半导体

连于慧 2024/9/23

连苹果都全面转用Arm架构，为什么高通会想去并购英特尔的PC设计部门买个x86门票？ 以下分析原因和这桩并购大戏可能发生的剧情走向。



1. 是「被要求」，帮嫡长子一把。总不能看英特尔一直趴在地上口吐白沫....今年股价都跌掉60%，半导体晶片牵涉到国防军力，英特尔不能亡......但如果这样，Pat Gelsinger根据原本计划把制造部门独立出去就好，为什么要连IC设计部门也要卖掉？ 另外，英特尔把制造和IC设计部门都分拆卖掉后，难道要英特尔转型为IP公司，对标Arm吗？
 



不过，高通这么一家精于法律战的企业，绝对不是吃素的。说是「被要求」去拉英特尔一把也未必，搞不好高通想趁着英特尔体弱气虚的时候，看有什么便宜的好东西可以顺便收进口袋，还可以趁机会把英特尔的状况从头到脚都看个清楚明白。
 



美国资本市场一向是弱肉强食，2015年Avago可以收购博通，2017年博通对高通提出1300亿美元的收购计画，到了2020年Nvidia对ARM提出收购要约。美国资本市场就是，只要是有利可图，专业经理人可以去说服董事会把公司卖掉，大家赚得盆满钵满皆大欢喜。

问题比较大的反而是制造部门，谁要接手英特尔的制造部门？接手后要如何重振制造业务？
 



二是，这次AI PC大戏由微软、高通、Arm担任主角，但高通与Arm之间的矛盾很深。高通之前买了一家新创公司Nuvia，希望可以藉由Nuvia的技术成果，让之后推出的处理器由Arm架构逐渐转为高通自研Arm架构，目标就是对标苹果的自研处理器，希望在PC领域能追赶上苹果。
 



不过，Arm认为Nuvia的技术是未经同意转给高通，因此一状把高通和Nuvia告上法院，也让高通和Arm之间加深矛盾，更让高通的AI PC布局埋下一些变数。
 



其实，别看苹果在PC领域一路攻城掠地，把x86架构换掉改成自研Arm架构，好像很容易似的。对高通而言，PC这座大山没这么好攻下。今年高通抢下头香推出的AI PC后，又被吐槽性能不够好跑不动游戏，恐怕还是要x86来才行，曾经一度让大家想起英特尔的好。
 



第三，这轰轰烈烈的大戏怎么收场？ 别担心，Nvidia/Arm、高通收购NXP、英特尔收购高塔半导体都已经示范给你看，通过各国的反垄断审查是一项不可能的任务，尤其是中国反垄断审查，中国是高通手机晶片的最大市场，不可能放弃的。
 

第四，万一高通真的整个接手英特尔，台积电会不会失去一个重要大客户？ 不担心，因为这发生可能性极低。英特尔的强项是设计，它的制造做不起来，不会变成高通接手就做的起来，顶多高通可以无后顾之忧裁撤更多冗员而已。
 



第四，回顾一下英特尔何以陷入这样的困境？四大领域皆失守：


智慧型手机输给Arm
AI革命彻底输给Nvidia
数据中心市占率被AMD蚕食
回头做晶圆代工又完全赶不上台积电

芯片行业年度嘉年华“2024新思科技开发者大会”在上海成功举办，汇聚全球科技领袖，与全场芯片开发者们一起探讨如何加速从芯片到更广泛科技领域的创新，共创万物智能时代。
 



新思科技全球资深副总裁、新思中国董事长兼总裁葛群先生表示，我们很荣幸凝聚了前沿科技领袖、广大的开发者们和科技爱好者们在新思科技开发者大会这个平台上共同交流全球科技发展、探索生态合作范式、分享新思科技从芯片到系统设计解决方案和前沿技术应用以及下一代开发者培养实践，这不仅能推动芯片产业的合作发展，也能让更广泛的社会群体了解芯片产业如何助力各行各业加速发展新质生产力，激发不同行业的开发者们一起参与到万物智能时代的创新浪潮中。新思科技将加速技术创新步伐，与千行百业“在一起”，与开发者“在一起”，打造从芯片到系统的超融合创新平台，为全球科技发展提供源源不断的动力。
 





芯质未来，引领万物智能航向

AI、数字孪生等前沿技术的发展，正在加速各行各业形成新质生产力。“从2019年的‘在一起，我们改变世界’，到今年的‘在一起，共创万物智能时代’，新思科技特别为芯片开发者们定制了一个技术碰撞、聚力创新的平台，将全球创新趋势与产业发展相融合，将科技创新落实到AI、智能汽车、智能制造等产业升级中，推动新质生产力的持续涌现和快速发展。”葛群先生在会上发出邀约：“欢迎所有拥有创新初心和信仰的开发者们一起共创万物智能时代。”
 



创芯洞见，擘画万物智能蓝图

创新，是新思科技的DNA。新思科技总裁兼首席执行官盖思新（Sassine Ghazi）先生在主旨演讲中强调了新思科技对于创新的重视和承诺：“三十多年来，我们不断超越自己致力于加速科技创新，以更好地赋能芯片公司、系统级公司乃至整个产业生态的发展。”



 

盖思新先生表示，前沿科技的快速发展、芯片的迅速普及和软件定义系统的高速增长，正在驱动万物智能时代加速到来，这给各行各业带来巨大的发展机遇。与此同时，半导体行业也面临着芯片复杂性日益增长，生产力提升遭遇瓶颈以及芯片与系统融合三大挑战，为此，新思科技推出了“从芯片到系统设计解决方案”的创新设计范式，通过全球领先的AI驱动型EDA全面解决方案Synopsys.ai和电子数字孪生技术、广泛且经验证的IP产品组合、以及3DIC系统设计解决方案，全面助力AI、智能汽车、智能制造等前沿科技领域应对挑战，大幅提升他们的研发能力和生产力。
 



