投资现况与进入时机的探讨

全球半导体产业发展现况--12吋晶圆厂投资现况与进入时机的探讨12吋晶圆厂投资现况与进入时机的探讨业界冷热两样情然而并非所有业者都对12吋厂抱持正面看法。Sony旗下的SCE（Sony运算机娱乐）在2000年特追加600亿日圆在原打算的1250亿日圆投资额上，兴建的两座新晶圆厂，新厂仍为8吋厂，生产「EmotionEngine」CPU。SCE社长久多良木健以为12吋厂仅适用少样大量生产，单一产品月生产量至少1万片。仓促将12吋厂用来生产不具此特质的产品，无异是一种自杀行为。而依其定义，消费性产品（如PS2）所需的芯片具有此规模，最适合12吋生产；唯可能考虑技术成熟度咨询题，SCE最后仍决定兴建8吋厂。无独有偶的，其对手松下亦认为12吋厂最利于诸如DVD、行动电话手机芯片等需求量高产品之生产。但松下旗下半导体社长古池进，却不同意业界以为系统IC（SOC）不适合在12吋厂生产的讲法。通常系统IC具有多样少量的特色，古池进社长则以为系统IC必须朝量多的领域努力，才可能成功，并让12吋厂发挥其效益。尽管如此，松下在2000年的1300亿日圆投资额中，仍坚持8吋厂的兴建。换言之Sony和松下虽看好12吋的潜力，却不以为现在是正确的投入时机。富士通和AMD合资的FASL第三晶圆厂，是否采纳12吋生产线，也还举棋不定；而有鉴于闪存Flashmemory短缺现象仍存在，富士通较倾向采纳12吋生产线。全球12吋晶圆厂兴建打算(一)工厂名称投资金额(亿美元)月产能(千片)产品制程(μm)动工

时刻生产时刻日本NEC/日立广岛1520256M~

1GDRAM2000/H22002NEC加州1520系统芯片2000/H12002Trecenti(日立/联电)茨城77.5(初期)18(最终)Flash/PLD0.132000/42001/1富士通FASLFab320Flash未定东芝2000/H22002~2003NFI关东地区1212代工20012002美国爱尔兰(Fab24)20CPU0.132001/H2Motorola新墨西哥州21CPU0.132002亚利桑那州(Fab22)21CPU0.132000/Q12002MOS172001TIDMOS60.132001/H2Micron犹他州DRAM0.152001南韩三星Fab1145DRAM0.132002/Q1现代－DRAM2002欧洲Infineon德勒斯登2000/22001/H2其它Philips

/STMicro1(试产)2000/42001CharteredFab7原8吋厂考虑改为12吋厂2000/42001Source：全球电子报《研究中心》整理全球12吋晶圆厂兴建打算(二)工厂名称投资金额(亿美元)月产能(千片)产品制程(μm)动工

时刻生产时刻台湾台积电Fab6B试产代工0.152000/11Fab1425~300.132001/Q4Fab1225~300.132002/Q1联电Fab12A307(初期)40(最终)代工0.152002/Q2华邦Fab6DRAM0.132002/Q1旺宏Fab420(含8吋厂,Fab3)Flash,MaskROM2001/Q22002世界先进Fab2(同台积电Fab12)25~30DRAM

，代工0.132002/Q1力晶Fab2150.132000/H22002/Q1南亚Fab325DRAM0.132003茂硅集团Fab3-225DRAM0.14

~0.12001/Q4Fab4

(加拿大)25系统芯片0.14

~0.122001/Q12002硅统Fab2－－PC芯片组

、绘图IC0.182001/Q4Source：全球电子报《研究中心》整理三星认为2001年第三季量产技术方成熟，Sony鼓吹小型生产线南韩业界一直是扩厂的急先锋，在12吋晶圆厂的建设上,自不落人后，出乎意料的是三星在多个12吋厂的建设打算上，并非以其所擅长的DRAM为初期的产品，而是以逻辑产品为主，三星的理由是DRAM需多形成电容，此制程程序容易造成瓶颈。三星认为12吋厂建设的要紧考量因素在于设备的成熟与否。在2001年第2季时，所有的装置或可达量产的层次，在第3季后方可正式迈入量产，三星是在1999年第三季时导入实验性质12吋生产线，大致可达60%的良率，并搜集了304个相同项目数据，只有34个有咨询题，当中有14个较难解决，待逐步克服后，即可迈入量产的时期。Sony则强调小型生产线的12吋厂具有较高的生产效率。该公司以为半导体市场的要紧产品已由内存日渐转向至逻辑产品，专门是系统芯片，市场年年激增。至于芯片和CPU、DRAM的型态不同属于多样少量，比DRAM、CPU等泛用产品的需求变动来得猛烈，故以后半导体市场的生产应重视高效率，低投资风险和更具弹性的生产机制，小型生产线正好能满足上述需求，在Sony的定义下，月产3000片最符合高效益。日立和联电合资的Trecenti看法和Sony相似，唯认为初期月产7000片最适宜。按照其对8吋转换成12吋的投资效益评估，月产7000片可保持最起码的效益，低于此规模效率就会减少。7000片×12吋换算成8吋即有1万6千片之谱，已不算小，却能按照当时市场状况调整产能，较能贴近半导体循环周期变化，减少过去推测失准所造成的投资风险。2003~4年后应是构建12吋厂较适合时机目前对12吋厂的疑虑大多来自于设备及技术的不确定性依旧存在。日本大部份的半导体制造商在2000年5月时，大都同意有八成的12吋厂设备差不多完成就绪能够量产，但CMP（化学机械研磨）装置的完成度仍低，令人担忧。所以技术的咨询题迟早能够解决，切入的时机却和能否成功息息有关。12吋有关于8/6吋的晶粒产出效益（以DRAM为例）尺寸别面积比可容纳64MDRAM

的晶粒数/比率128MDRAM

的晶粒数/比率6吋1222/193/18吋1.77404/1.82195/2.0912吋4959/4.32454/4.88Source：日本IDC按照WSTS2000年5月的最新推测，半导体市场成长在2000年达最高峰之后，将往下滑落。大部份的业者赶在2001~2年开始生产，而赶忙而来的一年后可能显现需求减缓，将面对较大的风险。因此，考虑设备的成熟度和景气循环咨询题，或许2003~4年以后是开始构筑12吋厂较正确的时机，两年后在产能渐迈入高峰时，应可衔接下一个景气周期。所以每个业者在决定12吋厂的兴建时，未必把时机列为第一优先考量。联电把和日立的合资案，视为策略性的跨国合作，并借重日立在业界的威望，顺道成为进入12吋量产的第一家业者。台积电在12吋的规划原本较为保守，受到联电／日立案的刺激，不惜一切要争回一口气，乃提早在Fab6B装机，争面子而不争里子的味道十足。8吋转移至吋12吋晶圆厂的成本结构差异铝/SiO2铜/Low-k0.25μm0.18μm0.13μm8吋每片晶圆成本(美元)143722216972122平均每平方公分成本4.585.406.7612吋每片晶圆成本(美元)230326633328平均每平方公分成本3.263.774.718吋转换至12吋每片晶圆成本增加率60%57%57%平均每平方公分

成本增加率-29%-30%-30%Source：Sematech在1998年半导体跌落谷底而奄奄一息的旺宏，因Flash而在2000年咸鱼翻身，藉12吋厂取得和三菱合作的着力点。茂硅则以在加拿大的投资，做为旁及于茂德的另一事业主轴，唯其技术来源和合作伙伴对象仍是一团谜，以后这些热衷12吋厂的业者是否仍能坚持热度，恐要令人怀疑。只是也有人认为在2000~2002年当中，8吋厂的投资明显减少，12吋厂又来不及衔接的情形下，将产生空窗期，半导体产能将有再陷入不足的可能性。故以后的供需变因将更显复杂。全球半导体市场推测1997199819992000200120022003市场规模

