台積電已是晶圓代工龍頭,今有意進軍存儲器行業,到底是何打算?

臺積電已是晶圓代工龍頭,今有意進軍存儲器行業,到底是何打算?

近日臺積電新一任董事長劉德音在接受媒體採訪時暗示,臺積電有意進軍存儲芯片行業,甚至還說了“不排除收購一家內存芯片公司”。而有媒體人士據此猜想,臺積電本已是全球晶圓代工行業中的龍頭企業,如今有考慮進入到存儲器芯片行業,有可能是在為自身轉型作打算。

伴隨著整個半導體行業規模不斷增長,該行業明顯已到了成熟期。近兩、三年裡,半導體行業從原來的分散式發展到了聚合式,行業中的資本、人才和技術都有所聚合。臺積電自創辦以來到現在差不多30年時間,一直專注研發製程工藝和晶圓代工製造。當整個半導體行業在向聚合式發展時,臺積電跟隨這一行業趨勢不是沒有可能。

臺積電已是晶圓代工龍頭,今有意進軍存儲器行業,到底是何打算?

1,臺積電進入存儲芯片行業,並展開業務整合,這對臺積電而言已不算難事。

實際上,嚴格來講,臺積電早已開始了業務整合。比如,臺積電已經整合了與晶圓製造關聯度極高的封測業;2014年,臺積電推出封裝技術InFO,該技術的優勢可讓芯片與芯片間直接連結,減少芯片封裝後的厚度,以便為硬件設備成品騰出更多空間給其他零件所用;正因如此,臺積電才力壓三星,成為蘋果公司兩代A系列處理器獨家代工廠商。

既然臺積電在整合了晶圓製造和封測後,能取得成功,那麼臺積進軍存儲器產業進行整合,不是沒有這樣的可能。況且,在2017年,媒體就已傳出臺積電有意參與競購東芝旗下存儲業務,進而進入到NAND閃存芯片領域。

2,臺積電意在佈局邏輯與存儲器整合解決方案,以解決大量能源消耗問題。

對於臺積電進軍存儲器產業具體是朝什麼方向發展?有專業機構分析,臺積電很可能不是單純為解決當前DRAM內存與NAND閃存問題,而是尋求存儲器合作伙伴;臺積電意在加速邏輯與存儲器整合解決方案的進度,同步佈局RRAM、MRAM等新型存儲嵌入式解決方案,甚至提出新的混和式-包含引入嵌入式同步與獨立式新式存儲器、DRAM或Flash整合的創新技術。

嵌入式存儲器製程是在晶圓層級中,由晶圓代工廠把邏輯芯片與存儲器芯片整合在同顆芯片。它能達成最佳的傳輸性能,也讓芯片體積得以縮小,透過一個芯片即實現運算與儲存。

此前劉德音曾在semicon taiwan 2018的演說中談到:“當前的人工智能運算,有8成以上的能源消耗在存儲器,是當前半導體技術的一大瓶頸。”劉德音還指出,資料中心的電力消耗佔了近一半的營運成本,而人工智能更加劇了這些成本,因為它需要從儲存設備中密集傳輸存儲器。過多的能源消耗,將花費芯片廠商許多成本。對此,劉德音稱,解決這項問題的方法,必須整合存儲、邏輯與高頻寬互連,打造真正的3D集成電路芯片。

臺積電已是晶圓代工龍頭,今有意進軍存儲器行業,到底是何打算?

先前,臺積電在整合封測技術業務中,所提出的CoWoS技術即是為解決能耗問題而發展出的解決方案。然而,在劉德音看來,那只是臺積電權宜之計;劉德音希望是在未來,存儲器和邏輯元件必須彼此堆疊,從而使互連密度再提高100倍。

2017年,臺積電即向業界發佈了eMRAM(嵌入式磁阻式隨機存取存儲器)和eRRAM(嵌入式電阻式存儲器)技術,研發目標就是要達成更高效能、更低電耗以及更小體積,以滿足未來行業全方位運算需求。

另一方面,嵌入式存儲器具有超高耐用度,無論是對環境溫度的容忍範圍或者存取的次數,都能遠遠超過目前的解決方案,因此嵌入式存儲器技術,不僅能解決劉德音提到的能效問題,更可以將其運用在其他特定市場。

不過,嵌入式存儲器芯片不僅整合難度高,芯片良率也是另一道難過的檻。除了臺積電外,聯電、三星、格羅方德、英特爾等大廠都投入了大量人力對相關生產技術進行研發。臺積電通過併購至少一家存儲器公司,則能快速獲取大量技術與產品支持。

(我為科技狂整理發佈)


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