盖思新先生在大会上正式发布了业界首款针对Multi-Die系统的新思科技40G UCIe IP完整解决方案，面向AI、数据中心等领域提供全球领先的高带宽，并且能够在整个芯片生命周期内提高可测试性和可靠性，助力芯片产业提升生产力，持续加速Multi-Die等前沿科技的发展。
 



盖思新先生强调：“中国科技产业高速发展推动着全球范围的深刻科技变革，加速万物智能时代的进程。作为从芯片到系统设计解决方案的全球领导者之一，新思科技将继续与科技产业链上下游的合作伙伴携手共进，共同开启一个全新的万物智能时代。”
 



产业合作，塑造万物智能生态

当前，新一轮科技创新和产业变革正深刻影响经济社会运行方式，芯片和AI技术是关键。在高峰对话环节，博世（中国）投资有限公司总裁徐大全博士指出，AI正在成为万物智能时代的核心发动机，我们积极探索AI应用，以提升办公室效率、优化生产流程并推动产品创新，在智能汽车、智能制造、智慧家居等领域加速打造创新产品。在万物智能时代的广阔天地中，仍有无尽的潜力等待我们去发掘。蔚来智能硬件副总裁白剑博士认为，智能化是未来的确定性航向，也是我们的发展战略方向。在未来几年内，智能驾驶算法将朝着端到端和大模型方向不断演进，而数据是智能驾驶的重要燃料。此外，智能电动汽车行业不单纯地追求数字和算力，而是从应用出发，更加关注怎么让整个系统满足用户需求，提升用户体验。沐曦联合创始人兼软件CTO杨建先生表示，算力是万物智能时代的生产力，创新是灵魂，质量是根本。科技的创新在于企业用更先进的方法、新的理念和新的技术去打造面向未来的产品。生态是初创芯片企业发展的重点突破路径，产业上下游亟需加深合作，携手拥抱时代的机遇。
 



新思科技中国区副总经理姚尧先生表示，我们正处在一个充满变革的时代，AI技术无处不在，新思科技已率先将AI引入EDA全流程中，助力开发者们大幅提升生产率，引领AI+EDA全新设计范式。在持续技术创新的同时，我们也需要与产业上下游协同技术和生态的创新，在保持人工智能持续高速发展、释放其巨大潜力的同时，确保其负责任地发展，打造负责任的万物智能时代。谈及生态构建，知名科技博主老石认为，从芯片产业最上游的EDA领域，到芯片设计和制造公司，以及系统级公司所在的终端设备领域不断打破行业边界，分享创新理念，推动技术和应用场景的融合赋能，才能把创新成果真正地应用到各行各业中，打造万物智能的产业生态。


 



技术驱动，培育万物智能动力

本届开发者大会特别策划了“12+2”场技术专题论坛，近百场硬核技术演讲汇聚了近百位行业专家，与开发者们畅谈创芯技术，规模、内容和质量皆为历年之最。
 



技术论坛覆盖从芯片到系统的前沿技术话题，包括“万物智能”和“高校专场”两场特别策划，以及智能汽车、数据中心、电子数字孪生、RISC-V、Multi-Die、数字设计和实现、模拟设计、签核和物理验证、功能验证、系统验证、能源管理解决方案、测试和芯片全生命周期管理十二个前沿技术话题。“万物智能”特别论坛延续了上午高峰论坛的热烈讨论，深入挖掘万物智能时代创新的关键技术；“高校专场”论坛邀请了来自上海交大、西南交大等多所高校的学者，为开发者们带来了前沿学术研究和新思科技三十多年来在产学研结合方面的丰富实践。
 



会场之外，创新不止！新思科技面向科技爱好者们特别设立“芯质生产力”科技特展，展现创芯如何赋能各行各业发展新质生产力，让观众感受到小小芯片中蕴含的无限力量。新思科技期待继续携手半导体公司、系统级合作伙伴以及全球开发者，将创新化作实实在在的科技成果，以“在一起”的力量共创万物智能时代。
 

新思科技（Synopsys）宣布，推出业界首个完整的UCIe IP全面解决方案，每引脚运行速度高达40Gbps，以满足全球速度领先的人工智能数据中心对计算性能日益增长的要求，該40G UCIe IP将于 2024 年底推出，适用于多种晶圆代工厂及其工艺。
 



UCIe 互连是裸片到裸片连接的行业标准，对于多裸片封装中的高带宽、低延迟裸片到裸片连接至关重要，助力当下人工智能数据中心系统中的更多数据在异构和同构裸片或芯片组之间高效传输。
 



新思科技40G UCIe IP 支持有机基板和高密度先进封装技术，使开发者能够灵活地探索适合其需求的封装选项。新思的40G UCIe IP 完整解决方案包括了物理层、控制器和验证 IP，是新思科技全面、可扩展的多芯片系统设计解决方案的关键组成部分，可实现从早期架构探索到制造的快速异构集成。
 



新思科技 IP产品管理副总裁Michael Posner表示，新思科技发布业界首个完整的40G UCIe IP解决方案，彰显了新思对推动半导体创新领域的持续投入，也帮助新思科技的客户成功开发并优化面向性能人工智能计算系统的多芯片系统设计。
 



新思科技全新40G UCIe IP 解决方案的领先性能包括：
 


更简化的解决方案可简化IP集成：单参考时钟功能简化了时钟架构并优化了功耗。为便于使用和集成，该IP加快了裸片到裸片链路的初始化，无需加载固件。





芯片健康监测增强了多芯片系统封装的可靠性：为了确保芯片、裸片到裸片以及多芯片系统封装层面的可靠性，新思科技40G UCIe IP 提供了测试和芯片生命周期管理 (SLM) 功能。此外，监控、测试和修复 IP 以及集成信号完整性监控器可实现从设计到现场的多芯片系统封装诊断和分析。





成功的生态系统互操作性：针对当前全新 CPU 和 GPU 的片上互连需求，新思科技40GUCIe IP 支持业界广泛的芯片上互连结构，包括 AXI、CHI 芯片到芯片、streaming、PCI Express 和 CXL。