(成长率)137203(4%)125612(-8.4%)149379(18.9%)－－－－1999秋推测－－－172254(18.7%)199146(15.6%)223485(12.2%)－2000春新推测－－－195656(30.6%)234416(20.2%)266287(13.6%)288979(8.5%)Source：WSTS／全球电子报《研究中心》整理单位：百万美元封装制程对半导体产业结构阻碍日巨传统上和测试一样，封装只是半导体产业中担任支持的工作，以配角的成份居多，跨入障碍高的晶圆制造和设计咸被视为附加价值最高的主轴。但是从单位投资效益的角度来看，晶圆制造未必比封装划算。晶圆制造的前段制程，必须耗费较大的资金投注制程的微缩化。按照摩尔定律，每18个月IC的性能就得挺进两倍。经济学人杂志曾指出半导体是全球罕见，价格滑落速度最快的产业。业界投注大部份的心血和资金在前段制程微缩化，所换得的是每单位晶粒单价之快速下跌。但是反观封装，多年往常，每一个接脚封装的平均单价是2美分，现在却还能坚持0.5美分。在前段制程更复杂化的同时，后段制程也因接脚数目的大幅增加，大幅增加困难度。以后在半导体制程上，前段将可不能是唯独的最高门坎，后段的障碍亦会愈来愈高，不能再以轻视的眼光待之。换言之，封装将会迈入高附加价值的时代，我们绝不能忽略其地位的提升和对半导体、电路板有关产业的冲击。封装产业特性愈来愈神似晶圆制造透过前段制程的快速脉动，能够使闸极数目累进以提升性能的晶粒面积操纵在适当的范畴内，方能减少散热和操纵制造成本。另一方面，同样基于制造成本、散热和系统轻薄化的考量，若干芯片必须透过制程微细化进行整合，成为单一芯片。因此在性能提升或功能增加，以及整合必定性的两造因素推动下，芯片的接脚数目跟着大增加。前段所面临的高密度闸极数工程咨询题，即形同后段的高密度接脚一样。因此近年来有BGA的封装方式，使用在接脚数极多的高速CPU和ASIC上，最多可比传统封装技术减少八成面积。部份对封装面积十分苛求的应用场合，如行动电话手机、数字相机和数字摄影机，则更进一步沿袭1995年Sony领先使用的CSP方式。当时Sony把18颗芯片封装在一极小的空间里，事实上和晶圆制造一样，封装也讲究更小更快（指讯号传送）和更廉价。高附加价值技术市场成长快速封装的高附加价值化能够反应在其市场规模上。Dataquest推测1998年封装和测试的市场为200亿美元，2000年竟可成长至400亿美元，成长幅度远逾整体半导体产业，也高于晶圆代工业，高难度的封装技术所占的比例还不明显，然而市场的扩张速度却专门惊人。PrismarkPartners估量BGA现在的出货量大约只占全部IC的2.5%，如何讲需要BGA封装的产品仍有限，但依VLSIResearch的推测，1999年BGA的6.2亿美元市场可膨胀至2004年的40亿美元规模。BGA的每接脚单价所以比总平均单价来得高，大约1美分，又因接脚数目众多，平均每颗芯片的BGA封装价格可达20美元。愈能迈入高难度封装技术的业者，愈能明显地提升营收比重和获利能力。相对地无法跨入门坎的业者，将面临单价滑落和出货量成长显现瓶颈的双重压力。美日业界重视对封装技术程度历来罕见封装技术已然到了革命性的关键时刻，另能够由和系统芯片（SystemonaChip；SOC）的竞争一窥怎么讲。近年来国内外许多业者口中老是挂着系统芯片，彷佛能与之沾上边，就能把握以后。但是在1998~1999年热门到极点的系统芯片，业界钻研愈深，愈感窒碍难行，专门是在0.2μm以后，即使耗尽所有可能的资源，亦无法保证有绝对的把握。业界逐步以为系统芯片仍需长时刻的努力才能逐步成型，现时期恐只能着眼于利基市场。诸如Lucent和IBM等美系代表性业者，宁以主动进展高速的相互连接和尖端封装技术将数个芯片包在一起，变成虚拟的系统芯片，能够幸免花费巨资在SOC前段制程上，不仅投资金额少，开发时刻也较短，减少风险。不只是美国如此，擅长轻薄化产品而一向走在封装技术前头的日本，该国政府破天荒在2000年元月初，决定将拨款5000万美元，投入封装技术的研究，是官方补助的首例。有鉴于封装技术并无标准化，如全球进展中的CSP就有50种以上，日本政府期仿照美国，促进日本业界在各种封装制程环节的合作，并尽可能纳入国家标准体系，方较能藉由业界群体力量，强化开发成果，有效增加量产效益。封装委外生产的比率将连续攀升封装技术障碍的日渐累进，其产业特性将犹如晶圆制造的翻版。封装技术未能跟上脚步的IDM业者，将和过去的晶圆制造一样，不得不将封装制程外包出去。唯以往这种委外生产，许多成份是考虑产品低阶低价，不符合制造成本效益所然，然而今后却可能是转向高阶封装产品的产能开释。可预见封装外包的成长幅度大于整体封装业，所以也形同晶圆代工的投资、产能成长高于IDM一样。只是封装不像晶圆代工一样由台湾业界首创并占据绝大部份的市场，国际间早有类似Amkor、OSE、ChipPac或Siliconware等重量级封装专业大厂的存在。现在的走向是封装愈走愈专业，或许对专业业者是个好的迹象。然而确实是因封装技术的进步程度的急切性超越以往，今后必会走入晶圆级（Waferlevel）的封装，方能突破现有封装物理性的限制，反而使球落在晶圆厂上。故Dataquest预言封装产业最后得并入晶圆厂辖下，甚至在2010年时，印刷电路板产业亦可能不复存在。晶圆代工业者将支配封装业的进展台湾的晶圆代工业的角色在全球IC制造环节里的地位，随着产能占有率的提升而增加，可从现在的10%，在以后10年内挑战40%~50%。相对的台湾晶圆代工在晶圆级的封装走向有相当大的阻碍力，或者讲今后不管是台积电或联电，两者间的竞争不再只限于晶圆制造，后段的封装制程亦将成为支持客户必备的利器。专门台湾晶圆代工一直制造的产品大都偏向中低阶IC，高接脚数的CPU、ASIC或SOC的比率并不高，现在也仍未深刻感到把握高阶后段制程技术的绝对必要性。然而随争先抢入更微细制程和铜制程，上述三大产品势必成为台湾晶圆代工业者锁定的目标，以后若无法同时提供够格的封装制程，将明显丧失竞争力。故两大业者势必尽早拟具因应策略，甚至在其搭配合作的专业封装伙伴缺乏足够的能力提升技术时，恐需先伸出援手，或者干脆内部自行先行开发，再转移技术给这些协力厂商。晶圆代工业者和封装业者之间的关系恐因此变得愈来愈微妙，如同和光罩业者间紧密的关系一样。累积资源愈来愈大的晶圆代工业者犹如天之骄子，以后却得面临接踵而来的各种新挑战。在资源充份整合之后，晶圆代工业者竟走回头路变得愈来愈IDM化，实始料未及。以上的分析，能够了解系统芯片只是半导体产业演进中，增强产品竞争力的「手段」，而不是「目的」。由封装技术势力的抬头，能够充份验证此一观点。在未确切凝视整个半导体的脉动前，凭单向摸索即武断下结论，是十分主观的讲法。半导体产业的垂直分工趋势推测现在下时期（2005年？）下下时期（2010年？）产业型态．晶圆厂．封装厂．印刷电路板制造．晶圆兼封装厂．印刷电路板制造．完全垂直整合为全方位服务指标．前十大IC公司的要紧营收依靠少于三种的IC产品．IDM和专业设计／晶圆代工两型态势均力敌．芯片－封装－电路板模式完全消逝．专业IC设计公司挤全球前十大IC公司．专业晶圆代工生产全球四～五成之芯片Source：Dataquest；全球电子产业透视《研究中心》整理全球IC封装市场（依种类别）199819992000200120021998~2002年

平均复合成长率PlasticDIP1,9591,222900544418-26.6%CeramicDIP1371201009586-8.9%QFP14,18713,42912,98912,11911,654-3.9%Ceramicchipcarrier1812974-26%Plasticchipcarrier641566489320280-15.3%SO34,51635,98938,30042,00046,0005.9%CeramicPGA1341091019489-7.9%PlasticPGA9881706250-12.6%CeramicBGA19427837844450421.0%PlasticBGA2,6643,4004,3215,9007,60023.3%Barechip3,0423,7004,1804,4005,00010.4%Chipscale(CSP)3561,0202,3004,5006,50078.8%Other1,9832,5602,9003,0903,30010.7%TotalICunits59,92962,48667,03773,57581,4856.3%Source：Dataquest单位：百万颗

