蔣尚義：追逐尖端芯片主導地位「為時(shí)已晚」

近日，鴻海集團半導體策略長(cháng)蔣尚義出席鴻?？萍既栈顒?dòng)，分享當前鴻海在半導體的策略，除了談及先進(jìn)封裝對未來(lái)的重要性、對 IoT（物聯(lián)網(wǎng)）業(yè)務(wù)的幫助以外，同時(shí)也分享在車(chē)用芯片的策略布局。

蔣尚義過(guò)去曾是臺積電研發(fā)團隊領(lǐng)導人，曾任中芯國際副董事長(cháng)，于 2022 年開(kāi)始加入鴻海集團擔任半導體策略長(cháng)。臺積電如今相當火熱的先進(jìn)封裝技術(shù)，十多年前就是由蔣尚義主導，帶領(lǐng) 400 人團隊進(jìn)行研發(fā)，是半導體發(fā)展史上重要人物之一。

追逐尖端芯片主導地位「為時(shí)已晚」

「我們不追逐最先進(jìn)的技術(shù)。鴻海不會(huì )與 4nm 或 3nm 等領(lǐng)先廠(chǎng)商競爭。我們更關(guān)注特種芯片技術(shù)?！锅櫤２呗蚤L(cháng)蔣尚義表示。

特種芯片是指具有特殊功能的芯片，涵蓋汽車(chē)和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的半導體。汽車(chē)用芯片通常采用成熟技術(shù)制造——28nm 或以上的芯片。芯片中的「nm」是指芯片上單個(gè)晶體管的尺寸。晶體管的尺寸越小，其功能越強大、效率越高，但開(kāi)發(fā)起來(lái)也更具挑戰性。包括三星在內的先進(jìn)廠(chǎng)商正在全力生產(chǎn) 2nm 和 3nm 芯片。繼去年 6 月開(kāi)始生產(chǎn) 3nm 芯片后，三星已表示將在 2025 年大規模生產(chǎn) 2nm 芯片。

「如果我們試圖追求 3nm、2nm，已經(jīng)太晚了。我們正在努力嘗試管理供應鏈。我們稱(chēng)之為特種技術(shù)——這一點(diǎn)也不晚?！故Y尚義說(shuō)。蔣尚義近期還稱(chēng)，半導體制程進(jìn)入 2nm 階段，已經(jīng)接近摩爾定律的物理極限，半導體封裝和印刷電路板（PCB）技術(shù)仍落后集成電路芯片，成為系統性能的瓶頸。

蔣尚義表示，半導體技術(shù)朝向次系統整合階段發(fā)展，把單芯片功能定制化，分割成不同功能的小芯片（Chiplet）系統，以此對應芯片定制化需求；未來(lái)半導體制造向系統晶圓制造商業(yè)模式發(fā)展。

蔣尚義演說(shuō)重點(diǎn)一：鴻海先進(jìn)封裝，如何幫客戶(hù)推進(jìn)量產(chǎn)時(shí)程？

蔣尚義首先談及摩爾定律已趨近極限，「現在的 2 納米，是一種營(yíng)銷(xiāo)方式?！顾貞?，2010 年他任職于臺積電時(shí)，發(fā)現 GPU 雖然效率佳，但跑在一般基板上時(shí) GPU 即使再快，算完的資料再傳送回存儲器時(shí)速度也很慢，這種芯片間的資料移動(dòng)稱(chēng)之為互聯(lián)技術(shù)（inerconnect）。

蔣尚義指出，當時(shí) GPU 和 DRAM 之間，存有 20 微米的存儲器快取元件的距離，拖緩了傳輸速度。但若把最下方的基板換成晶圓，就能拉近 GPU 和存儲器之間的放置距離，也就是現在的 2.5D 先進(jìn)封裝。

蔣尚義指出表示，先進(jìn)封裝為使用硅晶圓來(lái)取代傳統基板，可以將 GPU 和 DRAM 幾乎放在一起，距離很近，「我們可以避免掉 40% 的速度損失，并提升近 60% 的功率?！?/p>

鴻海將先進(jìn)封裝結合 IoT，布局物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)