为了实现成功的互操作性，该 IP 符合 UCIe 1.1 和 2.0 标准，新思科技作为 UCIe 联盟的积极成员，协助推动开发和推广以上标准。





预验证的设计参考流程：新思科技UCIe IP与3DIC Compiler(一个统一的从探索到签收平台)的组合可用于新思科技的预验证设计参考流程，该流程包括所有必要的设计辅助工具，如自动布线流程、内插研究和信号完整性分析。





 适用于多芯片系统设计的广泛 IP 解决方案：除了 UCIe IP 和高速 SerDes，新思科技还提供HBM3 和 3DIO IP，以实现大容量存储器和 3D 封装。

过去曾是张忠谋口中的两只「700磅大猩猩」的英特尔与三星，前者在COMPUTEX期间CEO积极巡摊位与下游OEM厂搏感情; 另一家三星则是SEMICON Taiwan期间，与台积电高层坐在台上华山论剑谈AI，两家公司高层中间还特别隔着一个Google代表，微妙的距离看上去是「友达以上，合作未满」！
 





在「AI晶片世纪对谈」中，作为论坛主持人的日月光执行长吴田玉话锋犀利指出：你们看这AI商机多大、多美好，迫使我们得跟韩国的朋友（指同在台上的三星）来讨论AI这个议题。话一说完还不忘问台积电共同营运长米玉杰「我这样说有太超过吗？」
 



他也不断抛出同一个议题让大家思考：今日我们对AI的投资如此巨大，包括三星、SK海力士、台积电在硬体制造上高度资本密集的投入，还有先进封装、设备材料行业极力往前冲，但最大的受益者却是美国，且前方回收之日十分漫长。
 





三星记忆体业务副总李祯培Jung-bae Lee认为，现在只是投资播种期而已，呼吁要有耐心。
 





确实，在AI时代已经明显落后的三星，不但需要展现耐心极力追赶，更对劲敌台积电努力抛出橄榄枝。其实，就算三星想选择「躺平」...大客户Nvidia也绝对不会允许！
 





只是，进入HBM4技术世代后，三星面临的压力会比以往更巨大，因为要面临记忆体和逻辑两大劲敌SK海力士和台积电的携手合作。








从HBM4技术开始，记忆体与逻辑之间的边界开始被打破，台积电更是直接崭露跨足记忆体的雄心，与SK海力士宣布合作共同开发HBM4记忆体，将于2026年正式量产。
 





在HBM领域已经落后的三星，眼看SK海力士和台积电合作，心中着急自是不言而喻，在SEMICON TAIWAN 2024中，三星表示，HBM4合作将不限于自家晶圆代工厂，对台积电挥手的意图十分明显。
 





翻开台积电的历史，身为半导体常胜军的张忠谋，DRAM一直是他的魔咒。台积电在1994年主导成立世界先进做DRAM，却在2000年之后宣布退出，从此专注在逻辑制程领域，不碰记忆体。
 





没想到在20年后，AI这股飓风让台积电顺理成章打开记忆体大门，更与一向是对立面的韩国，并肩作战成为技术盟友！
 





为什么HBM会需要台积电逻辑制程技术的帮助？
 





HBM的架构是将DRAM晶片堆叠在Base Die（基础裸晶）之上，再用矽穿孔TSV技术结合，之前HBM的Base Die是用DRAM制程做，但从HBM4开始，考虑到需要更强大的运算功能和传输速度加快，HBM的Base Die需要改成用由先进逻辑制程生产。而SK海力士没有逻辑先进制程，因此需要与台积电合作，预计双方合作的HBM4产品会用到台积电的5奈米制程。
 





李祯培在「AI晶片世纪对谈」论坛中也指出，为了打破限制，HBM必须加入逻辑处理的技术，提供客制化HBM，现在三星HBM4的Base Die已经交给晶圆代工厂。
 





他更强调，HBM4技术世代后，记忆体业者、晶圆代工厂、客户三方之间的合作越将更为紧密，而三星本身有记忆体、晶圆代工等业务，可满足客户一条龙式生产服务。再者，三星记忆体已准备好Base Die的IP解决方案，可以提供给客户自行设计，保持代工服务弹性，因此未来合作并不限于三星自己的晶圆代工厂。
 





SK海力士社长金柱善（Justin Kim）也出席了大师论坛，表示2024年以来已经来台湾十次了！ 至于为何而来，台下听众皆是会心一笑。
 





SK海力士与三星一同出席SEMICON TAIWAN 2024举办的大师论坛，是这两家韩系记忆体厂首次在台湾同台竞技，目的都是拉拢台湾的半导体产业供应链。
 





这要感谢AI时代，把台湾产业链的重要性提升到另一个高度与层次，让台湾成功掌握PC、智慧型手机时代后，又站在AI时代的浪潮顶峰！
 





金柱善表示，台湾和南韩之间要密切合作，能彰显高度价值，不仅是对眼前业务有利，也是为了因应解决前方挑战而共同努力。
 





他也表示，SK海力士在HBM领域享有最高的全球市占率，HBM3E是市面上最具主导地位的产品，预计9月就会推出12层堆叠的HBM3E产品，应用在AI伺服器上。同时，SK海力士的HBM4也在研发中，将配合客户量产时程，在结合自己HBM技术和台积电的先进制程代工，将会诞生无与伦比的产品。

SEMICON Taiwan 2024年活动首日宣布，台湾硅光子产业联盟SEMI Silicon Photonics Industry Alliance（SiPhIA）正式成立，台积电与日月光为该联盟的倡议人，在经济部指导下，由台积电副总经徐国晋担任召集人，从IC设计、制造封装、应用模组至终端产品和研究机构，包括工研院、波若威、上诠、鸿海、联发科、广达、世界先进、友达、辛耘、旺矽、颖崴等30家半导体企业共同参与，建构台湾硅光子生态圈。



当前生成式AI大行其道，改变人类生活方式，更呼应昨天日月光执行长吴田玉所言，AI影响不单是在生活层面，甚至是金融、资讯、国防等攸关未来国家的竞争力。因此，政府也非常重视这次成立的硅光子产业联盟，希望能成为台湾半导体技术转型关键，培育更多半导体优秀人才。
 