低耗能PC用CPU的进展与竞争1998-1999年X86CPU出货量排名厂商/年19981999出货量占有率出货量占有率93.6082%109.2082%AMD12.8211%17.6513%Cyrix4.334%3.733%IBM3.243%2.252%Total113.9100%132.83100%Source:Dataquest单位:百万颗X86省电化有实际的困难Pentium之省电成效仍不如Crusoe而新款的650MHz和600MHz的MobileCeleron，并未附加SpeedStep，在1.6V的情形下，功率高达3W。但上述数据系在20%的工作周期下测出，实际上PC业者仍需依据其热设计功率(TDP)来做设计。如此，MobilePentiumIII之750/600MHz和600/500MHz的功率消耗分别为15.8V和9.5V，Celeron级的650MHz和600MHz则各为14W和13W。但Crusoe的667MHz却只有5.5V。低电力消耗的三种NotebookPC用CPU比较厂商别TransmetaAMD产品名称Crusoe(TM5400)MobilePentiumIIIMobileAMD-16-1+动作频率700MHz600MHz550MHz电源电压1.1V~1.65V1.1V~1.35V1.4~2.0V电力消耗操纵动能LongRunSpeedStepPowerNow动作频率和电源电压更换方法纪录器专用端子纪录器可能的频率数目16种2种8种DC-DC转频器之操纵端子5个无5个Source:NikkeiElectronicsTransmeta连续扩张生产线在2000年六月底所举行的「PCExpo」中，已有日立、IBM和NEC推出搭载Crusoe的Notebook试制机种，拟于2000年秋发售，富士通则开发出Crusoe主机板。IBM表示，使用Crusoe的Notebook，在标准电池的搭配下，可跑八小时，然而同频率的MobilePentiumIII只能坚持四小时。上述Notebook属于超薄等级，使用10.4吋至12.1吋面板。Transmeta在会场上更进一步透漏，2002年前整个产品线的规划状况。在新的CPU中，将二次高速缓存由原先的128KB增加为256KB，预定在2000年10月出货。由于二次快取的容量增大，能够减少全内存数据接取的次数，而降低功率消耗，并减轻利用软件执行X86指令和VLIW指令变换时所导致的性能恶化。真正得胜点在于对系统产品的支持

LSI产业动向剖析在过去所谓的PC时代，LSI产业的进展以个人运算机为主轴，要紧产品不外是微处理器与DRAM。但在因特网风潮兴起，后PC时代登场后，所有的信息产品都必须具备连网的功能，传统以PC为核心的LSI产业，也将逐步转向因特网进展，过去由微处理器与DRAM建构而成的半导体势力版图，也面临了重大的变革。在此背景下，要紧业者纷纷调整脚步，重新分配经营资源，以求能在猛烈的竞争中，取得机先、永续经营。网络时代的到来对LSI产业产生重大阻碍因特网登场尽管已有一段不算短的时刻，但真正对LSI产业发挥阻碍力的时刻，可能将从2000年开始。这一点能够从有关产品以及硬件厂商的动向中，获得明确的印证。在有关产品的动向方面，2000年以后登场的信息产品，差不多上都将以上网能力为差不多诉求。不仅是传统的PC，几乎所有的产品，都可望将连网的通讯功能列为差不多项目。除现有的行动电话（WAP手机）、电视游乐器（PS2、X-Box等）、PDA、汽车导航系统等产品外，在数字播送与家庭网络概念的进展下，DVD播放机、数字电视、STB，甚至冰箱、微波炉等传统家电，也都将连接上网，发挥加值的功能。而在硬件厂商的动向方面，NEC已明确宣示，今后事业重心将由硬件销售转型为「提供网络有关应用领域解决方案的服务业者」，而富士通、日立制作所等日本要紧电机厂商，也相继于1999年提出类似的方针。而在欧美厂商方面，美国IBM主动推展名为「e-business」的因特网解决方案，其它诸如摩托罗拉（MotorolaInc.）、德国西门子（SiemensAG.）等要紧业者，也都主动朝此一方向进展。随着LSI的要紧应用领域逐步由PC转移至网络有关产品，关于LSI产业的生态也产生了重大阻碍。为了转换产品的结构，有关业者不得不将经营资源重新组合。网络时代LSI业界生态的改变时期1999年往常（PC时代）2000年以后（网络时代）应用产品个人运算机网络产品产品结构微处理器、DRAM系统LSI（混载内存之LSI或mixedsignal）、闪存三大经营资源人组织产品导向（于国内生产）应用领域导向（于当地生产）物制程微细化采纳SiGeBipolar、SOI等新材料、微细化芯片芯片间接口的高速化混载内存或mixedsignal设计针对特定用途个别设计以IP为基础，重复利用工厂大规模生产线大规模或小规模生产线芯片供应体系供货通路不透亮于单一网络上统筹治理芯片供货通路钞票投资分配大部分投资于工厂分散投资于工厂、购并、技术合作以及IP权益金Source：NikkeiMicroDevices系统LSI．闪存跃居主流在产品结构方面，PC时代是以标准化的微处理器与DRAM为主角。此一时代芯片最关键的要件确实是处理速度。而在今后的网络时代，芯片除了追求高速的处理效能外，同时也必须兼顾低耗电量与低生产成本。这要紧是因为应用产品本身，以及产品的使用方式，均与过去大不相同所致。第一是应用产品形状的改变，例如在网络的终端产品方面，近来以因特网通讯功能为要紧诉求的可携式产品（如PDA、电子邮件专用终端产品等）连续登场。由于产品强调携带的便利性，因此需要低成本、低耗电，同时具有高处理效能的LSI芯片。而在网络基础硬设备方面，随着频宽的持续提升，关于电力的耗损情形也愈趋吃重。因此基础硬设备关于LSI的需求，同样也须兼顾高速与低耗电。为了实现上述需求，将过去外接的DRAM与模拟芯片整合为一的系统LSI，因此应运而生。在产品的使用习惯方面，随着因特网的普及，关于资料的处理方式也逐步改变。几乎每个使用者都有从网络撷取数据的体会，而随着多媒体的进展、频宽的扩充，每天均有大量的文字、音乐、影像、动画等数据在网络上流通。在此背景下，储存上述数据的内存，专门是快闪经历(FlashMemory)的需求因而急速成长。经营资源重新组合随着产品主流逐步由微处理器、DRAM朝向系统LSI、闪存进展，为求获得最高的生产效率，全球LSI业者也不得不考虑重新分配经营资源。以组织为代表的「人」、以技术为代表的「物」以及以投资分配为代表的「钞票」等三大经营资源，都将面临全然性的变革。經營資源「人」的變化（組織）產品導向經營資源「人」的變化（組織）產品導向應用領域導向ASIC行動電話數位消費家電骨幹網路設備微處理器微操纵器PC時代 網路時代經營資源「錢」的變化（投資分配）工廠投資IP權利金技術合作企業購併工廠投資PC時代 網路時代第一在「人」的动向方面，企业组织将由PC时代的「产品导向」转变为网络时代的「应用领域导向」。此外，芯片的研发据点也不再局限于本国，而逐步转移至最适合的区域。专门是系统LSI业者与LSI使用者之间的联系十分重要。例如东芝半导体社长便表示，「骨干网络设备用途的LSI，便应该在美国设计，而非日本」。购并的企业购并后取得的技术美国ShivaCorp.远程访咨询（remoteaccess）技术美国LevelOneCommunications通讯用IC技术美国DialogicCorp.服务器网络技术美国SoftcomMicrosystemsATM/SONET技术美国NetBoostCorp.高速网络技术电信零组件部门WirelessCable与广域网络技术丹麦OlicomA/S之高速以太网络研发小组高速以太网络（Ethernet）技术美国Ipivot,Inc.因特网技术美国DSPCommunications行动电话DSP有关技术全球业者主动布局从前文的讲明中能够了解，网络时代已对LSI业界的生态，乃至于业者的经营策略，产生了重大的阻碍。在势力版图重新洗牌，经营资源重组的情形下，全球LSI业者纷纷拟定各自的进展方向，主动布局，期望能于网络通讯时代胜出。在景气看好的前提下，优劣胜败之分，仍有待一段时刻之观看。台湾半导体产业评析赴中国大陆投资晶圆代工厂对台湾产业的阻碍近日来台塑家族的宏仁集团欲赴中国设置8、12吋晶圆代工厂消息曝光并经媒体披露后，广为业界所讨论，震动力远超过之前大同集团在竹南地区的志同半导体投资案。关于产能需求望眼欲穿的国内专业设计IC业者而言，台塑案或许无助于燃眉之急，但能拥有另一个潜在的新选择，总是另一条活路，然事实恐非如此。讨论中国大陆在晶圆代工方面的进展，对台湾业界的威逼并非第一次，事实上不只是半导体制造，任何高科技产业移转至对岸都难免成为话题，只是这次是真要付诸实施，且由台塑体系发动，不再停留在纸上作业。各媒体对其利弊多少有所探讨，但未必有深入地切入关键点做分析，在此我们尝试先由市场定位来解析。晶圆代工市场定位差异大同样做专业晶圆代工，在市场定位上仍有区隔。以两大龙头台积电和联电而言，其产品生产属性为多客户、多样化制程技术和单一产品少量生产，在此姑且称为「复杂性代工」。这种定位的进入障碍最高，最大的优势是提供一次购足服务（One-stopshopping），属于全方位走向，几乎可含括各类型客户，从大型IDM（如NEC、Philips、Lucent等）到小型IC专业设计公司（如伟诠、义隆等）；也可概括高低阶不同层次的产品，由高阶的CPU到最低阶的电卷门遥控IC，或由专门制程的内嵌DRAM到高压制程的LCD驱动IC，或从混合模式制程到不挥发性内存等。另一种相对方式可叫做「单纯性代工」，特色是制程和产品种类少，但为单一产品大量生产。如茂硅6吋厂转型为替Sharp代工STN型驱动IC，或力晶专为三菱代工DRAM，差不多上典型的单纯性代工。只是单纯性的代工依旧有层次的差别，如DRAM走的是尖端型制程路线，而驱动IC则使用老旧制程。