這可以應用在哪呢？蔣尚義以 IoT 為例，「我們發(fā)現 IoT 設備跟半導體結構很類(lèi)似，他們都會(huì )有一個(gè)中央控制系統，然后有感測器，接收模擬訊號再轉換成數字訊號，最后還有電源管理芯片，以及 WiFi 和藍牙等溝通用芯片?！谷欢?，同樣是芯片，不同場(chǎng)景需求卻不同。蔣尚義舉例，同樣是處理器，應用于電動(dòng)車(chē)的性能就必須強大；但若是個(gè)人穿戴式裝置，就可以相對簡(jiǎn)單。

蔣尚義提到，隨著(zhù) IoT 時(shí)代的趨勢來(lái)臨，芯片功能越來(lái)越多元，在這個(gè)情形下，集成電路芯片次系統封裝將會(huì )成為主流。蔣尚義提出「System Foundry Business Model」，透過(guò)此商業(yè)模式將能有效節省人力、減少資本投資、縮短芯片上市時(shí)間。

鴻海推出小芯片的資料庫「Chiplet Bank」，例如電源管理芯片有四種、通信芯片有六種等方式，客戶(hù)只要選擇需要哪些芯片、哪一種方案，用類(lèi)似堆積木的，再通過(guò)鴻海先進(jìn)封裝平臺，將芯片封裝在一起，蔣尚義說(shuō)：「我們不再稱(chēng)之為集成電路，而是整合芯片（intergrated chips）?！?/p>

通過(guò)這個(gè)方式，鴻?？梢哉掀扑榈奈锫?lián)網(wǎng)市場(chǎng)，并提供客戶(hù)類(lèi)似系統單芯片（SoC）的效能。蔣尚義表示：「套一句我的老板劉揚偉先生的話(huà)，鴻海正在從科技制造公司轉型為解決方案供應商?！故Y尚義表示，這與過(guò)去最大的不同，就是鴻海的產(chǎn)品中包含了更多前瞻科技技術(shù)在其中。

蔣尚義表示，過(guò)去 IoT 芯片從設計到量產(chǎn)大約需要兩年的時(shí)間，但鴻海的這套解決方案將幫助客戶(hù)大大節省時(shí)間，「從 2 年減少到 6 個(gè)月?！顾又?zhù)指出，不少軟件公司正在自己開(kāi)發(fā)芯片，「但鴻海不可能獨自完成所有事情，我們會(huì )與合作伙伴建立生態(tài)系，需要一些時(shí)間，但這是我們長(cháng)期策略的一部分?！?/p>

蔣尚義演說(shuō)重點(diǎn)二：持續著(zhù)重第三代半導體

接下來(lái)，蔣尚義分享了鴻海在車(chē)用半導體的布局?！肝野l(fā)現鴻海是少數從半導體材料、晶圓制程和運營(yíng)、設備、封裝、IC 設計服務(wù)到系統實(shí)施都有的公司?！褂捎邙櫤９溦莆杖?，面對物料短缺也能快速反應，供應鏈管理能力相當強大。如今跨入車(chē)用市場(chǎng)，鴻海也會(huì )同樣掌握半導體供應。

蔣尚義指出，在電動(dòng)車(chē)中功率半導體大約占了 2,000 美元的成本，「我將它分成功率元件、模擬 IC 和數字 IC。數字 IC 大約占了 1,000 美元，功率加上模擬 IC 則占約 500 美元?！惯@ 3 個(gè)種類(lèi)的半導體，是鴻海目前半導體事業(yè)主要的著(zhù)力點(diǎn)。

首先，在功率半導體的部分，主要的任務(wù)在于將 DC（直流電）轉換成 AC（交流電）?，F今半導體大多以「硅」作為原料，「但電壓達 1,200 伏特時(shí)，超出了硅能夠處理的范圍?！故Y尚義說(shuō)。這也是為何被稱(chēng)為功率半導體 (第三代半導體) 的碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）會(huì )如此重要，「我們從晶圓的生產(chǎn)、裝置設計、電路設計到封裝的部署等都會(huì )參與提供所有東西?！?/p>

模擬 IC 部分，蔣尚義指出相對體積都比較少，「我們稱(chēng)之小 IC?！故Y尚義表示，客戶(hù)大多會(huì )將模擬 IC 與其他芯片封裝在一起，「這部分我們已經(jīng)和國巨成立合資公司，提供模組和元件給客戶(hù)?！?/p>

至于數字 IC，蔣尚義表示，由于鴻海目前在這部分的參與度是零，未來(lái)會(huì )和客戶(hù)一起共同設計，成立設計中心，并持續與供應鏈建立深厚關(guān)系，確保未來(lái)供應無(wú)虞。