经济部产业发展署长杨志清表示，台湾向来是全球半导体产业的资优生，为全球公认的半导体科技聚落，随着AI浪潮在全球遍地开花，硅光子更是未来半导体产业最炙手可热的技术，经济部将协助台湾厂商稳固这波制造生产AI晶片及AI服務器的机会，让台湾继续引领全球半导体的发展。
 



硅光子在红什么？
 



AI时代讲的就是算力，但是算力增加的同时，代表热能也会增加。因此，做出一颗AI晶片的关键，不是把性能做高就好了，更重要的是如何把散热做好，以及如何降低能耗，这才是整个半导体产业技术走向的关键。
 





在此背景下，大家发现硅光子能达到上述目的：用光来取代部分的电做传输，可以有效降低能耗。
 



硅光子是在传递讯号过程中，利用「光子」取代大部分的「电子」讯号，就是看中光子的速度比电子快，且不容易产生热能，可以达到更棒的讯号传输效果。
 



硅光子其实有非常多的技术派别，台积电看好的CPO（Co-Packaged Optics）技术，是将光收发器等光学元件和CPU、GPU或通讯晶片等，以先进封装方式整合在一起。
 



SEMI预估，2030年全球硅光子半导体市场规模将达到78.6 亿美元，CAGR达 25.7%。 SEMI全球行销长暨台湾区总裁曹世纶表示，硅光子作为突破摩尔定律所面临瓶颈的关键技术，SEMI率先在台湾成立硅光晶片发展联盟，在台积电和日月光带领下，台湾半导体产业在硅光子领域能占据领跑者优势。
 



除了台湾串连上下游半导体供应链攻硅光子商机，许多国际大厂早已经大举投入开发，像是英特尔是最高实现硅光子商业化应用的企业，IBM也投入硅光子超过20年，博通在CPO技术上也实非强势，未来在大型资料中心将采用CPO产品。
 



另外，Nvidia也希望将硅光子导入GPU运算中，取代电子传输线路，可以将运算速度带到另一个层次。

SEMICON Taiwan 2024即将开展，今年SEMICON Taiwan的大师论坛中，三星和SK海力士两大记忆体厂首度同台，成为该展览一大亮点。日月光执行长吴田玉在今日展前记者会中表示，眼前的半导体产业是他从业40年以来，第一次看到硬件居然会成为新机会的瓶颈，不管硬体做再太快，软体都马上可以全部用光光，目前这情况虽然只发生在AI云端，但一叶知秋，显见未来在发展边缘运算、机器人的路上，都需在各种技术层面努力突破。
 





吴田玉指出，在新冠疫情期间，半导体产业第一次被推上全世界的第一线，当时台湾只是配角。这次AI浪潮不一样，台湾制造业被推到全世界舞台的第一线。
 





他更指出，现在全世界的AI客人会根据自己的想法，把所有压力集中在台湾的少数公司，希望能在最短时间内获得最大利益，当全世界在舞台上竞争，而你就是那个瓶颈的时候，我们得到的好处和机会是什么？
 





随后吴田玉又表示，今天AI的问题不是单一封装、晶片、系统厂商能解决，过去把晶片做好就能解决80%问题的时代已经过了，现在应该是全产业的人合作，半导体人应该要让全世界的好朋友聚在一起分享资源，在最短时间抓到比较正确的方向，用团队的力量弥补单一公司资源和时间的不足。
 





他的言下之意，难道是在呼吁台积电应该要分享一下独步全球的AI硬件芯片CoWoS先进封装的技术或是订单？
 





国际半导体产业协会（SEMI）研究资深总监曾瑞榆对全球半导体市场发展趋势也有详尽解析，以下是几个重点：
 





 • 2024年的半导体营收每一季和去年同前比较都成长超过20%，细究原因：除了库存回补，主要反映两大驱动力：AI和记忆体产业的复苏。
 



 • 2024年如果不算记忆体，半导体营收成长只有10%，假使再拿掉AI应用贡献，那2024年半导体营收成长则只有3%。
 



 • 2024年半导体产业成长高度依赖AI和记忆体，展望2025年，无论是通讯、电脑、工业、车用等领域预计都会复苏。尤其是目前需求最弱的车用和工业用领域，到了2025年上半库存会到新低点，2025年可望有回补库存机会。
 



• 中国在2023年下半～2024年上半，对于半导体设备的投资高速成长，细究背后原因：建构自己成熟制程的国产化供应链产能，以及担心未来有更强烈的出口管制制裁，因此提前购买非常多的半导体设备。
 



 • 半导体设备投资军备竞赛，各国大举投入下是否会造成产能共过于求？ 从资本密集度（半导体销售/设备投资）来观察，根据过去30年经验，全球半导体的资本密集度平均约在15%，但2023年居然达到20%，一旦资本密集度接近20%时，根据经验确实有可能有供过于求发生。但这次各国的高度资本投资，并非反应正常市场供需，而是地缘政治下，各国对于半导体设备和产业链建置的军备竞赛。
 



 • 封装与测试产业在经历两年下滑后，2024年测试产业会有7%成长，封装有10%成长，而这两个产业在2025年都会有超过20~～30%成长。
 



 • DRAM方面，2024年和2025年有大幅度成长，尤其2025年DRAM投资会达到190亿美元近年高点，关键原因是记忆体大厂对于HBM投资。
 



 • NAND Flash方面，2023年和2024年维持低档的投资，2024年甚至比2023年还低一点，因为2023年有来自中国的投资，但2024年变少。展望2025年，预计NAND Flash投资会恢复，但主要并非新产能，而是制程微缩。 2024年NAND Flash产业最大课题是把产能利用率拉高，把之前减产的复产，未来重点会是把3D NAND的层数拉高，终端主要的驱动力是企业级SSD带动。
 