故那个地点再把单纯性代工区分为尖端型和老旧型，原则上单纯性代工只要开发一、两样制程即可大量生产，进入障碍较复杂性代工低；但当中尖端型的附加价值比老旧型高。初期只能生产少样多量化产品新兴的代工业者通常只能从单纯性代工做起，唯受制于高科技设备进口的管制，在中国初期经营模式不得不偏向老旧型单纯代工。这种方式对台湾两大龙头的冲击最小，甚至能够忽视不见，就如同茂硅或立生从事驱动IC代工，或现有在中国的外资代工晶圆厂（如上海华虹），对台积电和联电几乎没有阻碍。如何讲这些公司所生产的产品种类，如驱动IC，在两大龙头的所有产值占有率可能还不及1%，况且代工客户对象也未必重迭，如茂硅和立生的代工来源为Sharp和TI，据悉并未在两大龙头下驱动IC的订单。此外即使发生客户争夺战，具有一次购足服务优势的两大龙头并非完全挨打。以客户的角度来看，多样产品一起下在同一晶圆代工业者，除非数量惊人，否则总比下在多个不同代工业者的好，在后勤支持上才毋需不必要的过度支出。台塑家族唯独的半导体厂体会为南亚科技，但只有DRAM制程，并无逻辑产品的实际体会，故在中国的新厂传奇将由往日的合作伙伴Oki提供技术，唯Oki的制程技术在日本只是第三流。在上述种种条件下，皆限制台塑只能在老旧型单纯代工上发挥。实际上以台塑传统在石化业的体会，确实比较适合单纯型代工，即少样产品大量生产，也符合中国当地市场的型态。因此在初期的数年内，或许3至5年，和台湾代工业的型态仍有明显的区隔。冲击最大未必是台湾两大代工业者以中国大陆的电子产品状态，众所皆知，仍有极大市场空间待开发，如超廉价的PC或简化过的IA产品、DVD等数字消费产品。所有半导体公司在大陆设厂差不多上放眼在此，期望能透过少样而大量的经济规模生产模式提供最廉价的IC。以IC的制程层次，0.35~0.25μm已足够应对DVD等数字消费产品和PC外围芯片的生产，如DVD-ROM芯片组以0.35μm即可，PC音效用操纵芯片只要0.5μm，玩具用操纵器用0.5μm也够了。上述产品的设计差不多上台湾业界所擅长的，也属于准许在中国生产的制程范畴。当中只有CPU仍无法在中国生产。以这种观点，能够了解台塑家族前进中国市场的用心，不只是宏仁集团，威盛亦然。然这种以中国市场为目标的较低阶规格，廉价属性的产品，本非目前台湾两大龙头所乐于承接的订单，更况且是在2~3年后。若以较正面的眼光来看，或许可视台塑此举为台湾IC设计业前进大陆市场的桥头堡；负面阻碍恐是其将成为吸引中国留美人才回国，创设IC设计公司的诱因，反而直截了当冲击到台湾业界。故到大陆设置晶圆厂，真正受冲击最大的未必是台湾两大代工业者，反而可能是IC设计业者。因此，这是一个全面性的咨询题，如果到大陆开天辟地，势不可免，那么若能着眼于分工的角度来进行，使两岸能同时受惠，反倒是我们需要摸索的重点，而非一味坚持「威逼论」。对IC设计潜在的威逼较大以上系以整个环境和竞争关系来讨论。回过头来盖晶圆厂依旧得靠真本领。从老旧的单纯性代工迈入老旧的复杂性代工，以至于多元化的复杂性代工，层层都不容易，只有演变到最后多元化复杂性代工，才能真正威逼台湾的晶圆代工业。除了台湾两大代工厂，加上Chartered之外，并无任何一家业者，包括IDM，能有相当的把握能够在中国复制多元化复杂性的代工业务，更不用讲对逻辑产品晶圆制造毫无体会的台塑体系，甚至结合东芝技术和台湾资金的投资案，即使坐拥日本技术来源，都未必能顺利运转。过去东芝技转世大未臻理想，即可懂得其困难度。盖整个半导体制造牵涉层面甚为广泛，只抓住几个要点未必就能成事。否则过去几个外商IDM投资案早就该在中国成功了。现在或许是经营团队换成台湾人，惋惜这些人士未必是曾长久浸润在专业代工且能独当一面的老手，欲另打下一片天并非不可能，只是需要相当长的学习时刻。我们不必过虑其对台湾代工业的负面效应，反而可能刺激两大龙头更努力提升竞争力，拉大和中国代工业的差异化。该令人担忧的应是此举带动中国设计业的生气，产品线和台湾业界完全重迭的效应，这种整个从制造到设计的完整架构（infrastructure）建立才是全面性威逼台湾的主动力。诱因十足，时机未必适合台湾的IC设计业者未必乐于见到台塑/宏仁案的成立。如果此案是和威盛的进展紧密结合，这种组合反而是其它IC设计者的共同对手。缘故是威盛志在大陆市场，其产品线势必持续扩大，已渐由PC芯片组、Ethernet、CPU渐而DVD-ROM芯片组、IEEE1394。台湾设计业者若妄图靠台塑得到另一代工来源，恐会大失所望。实际上以台塑过去的作法，对同业的排他性是专门高的，以早期南亚科技的STNLCD等成立为例，许多下游的LCM业者获得南亚的高度承诺将充份供应LCD面板；没想到后来南亚也做LCM，并不再供应LCD面板，反成LCM业者的敌手。因此台塑家族在市场的定位上需要相当的聪慧。总之，赴大陆投资晶圆厂，绝对有成功机会，但难度可不能因选择了大陆而降低，也未必把握较多的优势。其最大的潜在诱因在于内地市场宽敞、人工廉价、可运用的工程师人力资源丰富和可直截了当支持在中国生产的各种终端系统产品。然而欲达到上述结果前，必须克服中国半导体工业基础建设的落后，当中的额外资源的耗费和风险，是否能由上述优点来补偿，恐仍是疑咨询。

台湾专业晶圆代工业进展的限制与突破每年的春季是台湾两大晶圆代工业者─台积电与联电，在新进制程较劲的时节，盖两家公司都会在四、五月举办Workshop，验收过去开发新技术的结果。已跨身世界一流制程水准的两大业者不仅做业内竞争，甚至常和IDM做比较，以彰显其技术领导地位。台积电开始迈入晶圆代工的11年来，和IDM的制程差距的逐步缩小。只是在半导体制程进入0.18μm以后，技术障碍比过去高专门多，关键性的咨询题不再只是集中在制程微缩化而已，其以新材料克服物理上的限制更是最切要的课题。在材料上欠缺较深入而完整研究的台湾业界，未必能和根底扎实的IDM一较长短。台湾代工业先进制程定义不够周延IDM制程技术仍明显领先台湾业界制程技术因应IC设计与应用而生晶圆代工业仍有难以突破的限制在台湾代工业者仍在进展0.13μm技术，对0.1μm并无计策的当头，IBM早已在开发为下一代服务器所设计的0.1μm制程；NEC和Lucent亦分别为下一代行动电话手机和携带式装置开发0.1μm制程。台湾代工业者制程领先的讲辞不攻自破。两家业者的猛烈竞争，以浑身解数推销自已，确实是善意的炫耀。只是更重要的课题是在以后的半导体制造业当中，台湾如何能续保优势。铜制程使各业者的技术差异性扩大半导体制程在逐步微细化到相当程度之后，物理上的限制面临瓶颈。依据IBM的资料，CMOS制程在1999年左右已开始落后Moore法则所揭示的IC性能应有的水准。因此以后半导体制程上的大革命今后自于材料的改变来增进IC性能。1997年9月IBM正式宣布将把铜制程技术有用化，是启开此革命的最重要里程碑，并引发连锁效应，使得各半导体业者相继投入开发，包括台湾两大代工业者，IBM自1960年代下半即开始着手铜制程有关技术的开发，至1995年秋试制芯片成功。其在铜制程的深耕，在正式有用化之后即开花结果，取得许多ASIC订单，关心IBM在ASIC的全球排名跃进为第1名。1999年全球十大ASIC厂商排名排名厂商营业额（百万美元）成长率（％）199819991998199921345761243812345678910IBMLucentNECLSILogic富士通XilinxAlteraSTMicroPhilips（原VLSI）TI1645165515951526109462965449331590195719451864166212868998376555975801917179174328331826-2Source：Dataquest铜制程的引进咸被视为撼动半导体产业型态的第一波。理由是各个半导体公司所开发出的铜制程差异性极大，其中的Know-how等体会和知识不再像往常的铝制程较能够互通。铜制程通常配合0.18μm以及以下的更先进制程来使用，每个芯片的集成电路十分庞大，是故当已运用某Ａ业者开发出来的制程技术之后，便专门难再改利用某Ｂ业者的技术制造。TI曾指出半导体的集积化一再演进，将促成半导体制造商和IC托付制造者（或使用者）密不可分的合作关系，中途更换合作伙伴是不可能的。台湾代工业者走向策略盟不可免另一方面在半导体设备的供应和研发上也开始产生变化。过去半导体设备商概括提供多家半导体制造商关于设备和材料上有关的技术服务。由于各个制造商的半导体制程差异化逐步拉大，终将迫使设备供货商和特定的制造商共同开发新的材料和制程。如IBM的铜制程系和Novbllus设备商合力开发，即中断了其它设备供货商打入IBM铜制程设备的意图，盖第二家设备商的技术，势必无法见容于IBM既有已开发出的技术。策略灵活见长的联电差不多朝此方向努力，和IBM、Infineon合作新制程开发，并和日立合资建厂。预料台积电迟早要走上这条路，在铜制程技术次于IBM的Motorola，应为其寻求合作之不二人选。台湾在光学储存装置IC的产品机会与启发两大应用领域产品神似，特性却不一光学储存终端产品大致可分为两类，一是PC外围设备用，以CD/DVD-ROM和CD-RW为代表；二是消费产品用，如VCD、SVCD（专为中国市场所设计，规格界于VCD和DVD之间）和DVDplayer。两种领域虽应用有别，大体而言芯片组是能够共享的，唯消费产品需加上MPEG1（VCD用）或MPEG2（SVCD／DVD用）译码器。两者的芯片组尽管相当，但PC追求倍速的特性远甚于消费产品上。如现在CD-ROM倍速已逾52倍以上，但VCDplayer只需2、4倍速等供快速搜寻之用。这是就产品领域和应用特色的讲明。若就行销通路做比较，两者也不同。DVDplayer要紧制造商集中在日本，以Sony、东芝、松下和Pioneer为代表，这些业者通常有自己的IC解决方式，较不倾向外购。SVCD是中国特有的产品，要紧制造商集中在本土，无IC设计能力，在通路上机会较大。至于PC用光盘装置，台湾是三大制造国之一，通路取得最容易。驱动芯片组的技术障碍甚于MPEG译码器在摸索进入光学储存范畴里，通常有几个摸索方向。就技术层次来看，CD／DVD-ROM芯片组牵涉的技术范畴较广，包括放大器、服务器、数据处理器和操纵器等，进入障碍也最高。当中涵盖的机械操纵和高速数据处理技术是台湾业界最不熟悉同时也较没有把握的，同时其倍速的累进所造成的产品生命周期短，更是入门者难以踰越的鸿沟。尽管其技术高深莫测，台湾业者却可享有在地通路的优势。而MPEG1/2译码器是纯逻辑的设计，毋需考虑和机构配合的咨询题，技术障碍较低。然而在通路上，难以在DVDplayer上和日本业界一较高下，退而求其次可在中国市场上打天下，在通路上依旧有相当的机会，只是在经营上要比CD／DVD-ROM芯片组之于台湾本土的通路要多费苦心。中国消费市场倚重通路开拓甚于技术开发故在选择光学储存芯片的市场定位和产品时，有三条路可走，一是走技术高障碍但通路咨询题小之PC用CD／DVD-ROM芯片组；二是选择通路需再耕耘而低技术障碍的MPEG1/2；三是进展低倍速CD／DVD-ROM芯片组，主打VCD、SVCD、CD-Audio和DVDplayer的市场，技术障碍既不如使用在PC的高倍速CD／DVD-ROM，又只需在中国通路市场上稍加努力的折衷方式。在九○年代中期，当台湾业界开始注意到光学储存芯片的市场潜力时，业者通常倾向选择MPEG1/2，较会是最安全、稳当的作法，即使未取得高额营收，也总略有所获。因此华邦选择MPEG1和MPEG2，扬智则投入MPEG2。事实上当时他们的目标未必只在消费产品上，部份PC也需要MPEG1/2的译码卡，只是在CPU的处理能力愈来愈强的情形下，此一市场区隔的需求空间有限，终究依旧得攻进中国消费市场较有胜算。联发领先克服高技术进入障碍，取得在地行销优势联发则舍MPEG2而就CD-ROM光驱的芯片组。在时机上对联发最有利的是CD-ROM倍速在超过42倍后就几乎濒临瓶颈，能够拉长学习曲线，同时只要克服技术障碍，在行销上立可海润天空。联发的成功导因于勇气与时机的选择正确。即使联发在市场上获得初步斩获之后，吸引部份业者如法泡制，却只能锻羽而归，咨询题就在其高技术障碍，外加联发渐扩大市场占有率，加高了对手跨入的门坎。