 • 12吋晶圆设备投资：

2023年～2024年：成熟制程投资带动。



2025年～2027年：预计会有连续三年高速成长，2025年12吋设备投资更上看1200亿美元，2026和2027年投资会分别超过1400亿美元。
 





 • 浅谈一下各区域半导体厂的投资：

中国：2024年半导体投资金额高达500亿美元，这完全创下单一区域半导体投资的历史新纪录。不过，中国高速投资半导体的脚步，预计到2027年会恢复正常水准，预估当年度的投资金额会降到350亿美元。
 





除了中国之外，到2017年无论是韩国、台湾、日本、欧洲、美国、东南亚的半导体投资金额都是上升。
 





美国：到了2027年，美国在晶圆厂上的投资会到与台湾、韩国并驾齐驱，都有超过300亿美元水准，以CARG来看，2023～2027年达到22%。

台积电在德国德勒斯登的ESMC动土典礼将于8月20日举行，董事长魏哲家将率领四大一线主管亲自出席，包括执行副总经理暨共同营运长秦永沛、人力资源资深副总经理何丽梅、全球业务资深副总张晓强、欧亚业务及技术研究资深副总侯永清。另外。德国总理萧兹(Olaf Scholz)，以及台积电上下游供应链厂商都会出席德国厂的动土典礼。
 



再者，传出台积电内定的ESMC执行长人选为庄瑞萍也会出席这次的动土典礼。据了解，庄瑞萍担任ESMC执行长，而日前浮出台面的前博世德勒斯登晶圆厂的厂长克伊区（Christian Koitzsch）担任的ESMC总经理，未来会汇报给庄瑞萍。
 





庄瑞萍是营运/ 晶圆厂营运一副总，1997年加入台积电，历练过90奈米、65奈米、40奈米、20奈米、16奈米、10奈米、7奈米到5奈米制程技术的量产。从2020年起，庄瑞萍更升任为晶圆十八A厂资深厂长，带领团队成功量产N5制程，并于2022年成功量产N4制程技术。 2023年他更被拔擢成为副总，日前又将德国德勒斯登厂ESMC交给他负责，看得出来他是台积电积极培养的中生代主管。
 





值得注意的是，2023年初王英郎到美国亚利桑那州厂担任CEO，一肩扛下台积电美国厂的重责大任后，当时王英郎在台湾的工作职务就是转由庄瑞萍负责，所以庄也紧接着被拔擢升任为副总。
 





从近期台积电的人事安排，充分展现魏哲家在今年股东会后记者会上谈到的：人事布局朝年轻化发展，并制定继承制度，未来要让接班井井有条。
 





细数这两年台积电在接班布局上，有很多重大变化，包括有两位共同营运长的架构设计：研究发展组织资深副总米玉杰和营运资深副总经理秦永沛。更亮眼的是，又多了两位副营运长的架构：秦永沛的副手是侯永清、米玉杰的副手是张晓强。
 





在台积电的海外布局上，内部极力培养的中生代负责。三大海外厂区分别由中生代「铁三角」担任：美国亚利桑那州厂是王英郎担任CEO、日本熊本厂由营运副总廖永豪担任CEO，而德国德勒斯登Dresden厂ESMC也传出会由庄瑞萍出任CEO。
 





从台积电的布局可以看出，除了王英郎很早崭露头角之外，积极培养的中生代有廖永豪、庄瑞萍，以及先进技术暨光罩工程副总张宗生，他1995年加入台积电，曾任晶圆十二B厂资深厂长，也是台积电积极培养的中生代。
 





另一个值得注关注的是，在今年台积电技术论坛上首次亮相的台南十八B资深厂长黄远国，传出日前已接替何军兼任的品质暨可靠性部门，直接向秦永沛报告。原本该部门由何军负责，后来何军转去担任先进封装技术暨服务APTS副总，而原本的APTS部门是由2022年退休的廖德堆负责。





另外，上周才刚宣布拔擢资材管理组织资深处长李文如为副总也是受瞩目的中生代，六年级中段班的李文如毕业于台大化学系，第一份工作是担任台积电制程整合工程师，之后更在汉微科、高通、苹果任职，曾经在苹果担任采购长达十年。
 



鲁立忠也是前几年从侯永清手上接下开放创新平台OIP的工作，现职为研究发展／设计暨技术平台副总。
 





2021年台积电也挖角台湾美光董事长徐国晋加入，出任Integrated Interconnect & Packaging副总。台积电现任的资讯长，也是2021年才加入台积电，曾在脸书和Mozilla任职。
 





魏哲家这位继创办人张忠谋之后，在台积电「全面执政」的领导人，正在执行他口中「让交棒井井有条」制度！
 





台积电将在8月20日举行德国德勒斯登Dresden晶圆厂欧洲半导体制造公司ESMC动土典礼。 ESMC由台积电与博世Bosch、英飞凌Infineon 和恩智浦NXP 合资成立，总投资金额超过100亿欧元，目标于2027年底开始生产，主要生产车用和工业用晶片。采用台积电的28/22奈米制程，以及16/12奈米FinFET制程技术，月产能约4万片12吋晶圆。

台积电全球业务及海外营运办公室资深副总暨副共同营运长张晓强接受TechTechPotato YouTube频道接专访中谈到关于摩尔定律、CoWoS、A16制程技术的看法，以下是部份内容整理：

很多人说摩尔定律已经失效，台积电怎么看？

我不在乎。只要我们能够继续推动技术进步，我不在乎摩尔定律是否有效。

许多人只是基于平面微缩two-dimensional scaling对摩尔定律进行了狭隘的定义，事实上已不是如此。看行业内许多创新可知道，我们仍在继续寻找不同的方法，将更多功能和更多能力整合到更小的外形尺寸。我们继续实现更高性能和低耗电。因此，从这个角度而言，我认为摩尔定律或技术微缩的步伐持续。我们将持推动产业向前发展。

有收到过来自客户的令人惊奇的要求吗？

不会。我们与客户密切合作，同时保持开放，确保客户选择正确的技术。请记住，我们是晶圆代工业务，目标是帮助客户实现成功的产品。我的老板常常告诉我：“我们是晶圆代工业务，要与客户共同努力以取得成功，但有一个顺序，客户必须先成功，然后我们才能成功。”