换言之联发的原先以技术为导向之策略，在完成产品开发之后，以国内首家本土供货商的姿势，取得行销上的绝对优势。无法追上联发的对手如合邦等，不得不舍弃与之竞逐，遂转战低倍速亦即消费性市场。和联发相似的情境能够拿瑞昱当例子。当然台湾专业IC设计业者拥有FastEthernet网络卡芯片组产品不在少数，第一以三合一打入市场的瑞昱，同样也因高技术障碍的领先突破，换取市场销售上的优势，至今仍无国内对手能够撼动其盟主的地位，且差距还在扩大中。不擅技术开发可转诉诸通路之长久经营扬智较擅长PC的市场，MPEG2译码器也是锁定在此领域，但市场同意度并不高。原先此一市场的领导者本身同时也是MPEG2译码卡的开发业者，方能提供全套的解决方案，如SigmaDesigns在1999年的占有率超过60%。另外的30%在MPEG2芯片的领导业者之一C-Cube的手中。当在此技术难以凌越对手，且本土下游制造商不擅于此的情形下，无法发挥通路上的优势时，此领域自非可经营的最好目标。华邦虽亦在此市场上着墨，但重心己摆在自MPEG1以来就苦心经营的中国市场。无可讳言的，在中国市场的竞争对手已有ESS和C-Cube，华邦的技术或许难与之抗衡，唯可在通路上长久经营，取得立足点，终究也闯出一片天，并在MPEG1译码器上给予C-Cube相当大的压力。就华邦和两大竞争对手的差异性比较，拥有自己的晶圆厂，是压低售价反击对手的最有利条件。华邦是以某特定区域市场通路的长久经营，扳回在技术竞争上的劣势，并以略低的平均单价做为牺牲，虽不像联发获最高额利润，终在正确的市场定位和区域市场选择下，取得相当不错的地位。即使非以技术取胜，亦能以在通路上扎实的耕耘取得市场，不失为退而求其次的折衷方式。反观扬智没有确切努力方向，两方皆落空，全然无法落实该公司侧重非PC芯片组专业进展的策略。PS2效应发酵意外延长CD-ROM生命周期在第一波的CD-ROM热潮后，自知难在此市场取得胜算的业者遂直截了当跳往DVD-ROM。不料台湾在DVD-ROM的势力不如预期高涨，反而造就CD家族在台湾主打的生命周期延长。在1999年时，PC用的所有只读型光驱（CD／DVD-ROM）出货量约1亿5000万台，当中CD-ROM就占了九成，唯在1998年时倍速竞赛已大致终结于48倍速，无法靠倍速的增加坚持价格，而趋向于低价格化。1999年业界开始朝向CD-RW或DVD-ROM生产比率的扩大，却受限于光读取头缺货及半导体产能吃紧导致的低容量DRAM等取得不易，不仅使CD-RW和DVD-ROM产能扩大不易，并反使CD-ROM也面临类似的咨询题，价格竟意外地回复平稳。光学储存装置用芯片的市场机会比较光驱驱动器芯片组MPEG译码器PC用技术咨询题．需要提供完整的解决方式给下游业者．高技术障碍．以倍数成长驱动需求，生命周期较短．技术障碍不如驱动器芯片组通路咨询题．台湾是三大光驱生产国之一，有直截了当的通路，并享有在地支持的优势，市场开发空间大．台湾非MPEG2解碼卡的领导国．前两大业者合计寡占95%市场消费产品用技术咨询题．低倍速即可，进入障碍比PC用低．市场进展空间小．同PC用通路咨询题．集中在中国市场之VCD、SVCD和DVDplayer用．日本市场难以打入．集中在中国市场之VCD、SVCD和DVDPlayer用．低单价导向Source：全球电子报《研究中心》整理此外，Sony为了迎接2000年春PS2的咨询世，在1999年便开始生产PS2专用之DVD-ROM，其生产台数竟占全球DVD-ROM的42%。DVD-ROM资源被日本业界搜罗殆尽，而使CD-ROM在台韩的制造得以残喘更久。据统计1999年第1季时，日本业界的占有率仍有46%，但到了同年第4季，除了东芝、Teac、Mitsumi和NEC之外，Sony、松下寿（MKE）、Pioneer、三洋和九州岛松下的生产明显减少，使日本业界占有率只剩下29%。Sony在2000年第2季事实上已完全终止CD-ROM的生产，几乎由台湾的OEM生产来取代，使LG、三星、东芝、Teac和源兴成为前五大CD-ROM制造商。DVD-ROM的强力推动者东芝，限于零件短缺咨询题无法扩增其产量，只得连续生产CD-ROM。台湾在CD-ROM的占有率增加，直截了当挹注联发的成长，甚至联发也已攻进南韩市场，成为CD-ROM不经意延长生命周期下的最大受益者。凭本领和善用时机方能永续经营联发的成功当然有不错的机运相助，赢来却一点都不侥幸。台湾业界的滥跟风恶习和欠缺追求自我挑战的精神，只能在市场上昙花一现，不能永续经营下去。如LCD监视器操纵器，一窝蜂抢攻市场，在晶圆代工产能抢得不易的情形下，一较高下的导因不在产品的设计的能力，而在于产能的取得，并从组件缺货的有利形势下取得高利润，大有劣币驱逐良币的景象。少数有能力从事高阶操纵器的业者，不得不在内建A/D转换器和内嵌DRAM上取得竞争优势，但仍远不及联发在CD-ROM上的充份市场把握。不愿在技术上做扎实的投资，贪图本土赶忙有效的宽敞通路；或者既无心于技术的深耕，又不愿在台湾所没有的通路市场努力的业者，迟早会被市场所剔除。DVD和SVCDplayer的市场规模推测产品别/年199920002001200220032004推测单位DVDplayer10133(－)14859(46%)20414(37%)26127(28%)30735(17%)34980(14%)In-Stat6618(189%)11285(69%)16186(44%)20016(24%)22794(14%)25192(10%)EIAJSVCDplayer13470(－)19000(41%)25000(31%)21000(-16%)16800(-20%)13000(-22%)In-StatSource：全球电子报《研究中心》整理单位：千台所以联发并非从此高枕无忧，其最大的隐忧是光盘产品的进展，因物理限制而停顿，使得其对手有较长的学习时刻，诚如联发崛起于倍速停滞时的CD-ROM市场一样。16倍速的DVD-ROM己在2000年第1季上市，在下半年渐成为主流。16倍速的DVD-ROM相当于60倍速的CD-ROM，除非采纳Kenwood专门的多频道读取方式，否则不易在倍速上再突破，但大部份的业者并不拟跟随Kenwood的技术。不久之后DVD-ROM将遵循CD-ROM现在的模式，以低价化替代倍速成长以坚持价格不变，CD-RW和DVD-ROM的组合或许可增加附加价值，但仍难逃倍速瓶颈的宿命。短时刻或许看不出来，长期来看，时刻对联发是不利的，利用现在当好之时，开拓新兴产品领域是必要的。再反看瑞昱，Ethernet延伸至G级和从网络卡升级至交换器等的游刃有余空间，使瑞昱在Ethernet上仍有许多申展空间。从联发、华邦、扬智到瑞昱，从不同的产品特性，由时机的选择，我们知识到如何制造自已的价值，也体验到如何毁灭自己。全球MPEG1译码器出货排名排名厂商名称出货量（千颗）成长率199819991998199921ESS80201256057%12C-Cube115686900-52%33华邦30006000100%－4OAK－50－其他－－500－Source：In-Stat

内存产业与市场动态1999年DRAM业者排名回忆2000年将是半导体业的大丰收年。依据SIA甫公布的第1季全球半导体市场资料显示，较1999年足足成长33.8%。1999年上半年半导体仍在不景气的状况下，下半年才缓慢复苏。第1季为传统的淡季，较1999年第4季，约只成长1.7%。在逐步迈入第3季需求转旺时，应有更突出的表现。据Dataquest5月初完成的推测显示，2000年的成长率将达31%。在所有半导体产品中成长最迅速的莫过于大量使用在行动电话手机和PC等数字电子产品的flash，丝毫没有所谓淡热季之分。SIA统计2000年第1季较去年同期足足成长了197%。处于PC淡季和CPU出货不顺阴影的DRAM则较去年第1季成长33.4%，明显力道不敌Flash强劲，业界期望下半年能扭转低速趋势，成为半导体业观看的重点。回忆1999年是摆脱1998年金融风暴和DRAM景气陷入谷底的重要关键，以DRAM为产品重心的南韩力图摆脱逆境，终坚持往4成的全球占有率。三星和合并LG后的现代仍稳坐两大龙头地位。收并TIDRAM部门后的Micron，终在1999年突显效益，和现代一样制造三位数字的成长。Infineon和过去的TI一样，采全球分散生产策略，一方面和IBM合作开发下一代制程技术，遂在DRAM的市场排名上节节高升。日本业界在DRAM的势力逐步衰退，五大业者从1998年的36%占有率跌落至1999年的24%，只比三星一家略高。富士通在2000年起将逐步退出主储备器市场，三菱的技术竞争力又每下愈况，可能还会再拉下占有率。以后日本的势力的巩固将期待NEC／日立结盟及东芝的力量挽回，但业界评估前者的效益发挥最快得在2001年始见成效；至于东芝则可靠和华邦的代工伙伴重新攻取更高的占有率。IDC在DRAM业者排行榜中将茂硅排为第9名，或许是国内业者第一次被排进DRAM前十大业者中。只是各DRAM业者的营收，在各市场分析公司的定义上，恐有所不同。依常轨，类似茂硅子公司茂德和华邦分别为Infineon和东芝制造DRAM，系属于代工性质，其营收理论上应为Infineon和东芝所有。诚如台积电曾为富士通代工DRAM，该生产产品所得自应归富士通，而非台积电，事实上没有一家市场分析公司会把台积电列入DRAM制造商。Infineon在对外宣传文件中亦把茂德视为海外工厂的一部份。故在未给予明确的定义情形下，这些有大量外放产能的DRAM制造商，如东芝、Infineon、三菱和同意代工的大型业者华邦、茂德和力晶，其在DRAM的排名和营收恐有误谬之嫌。NEC、日立、Micron和南韩两大业者不托付代工，其数据就较真实，值得参考。若我们再参考In-stat在1999年发表的1998年统计资料，东芝营收为6.85亿美元，IDC所列则为11.10亿美元，差距竟如此之大。关于DRAM的市场远景，Dataquest最新的推测则以为2002年将出现供过于求，2000年下半年到2001年恐是DRAM绝佳的机会。DRAM市场推测199819992000200120022003市场规模（百万美元）157782310436520588907600052000成长率－46%58%61%29%-31%Source：Dataquest（2000年以后为推测值）1999年全球DRAM制造商排名与市场占有率排名厂商名称营收(百万美元)占有率营收成长率19991998199919981999199811三星4522284021.7%20.3%59%22现代4302175220.7%12.5%145%33美光3360129016.1%9.2%160%47Infineon168010108.1%7.2%66%54NEC144112806.9%9.1%12%66东芝142811106.9%7.9%28%79日立9509054.6%6.5%5%88三菱6699703.2%6.9%-31%9－茂硅574－2.8%－－1010富士通3238302.5%5.9%-61%－5LG－1225－8.7%－其他12647996.5%5.7%58%合计2071414011100%100%48%日系业者占有率24.1%36.3%韩系业者占有率42.4%41.5%Source：IDC，全球电子报《研究中心》整理美国半导体业界兴起下一代内存MRAM开发热潮DRAM一向被视为推动制程微细化的指标，近年来DRAM景气不振，使制造商舍产能的扩充而就制程的加速微细化，一方面减少投资的风险，另一方面降低成本，增加产品竞争力。但是DRAM跨入0.18μm之后的瓶颈愈来愈高，甚至已有人推测0.13μm将是历来最难以跨过的最高门坎，迫使领导业者不得不以策略联盟的方式开发下一代DRAM。另一方面半导体业者亦在亟思新的材料、新的组件技术，来突破现有内存的物理限制，MRAM（MagneticRAM）便是其中的一例。MRAM兼具三种内存的优点MRAM的原理和HDD神似，差不多上用磁性的成效来经历数据，依磁化的方一直判别1或0，兼具SRAM的高速读写能力和DRAM的高集积度双重优点，又同时具备Flash相同的不挥发特性，但读写次数不受限制，犹上一层楼，可确实是集所有各类内存的优点于一体，业界重视MRAM的另一个诱因是，内嵌于系统芯片的难度不大。现在系统芯片最难的一个课题是内嵌于内的三种内存制程各不相同，欲开发出同时能切合三种内存特性又兼顾晶粒面积等先天限制的制程专门不易。MRAM若能有用化，可身兼三职，大大减少制程的复杂度并有效降低成本。应用在系统芯片上的内嵌咨询题较小具有和MRAM相似魅力的尚包括FeRAM（强诱电体RAM），FeRAM一直是日本业界努力开发的储备元件，初期要紧是使用在IC卡上。只是主动投入MRAM的Motorola指出MRAM的技术要比FeRAM来得成熟，后者最大的咨询题是强诱电体膜和CMOS制程的组合十分困难。事实上美系半导体业者投入MRAM远比FeRAM深，在2000年初IBM公布试制MRAM并提出和外围电路集积的结果，顿使MRAM获得更广泛的注意，犹如1997年秋宣布铜制程商品化的震动一样。美国业界2000年起连续发表具体成果美系业者投入MRAM研发并获具体成果的大致有四家公司，IBM、Motorola、HP和Honeywell。Honeywell在1999年7月即发表1Mb的MRAM，要紧用途是在军事和太空用途，使用0.35μm制程。IBM本在磁性材料技术上甚为擅长，HDD即是最好的例子，自然不难在MRAM上取得领导地位，IBM已在1999年底开发完成1Kb，打算在2000年内把容量扩增为1Mb。如同铜制程一样，Motorola一向紧跟着在IBM之后，已在2000年2月完成512b的MRAM开发。HP则并未透露任何有关开发进度的结果。日本业界持保留态度多日系业者对MRAM的热络明显不及FeRAM，在NEC、松下、富士通、Rohm、日立等大举跨入FeRAM的当头，对MRAM的的热衷度相当保留，目前已知确切有MRAM开发打算的只有NEC，已于1998年夏展开，东芝则于1998年春开始，但只限于MRAM经历材料TMR膜（TunnelingMagnetorestistive）的研究。富士通、三菱和Rohm则考虑从2000年内连续展开，但日立、三洋、Sony、Sharp、松下和新日本无线（NJR）则表明不跟投入研究。日本业界以为MRAM的开发需要庞大的资金，大都不愿在好不容易脱离多年不景气的情形下，又撒下大笔资金在没有充份把握的技术上。再者MRAM对DRAM的威逼全然还为时甚早。Motorola预定2004～5年正式量产MRAM目前最大的咨询题是在做写入进行磁盘转换时需要的电流较大，使得电力消耗不小，造成进行集积时的困难。以目前IBM1kb的MRAM为例，写入所需的电压为2.5V，电流为16mA，功率消耗40mW，若把容量增加至1Gb时，电力消耗可能会超过DRAM和SRAM。目前业界正努力在TMR材料上着手做改善，降低其磁场切换所需的电流量。另外在制造时的热处理也是待克服的咨询题。为了逆转IBM一向居新组件或制程技术先锋的形势，Motorola在MRAM十分主动。该公司已表示一旦时机成熟，将打算把MRAM内嵌在行动电话用的DSP上，估量2003～2004年间内嵌MRAM的系统芯片样品将出货，2004~2005年正式量产，内嵌MRAM容量数为1Mb ，使用0.18μm。半导体组件多元化技术的象征日本业界把MRAM有用化的时刻订得比较晚，东芝、富士通和三菱都订在2005年以后，Rohm较乐观，订在2002~3年后。东芝和三菱把MRAM视为可替代内嵌DRAM的研究方向，NEC则定位为大容量内存。MRAM的显现虽对现行主流组件技术不致造成明显的阻碍，却是继铜制程、SOI和low-k之后，再次显现半导体技术多元化进展的风貌。Moore定律不是半导体组件坚持快速进展唯独的指标，事实上材料的改进也扮演关键性的角色。