Nvidia、AMD、英特尔对CoWoS需求量都很大，目前台积电扩产的进展如何？

对我们来说，CoWoS 是 AI 加速器的主力。你可以看到目前所有的大型 AI 加速器设计，几乎都是基于台积电 N5 或 N4 技术加上 CoWoS为主。

我们正在迅速扩大 CoWoS 产能，复合年增长率远高于60%。这个数字非常高，但仍在继续增长，我们与客户密切合作，确保满足他们最关键的需求。

上述是指CoWoS产能，同时我们也在扩大自身CoWoS的能力。

目前最先进的AI加速器，CoWoS 中介层尺寸大约是光罩尺寸的3倍，而光罩尺寸约为800 平方毫米，这提供了集成全光罩尺寸SoC，以及最多8个HBM堆叠的能力。但在两年后，我们将能够将中介层尺寸扩大到光罩尺寸的 4.5 倍，让我们的客户整合最多12个HBM堆叠。往前看，我们的研发团队已经开始将 CoWoS 中介层尺寸扩大到光罩尺寸的 7 倍或 8 倍。

12个HBM堆叠够吗？大家想要更多！

台积电也宣布了另一项创新的系统级整合技术：晶圆系统 (SoW)。你想，晶圆加工设备所能制造的最大尺寸是单一300 毫米晶圆，因此我们将晶圆作为基础层，并将所有逻辑和高频宽DRAM 整合在一起，以整合整个晶圆区域。因此，如果你使用 CoWoS 术语来衡量，中介层尺寸的「X」数是 40 倍，非常庞大。这就是我们为客户提供的服务，以继续整合更多运算功能和更多记忆体频宽，满足未来AI需求。

A16制程技术和全新Super Power Rail 技术，带来哪些创新？

A16 是一项重大的技术改进，采用奈米片电晶体，是业界领先且最先进的电晶体架构，特别适合HPC 和 AI 应用。

同时，我们也增加创新的背面供电设计，这样的设计可以让客户将电源布线从正面移到背面，进而腾出空间来提高效能，同时改善电源。

我们的方法与传统的 BSPDN 设计非常不同，在传统的背面电源轨中，你只需钻孔即可将背面金属连接到正面金属，但这样做会占用空间，并且必须扩大库单元的占用空间。在我们的设计中，采用了非常创新的方法，将触点或电晶体、电晶体的源极移到背面，而不会改变库单元的占用空间。 。

为了实现这一目标，是否会让传统的制造步骤会有些混乱？

是的。但我不想讨论特定的流程步骤，我们的研发团队不会很高兴听到这样的讨论。

这样就像三明治设计：电晶体、讯号和电源，肯定会增加很多制造成本吧？

这是肯定的，但如果你看密度、功率和效能的优势，我认为它的价值远超过成本。这对HPC和AI尤其重要，因为节能运算是关键驱动因素。

是否选择使用A16制程技术，也必须要采用超级电轨Super Power Rail)这种背面供电的设计？

A16制程本身定义就拥有超级电源轨，但我们也提供了技术选项，让我们的客户可以继续利用现有的设计资料，而不必使用背面供电。例如，在电源布线较不密集的行动应用中，您不必使用背面供电。

台积电得A16制程会在什么时候推出呢？

我们的目标是在 2026 年下半年为主要客户投入 A16 生产，从台湾开始生产。

关于导入ASML新一代高数值孔径EUV设备，台积电怎么想的？

回顾一下，台积电是业界第一个将EUV引入大量生产的公司，就EUV的生产使用和生产效率而言，我们今天仍然处于领导地位。我认为我们的研发团队将继续研究新的 EUV 功能，显然包括高数值孔径high-NA EUV，有很多考虑因素，像是可扩充性和成本等。

台积电2024年第二季中国区营收占比冲高到16%，相较上季仅9%，传出比特大陆3nm制程挖矿机晶片开始出货，带动睽违已久的中国区营收占比冲高。据了解，除了GPU/CPU受到算力限制外，中国IC设计公司如挖矿机晶片、手机处理器晶片等对3nm制程都会陆续导入。
 



台积电前十大客户占营收高达85%～90%，苹果是始终不变的第一大客户。过去华为海思曾经蝉联多年台积电全球第二大客户，也是在中国地区的第一大客户，没了海思后，台积电在中国区的第一大客户算是紫光展锐，但整个营收规模和海思相比，差距非常远。前几年展锐可能还挤得上台积电前十大客户的边缘，这几年可能就没有了。
 



过去几年，除了苹果是台积电始终不变的第一大客户之外，第二大客户则是由AMD、高通、联发科轮流，但自从生成式AI兴起后，不说是2023、2024年、2025年，台积电第二大客户的位子稳稳是辉达Nvidia，其他则有高通、联发科、AMD、博通、英特尔、索尼和Marvell等。
 



之后英特尔在台积电的晶片代工出货会慢慢增加，占比和排名会往前靠，估计未来台积电前三大客户就是苹果、Nvidia、英特尔了！
 



现在中国IC设计公司要开案7nm/5nm/3nm先进制程晶片，根据算力会有一些限制，像是高算力GPU/CPU这一类晶片几乎是严格管制。为了要合乎规范，部分中国GPU公司甚至会重新设计降规版的晶片，以能顺利在台积电开案流片。
 



比特币挖矿机ASIC晶片属于例外，并不受出口管制。虽然挖矿机晶片需要的运算速度非常快，才能在系统中挖到加密货币，但这不是复杂的算力，挖矿晶片做的事情很单一，就只是挖矿，不需要其他功能，而用先进制程晶片的目的只是在加快挖矿速度。
 



其实，对台积电3nm制程有兴趣的中国IC设计公司不只比特大陆，当初最早在台积电流片3nm制程的是OPPO旗下的哲库，专门做手机处理器晶片，但2023年中哲库闪电收摊，留下业界一片错愕！
 



日前传出，小米在手机处理器晶片上有意卷土重来，会先采用4nm制程晶片，之后也会有3nm制程的手机处理器晶片。未来小米在中国的手机处理器晶片市场，会递补OPPO哲库的角色。
 



小米在2017年也曾推出过首款自研手机处理器澎湃S1，是由小米和大唐联芯一起开发的中低端手机晶片，当时采用台积电28nm制程，澎湃S1首发于小米5C，但市场反应并不好。之后小米自研晶片改到周边，推出影像晶片、充电晶片、电池管理晶片等，现在再度回到手机处理器主战场，看看小米怎么打这一局。
 



回到比特大陆，台积电2024年第二季的中国区营收占比从上季9%暴冲到16%，传出是比特大陆的3nm制程挖矿机晶片开始出货。受惠3nm制程出货，比特大陆可望再度成为台积电中国第一大客户。
 



比特币挖矿机最早也是用CPU、GPU来挖，当年辉达Nvidia一度前后受惠游戏、加密货币两大波狂潮，造成GPU疯狂大卖，万人吹捧。等到这两波热潮下去后，没想到2022年底ChatGPT突然爆红带动生成式AI热潮席卷全球，这波AI狂潮对于GPU的狂热，更胜当年的游戏、加密货币。不得不说辉达Nvidia黄仁勋除了努力外，还有命中注定挡不住的超级好运！
 



当时，比特大陆为了追求更快的挖矿速度，逐渐演进至开发专用的ASIC晶片，自此揭开比特币挖矿机ASIC时代的到临，当时辉达Nvidia、AMD则是赶快转到以太币挖矿需求，又让GPU又大赚了一大波。
 



比特大陆的“芯路”，2013年ASIC是采用55nm制程，后来转进28nm制程，关键一役是2017、2018年进入16nm制程，当时成为中国第一家导入16nm制程的IC设计公司，冲得比华为海思还要快，比特大陆一战成名。
 



比特大陆也因为搭上中国第一批导入16nm制程列车，当时直接取代展讯成为中国第二大IC设计公司，甚至直逼第一大的华为海思，一度名列台积电全球前五大客户，2017年占台积电整体营收超过10%。只是，加密货币市场起伏剧烈，都要先给台积电预付货款，且比特大陆也曾跨入开发AI晶片，只是很快收摊结尾。

台积电举行2024年第二季法说会前一天，因为川普的台湾关税论，以及美国威胁ASML若供应给中国最先进的半导体机台设备不排除给予最严格的「外国直接产品规则」（Foreign Direct Product Rule, FDPR）等多重利空夹击下，全球科技股一片惨跌，使得今日台积电法说会对未来的看法更为动见观瞻。
 



今日台积电法说会中，董事长魏哲家强调了不下百次「先进制程产能非常、非常、非常吃紧」，主因是AI需要的高阶封装CoWoS产能瓶颈解除的时间点一直在往后延，估计至少要到2025年底才有机会解除，而先进制程得产能供需平衡至少要到2026年。
 



所以，不只是2024年台积电订单和营运前景没有乌云，连2025年、2026年都非常安全，未来两年的先进制程/封装产能确定会非常、非常紧俏，魏哲家强调，公司非常努力竭尽所能去满足客户的需求，已经很努力的扩产了。目前，台积电的先进制程包括7nm/5nm/3nm，合计占营收比重将近70%，未来先进制程的比重会再提升。
 



其实今天台积电的法说会中，最有趣的事情不是大放利多，而是台积电已经开始为潜在的反垄断和关税做准备了。台积电全球晶圆代工市占率高达60%，美国竞争对手GlobalFoundries一直在背后咬住台积电市佔率太高，有反垄断嫌疑一事，加上近几日沸沸扬扬的川普关税论，台积电今日做了一个动作，业界解读为反垄断和关税做准备。
 



台积电宣布，要重新定义晶圆代工，提出「Foundry 2.0」概念。
 



所谓的「Foundry 2.0」就是把封装、测试、光罩等等所有与逻辑IC制造相关的环节都拉进来，让整个Foundry产业的定义更完整和清晰。
 



如果是根据旧定义，2023年全球Foundry市场规模仅1150亿美元，但根据新的Foundry 2.0定义，2023年全球晶圆代工产业规模将近2500亿美元。台积电认为，2024年根据Foundry 2.0定义，全球晶圆代工市场规模可以再成长10%。
 



为什么台积电要把Foundry 2.0把整个半导体市场的定义扩大，让整个晶圆代工市场的饼变大，而台积电的市占率会往下降呢？
 



在Foundry 2.0定义下，2023年台积电的全球市占率降到28%，原本市占率已经超过60%。业界表示，这一切都是为了反垄断和关税做准备，这种事情确实要先准备起来，看看Nvida最近才被法国调查反垄断。
 



在Foundry 2.0定义下，现在台积电全球晶圆代工市占率才28%(2023年)，连全球三分之一都不到，就不能再说全部的钱都被台积电赚走了！ （但根据Foundry 2.0定义，台积电的市占率还是会持续增加）。








以下还有几个今日法说会中的重点：
 




台积电上调2024年的全年成长率，上季法说会的说法是low-to-mid 20%，这次上调到略为超过mid-20%，主要是反应过去三个月来看到AI和高阶智慧手机的需求变强。

 




关于川普提出的台湾关税论，认为全世界半导体的晶片钱都被台湾赚走，应该要给予关税壁垒。未来如果真的有关税发生，是否会调涨客户报价？ 台积电表示，这些都是假设状况，并没有发生，如果真的有那一天会再跟客户讨论。

 






关于AI强劲需求的真实性，是否有泡沫迹象？ 魏哲家强调，这次AI需求相比2～3年前是更真实的。

 






台积电2024年第二季中国营收占比提升至16%，第一季仅9%，主要是HPC的贡献，可能是比特大陆的挖矿机3nm制程晶片开始出货。

 






2024年资本支出：原本预估是280亿～320亿美元，最新版本是300亿～320亿美元。

 