新一代内存市场立足之道与进展现况内存的种类有多种，不管是DRAM、SRAM、Flash或MASKROM等，皆各有其特性来切合各种不同应用产品的专门需求。所以愈能满足各应用平台的共同需求及规格，市场的销售量就愈大。DRAM，能够大规模集积化以增加记体容量，过去曾是驱动先进制程的典型IC产品，大量被使用在PC上，兼具量大价廉的双重优点。但是DRAM的读写速度不够快，因此在数据需快取的场合中，非SRAM莫属。唯SRAM平均每内存单位的晶粒面积要大于DRAM，成本较高。然而不论是DRAM或SRAM，都必须时时充电才能坚持数据的经历，属于不挥发性的Flash就彰显出其特色。惋惜Flash的读写速度慢、制程繁琐，且价格甚为昂贵。由此可见，没有一种内存是完美的。现行内存在若干特性表现上有瓶颈过去在内存的应用上，因多属样少量多的型态，需要专门规格内存的场合不多见，内存开发业者通常只要开发出数款产品，即可满足大部份客户的需要。但是在数字消费电子和数字行动通讯潮流的冲击之下，各式各样的终端产品持续推陈出新，现有的内存在性能和规格上未必能充分符合市场的要求。例如，以往的应用产品多是桌上型，不重视省电，在携带式装置当道的情形下，就非得有所改变。在强调轻薄的外型设计下，使得以Flash充当数据储存媒体的诉求更蔚为风气。然而并非每一种现存的内存的特性，都有足够的改善空间，Flash的读写速度不够快，可纪录的次数不够多，使其在非接触式的IC卡应用上显现咨询题。DRAM尽管廉价，但耗电量大，频宽也不易加宽，专门难适用在需要省电的行动装置和高性能影像或绘图的平台上。现时期或许可利用制程或设计的方式解决，如内嵌式DRAM，但总是昂贵且耗费相当开发时刻的方法，并非十分理想。在系统芯片的概念里，原则上是要把所有内存内嵌到里面去，可享有高频宽，减少晶粒面积、省电和可降低生产成本的潜在优点。只是三种要紧内存中，除了SRAM之外，和逻辑电路的制程不尽相同，欲从中开发出泛用制程，能同时满足所有组件特性，实在专门困难，毕其功于一役的方式是另外开发创新的组件。新一代内存需先取得关键性的利基市场这种创新的方式，常然会存在极高的障碍，如材料的稳固度和有关制程设备的取得，以及组件容量和成本一定无法和主流产品竞争等，另一变因是来自对手的竞争，与技术的选择能否最终赢得市场的同意度，差不多上风险。目前在新一代内存的开发上，大致有FeRAM（FerroelectricRAM）和MRAM（MagneticRAM）两种，前者实际上差不多量产，并已使用在IC卡上。后者则在2000年后，因IBM和Motorola的大力投入研发，方引起广泛的注意，但仍未真正大量生产，只有少数已运用在军事用途上。FeRAM和MRAM的特性几乎是DRAM、SRAM和Flash的共同组合，不但读写速度快，数据的纪录也是非挥发性。有人视此两种内存是下一代内存的典型之作，以后系统芯片上只要内嵌一种内存即可，简化制程程序。唯欲在技术上达到和现行主流内存相当的程度，仍需相当冗长的时刻，必须先在利基市场上站稳脚步，再逐步扩产，藉量产体会培养更成熟的技术。进展专门应用内存大获成功之例极罕见长期以来许多专业IC设计公司投注在专门内存的开发，妄图在设计功夫上取得差异化，但专门难找到专门成功的例子。这些公司所开发的产品，大多只能锁定在利基市场，限于需求量有限，不需在价格上有竞争力，相对地也不易扩大出货量，自然难以实绩讲服新客户采纳。例如Mosys在专门内存的开发上已有相当历史，近来方靠任天堂下一代电玩Dolphin采纳其1TSRAM架构才声名大噪，并获台积电和联电的青睐，授权其客户使用，但除此之外，罕有系统产品真正使用此架构。同理富士通不愿连续投注在泛用型DRAM，改推广专为IA产品设计的FCRAM，乃凭该公司往日在DRAM的努力以及对系统产品的充份了解，外加充份的生产支持方能成功。专业IC设计公司并不具备上述优势，更遑论能引进新材料或新制程技术，而欲有所作为。开发新一代内存组件需具备多层环节，且层层相扣，需配合适当的时机，和正确的产品定位、系统支持等，才能找到立足点。欲加速其进展，恐要有更妥善的市场机制才能成功。正如FeRAM找到IC卡一样，MRAM是否能缩短和FeRAM有用化时程的差距，正确的应用平台选择将是最重要的关键。FeRAM初期应用锁定在IC卡FeRAM虽可视为泛用RAM，而能够一举取代三种内存，但因在市场与技术上尚在萌芽时期，无法和主流内存相抗衡，初期只能锁定专门应用市场。目前各开发业者能提供的产能十分有限，无法支应庞大的需求，在成本上也难和主流内存竞争。系统业者所以也担忧供货来源的咨询题，可不能贸然采纳FeRAM。因此现时期FeRAM厂商在系统上的开发方式有二：一是为客户量身订做，属ASIC导向；二是供给集团内系统制造关系企业的内部需求。这和FeRAM的开发业者大都集中在日系系统整合型厂商，也有紧密的关系。至于FeRAM最适合的应用产品首推IC卡，主因是IC卡所需的经历容量较小，不致于给正值开发时期的FeRAM过大的压力；其次是透过和IC卡的外围运算机微操纵器整合，以及软件的植入等，可大幅提升附加价值，相对地就可降低FeRAM成本的比率；另一个要因是FeRAM的特性符合系统应用趋势。现在使用于IC卡的要紧储备元件为EEPROM或Flash，在写入的速度上不理想，并不适合使用在非接触式的IC卡上，FeRAM则洽可改善此一咨询题。日本业界进展FeRAM有多方背景因素日本业界投注在FeRAM的心力明显，有几个背景因素。基于长久在内存的领导地位，自不能忽略新兴技术的窜起。然而日本业界也充份体会跨入市场的障碍及技术咨询题尚待长时刻的解决，故暂可不能将FeRAM锁定在主流市场，而是视其为利基产品，运用在IC卡上。IC卡起源于欧洲，当地市场亦是全球最大市场，基于地利之便，STMicro和Infineon是全球最大的IC卡用芯片两家供货商，全球占有率介于8至9成间。唯两家公司投注的技术大都为EEPROM，最近渐转移至Flash。日本在近三年来也开始普遍运用IC卡在公用电话和捷运购票系统上，遂产生潜力十足的内需市场。日本业界为了迎头赶上，直截了当跃过内嵌式EEPROM和Flash的IC卡技术，转而诉诸内嵌式FeRAM的解决方式，图以藉此培养差不多市场规模，淬炼FeRAM技术，待时机成熟后，再转攻主流市场，松下已在1999年公布表示，将主动把FeRAM运用在携带式装置的内存上。FeRAM市场潜力雄厚传统上IC卡是使用接触式的，近来非接触式的应用一般获得重现，专门是在高速公路电子收费和卷标IC(tagIC)的用途上。FeRAM的读写速度较快，运用在非接触式上可展现其优势。IC卡的领导业者STMicro和Infineon亦已投注在FeRAM的开发。只是非接触式的市场比率仍不高，而此两公司鲜少透露在FeRAM的开发进度。有人估量在2010年时，全球的总芯片出货量中，将有1/3是FeRAM。此或许有危言耸听之感，但实际上IC卡的出货量确实已逐步逼进DRAM。今后IC卡若全面使用FeRAM，加上FeRAM开始渗透主流市场，上述推测并非不可能发生。FeRAM制造商的排名排名公司名称1998年1999年占有率1Rohm70001600070%2日立1000400017%3松下--15006%4富士通--5002%5东芝--3001%6其它3007003%合计200023000100%Source：矢野经济研究所单位：百万日圆进展新一代内存仍是长路漫漫至于FeRAM的竞争技术MRAM，尚未正式商品化，和FeRAM开发的时刻差至少有5年以上。美系的要紧开发业者，如Motorola预定在2003~4年前才会开始量产。MRAM除了本身的技术开发外，最重要的是要找到适合进展的应用平台，制造生存的空间,一如FeRAM之于IC卡一样，否则难成大局。近来国内某专业IC业者涉足MRAM，确为台湾迈入新一代内存的里程碑。然而该业者确有过份夸大其成就之嫌。MRAM和FeRAM最大的共同点差不多上具有泛用内存的特质。FeRAM的经历细胞和DRAM十分神似，差不多上是由一晶体管和一电容所构成，只是电容改由强诱电体的新材料。支持MRAM的Motorola认为强诱电体膜和CMOS制程的整合十分困难，今后不易成为单芯片的内嵌内存，MRAM的经历方式和HDD十分类似，其细胞是单一晶体管和磁性信道接合结构，可和CMOS兼容。只是，支持FeRAM的日本业者认为M