台积电2024 年第二季合并营收约新台币6,735亿元，与去年同期相较成长40.1%，税后纯益2,478.5亿元，每股盈余为新台币9.56 元(折合美国存托凭证每单位为1.48美元)，税后纯益与每股盈余皆增加了36.3%。 2024 年第二季毛利率为53.2%，营业利益率为42.5%，税后纯益率则为 36.8%。

 






2nm制程技术：tape-outs数量将高于3nm和5nm的同期表现。 N2制程技术相较于N3E，在相同功耗下，速度增加1015%，在相同速度下，功耗降低25-30%，同时晶片密度增加大15%。 N2制程将如期在2025年进入量产，其量产曲线预计与N3相似。

 






N2P制程技术：N2家族的延伸，N2P在N2的基础上具备5%的效能增长，以及5-10%的功耗优势。 N2P将为智慧型手机和 HPC应用提供支持，并计画于2026年下半年量产。

 






A16制程技术：作为台积公司的下一代奈米片技术，其亦推出采用了超级电轨(Super Power Rail，或称SPR)的独立解决方案。 SPR是一种创新的最佳晶圆背面供电网路解决方案，此种创新晶圆背面 传输方案为业界首创，保留了栅极密度与元件宽度的弹性。 相较于N2P，A16在相同工作电压下，速度增快8~10%，在相同速度下，功耗降低 15~20%;晶片密度提升7~10%。A16是具有复杂讯号布线及密集供电网路的高效能运算(HPC)产品的最佳解决方 案。 A16计划于2026年下半年进入量产。


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ASML发布的2024 年第二季财报中，销售净额 62 亿欧元，净收入16 亿欧元，毛利率51.5%。第二季度订单金额为 56 亿欧元，其中 25 亿欧元为 EUV 订单。 ASML 总裁暨执行长 Christophe Fouquet 表示，第二季高标表现，来自于DUV系统的营收贡献。
 



针对第三季财测，ASML指出，预估销售净额介于67亿～73亿欧元之间，毛利率预估50%～51%。同时，ASML再度强调2024年是过渡性的一年，2025年将会恢复强劲成长。
 



从ASML的投资人会议中客看出几个重点，部分资讯是之前已经公开揭露：
 



1. 第三代EUV曝光机Twinscan NXE:3800E系统在下半年会大量交付，主要用于3奈米、2奈米制程以下的半导体晶片。

2. 高数值孔径极紫外光微影设备（High NA EUV）实现解析度缩小到8nm，创下世界纪录。第二个High NA EUV系统已经出货，业界猜测有指向台积电。相较于0.33NV（NXE:3800E）系统，High NA EUV可让电晶体增加三倍。




3. 第二季中国占比仍高达49%，与第一季的占比相同，台湾和韩国占比也同步上升至11%和28％。 ASML指出2024年会有15%的中国销售额会受到1月实施的出口管制规则影响。
 



4. 第二季逻辑和记忆体占比分别为54%和46%。 ASML看法是，2024年整体逻辑营收会低于2023年，因为库存调整因素，而记忆体则会较2023年增加，主因为大量产能转换到DDR5和HBM。
 

经历竞选活动上的枪击事件后，川普在本届美国总统大选是胜券在握，无论是拜登或川普，美国进一步强化关税政策的方向是一致的。近期有消息指出，美国对中国半导体的下一个目标是成熟制程，但方向上不是管制成熟制程的机台设备，而是拉高关税门槛的同时，从严认定芯片产地，认定标准从原本的最后封装地点，改为追溯至芯片的前端制造和光罩产地。


拜登政府已经宣布对中国大陆制造的电动车、半导体、锂电池等开征或提高关税。其中，针对半导体关税自2025年将由目前的25%提高到50%。


川普这次竞选主张的关税政策，特别针对中国的半导体产品拉高关税到60%。可以看出，无论是川普或拜登当选，都是朝向针对中国制造的半导体提高关税，这会加速外商订单移出中国制造，所有输往美国的电子产品减少使用中国制造的半导体芯片和零组件。

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值得注意的是，川普是「全关税」政策，意即所有美国以外的商品都要加税，至少会征收10%关税。以半导体芯片而言，台湾、韩国制造的芯片可能也都会被加税，因此，不排除IC设计客户会在下半年开始提前赶单、抢投片、抢加单，避免川普上台后，可能会从严执行的关税策略。
 



日前川普接受美媒访问时说：台湾抢走美国100%芯片生意，应该要付钱！再次合理化他的关税政策。


事实上，美国阻止中国半导体发展的主要武器，一直都不是关税。而是锁定高阶制程技术、人工智能AI算力，利用出口管制、实体清单等政策，加上拉拢荷兰、日本等盟友，以限制半导体设备和材料出口到中国的方式，来阻挡其发展。


尤其在人工智能AI方面，更是限制Nvidia、AMD、英特尔的AI相关高阶算力芯片出口到中国。不过，美国并未限制中国企业租借云端算力，算是留了一道口，部分美国企业会将AI服务器的云端算力，租借给中国企业使用。
 



在高阶制程技术、AI算力之后，美国下一个目标在中国的成熟制程。
 



由于先进制程的机台设备采购受到美国出口管制严格限制，中国逐渐将重心移到成熟制程产能的扩充。另一个原因是，对终端产品而言的应用而言，28奈米到40/55奈米是最好用的。因此，成熟制程产能成为中国半导体厂扩产的重点。


不过，经历多年来积极扩产成熟制程产能后，中国半导体产业也开始陷入严重产能过剩，杀价竞争的循环中。


据了解，接下来美国限制中国成熟制程的方法，不会是针对机台设备发出限制令，而是采用关税壁垒，避免内含中国成熟制程芯片的产品，低价销往海外。并且，认定标准会从最终封装地点，改为追溯芯片和光罩产地是否是中国制造。


虽然关税部分的不确定性太高，但已经让部份业者感到忧心。同时，也在观察，是否会因为担心川普上台后的关税政策，而在下半年会有提前下单的动作出现，届时恐会再度打乱半导体供应链的正常供需状态。


另外，一旦美国针对中国半导体增加关税，一来会加速当地外商的订单转出中国。另一方面，外商在中国当地的投资也会放缓或撤出。