晶圓代工業者的分析

(一) 英特爾(INTEL)

英特爾在 2001 年即涉足晶圓代工與 ASIC 市場，但 2003 年就退出 ASIC 業務，也沒 考慮過成為專業晶圓代工業者。在遵循摩爾定律的軌跡上，藉由充足的現金流，英特爾 向來以建置技術成本高昂的晶圓廠當作重要的競爭武器，生產自行設計的 CPU 晶片。多 年來其複雜指令集架構的 CPU（CISC，Complex Instruction Set Computer）雖有融入部份 精簡指令核心（RISC，Reduced Instruction Set Computing）來提昇其效能和功耗表現，但 CPU 基本架構未有太大的變化。英特爾一直以先進的技術來維持其 CISC 的競爭力，但 最近策略已有不同。2010 年 10 月，英特爾宣佈以 22 奈米技術為新創公司 Achronix 生產 可程式邏輯閘陣列晶片^[05] (FPGA，Field Programmable Gate Array)，英特爾發言人莫洛伊 表示：「重新進入晶圓代工業務主要是為了學習其他晶片產業的特性」。英特爾此舉打破 以往晶圓廠全數提供生產 CPU 之慣例，且以領先一個世代的技術釋放產能給外部客戶。

就英特爾而言，在後摩爾時代 CPU 速度的提昇有其技術障礙及成本上的考量。除了 multi-core, tri-gate transistor 及 3D-IC 的替代性設計外，英特爾必須思考這些不同於以往 成功模式的產業環境。這是一個重要的策略轉折點，因後 PC 時代的 CPU 市場需求趨緩，

為提高晶圓廠的產能利用率，英特爾重回晶圓代工業務並不為奇。其中以高積集度的 FPGA 產品和高速成 長的行動裝置(Mobile Device)最有可能成 為英特爾的目標。與 Achronix 的合作只是一個開端，另幾家新創 FPGA 公司 SiliconBlue、Tabula 也開始與英 特爾接洽代工業務，印證英特爾準備開拓 CPU 以外的新市場。EETimes (USA)編輯 Mark LaPedus 也認為^[47]：「英特爾並不會為 AMD、Broadcom、nVidia 及 Qualcomm 等行動市 場的競爭對手代工晶片，但與非競爭性的新創公司 Achronix 的合作，部分動機是試探晶 圓代工市場的可能性，但更高的可能在於取得可程式化邏輯技術，特別 Achronix 的非同 步邏輯(asynchronous logic)技術」。

現在的 FPGA 市場，兩大供應商 Xilinx 和 Altera 幾乎囊括 80%的市佔率，且都在台 積電以 28 奈米生產最高階的產品。要在這兩家大廠的競爭下生存，新創公司只能另闢蹊

徑，思考與競爭對手不同的策略，就如 Achronix CEO John Lofton Holt 所言^[48]：「Achronix 與英特爾的合作不是簡單的 Fabless 與 Foundry 模式，英特爾提供的是先進技術的產能和 全部的封装和測試服務，亦即完整的 turn key service 並提供成品晶片。如果 Achronix 這 家公司不存在，客户仍然可以透過英特爾取得 22 奈米的 FPGA 產品」。

另外，隨著 Apple 公司的 i-Pod、i-Pone 及 i-Pad 在 2010 年代席捲市場，另一行動裝 置陣營 Google 則推出 Android 開放系統，組織成一股強大的供應鏈(含 Asus、Acer、HTC 及 Samsung)與 Apple 互別苗頭。值得注意的是，Apple 與 Google 兩大陣營都使用的 ARM 處理器採用 RISC 架構，已然成為省電裝置的新標準。面對此龐大商機，英特爾除了努

High-K/ Metal Gate))遭遇瓶頸時，英特爾已經成功量產兩代 HKMG 製程。如果高階晶圓 代工廠商無法及時突破障礙，Altera 與 Xilinx 前兩大公司在 Achronix 的進逼下與英特爾 接洽亦有相當的可能。只不過晶圓代工業務不只是生產零組件而已，基本上是一個極其 新平台（OIP，Open Innovation Platform），營業項目開始由單純的晶圓代工製造，向上游 延伸到參與客戶的晶片設計。台積電在 OIP 平台中，提供了龐大的矽智財資料庫供客戶

使用，對獨立第三方（third party）的電子設計自動化（EDA）工具及矽智財，都先進行 投片驗證，並納入台積電的矽智財清單中。

現有產能及客戶

台積電透過位於各地的晶圓廠，為全球半導體客戶提供服務，其產能計有晶圓二廠、

三廠、五廠、八廠及十二廠皆位於台灣新竹科學園區；晶圓六廠及十四廠則位於台灣台 南科學園區，而十五廠則位於中部科學工業園區。台積公司共擁有三座先進的十二吋晶 圓廠、四座八吋晶圓廠以及一座六吋晶圓廠，此外有來自轉投資子公司 WaferTech 公司(美 國)以及台積電中國有限公司以及新加坡合資 SSMC 公司充沛的產能支援，提供業界的製 程技術包括 CMOS logic, mixed-mode/RF, volatile and non-volatile memory, BiCMOS, High Voltage and CMOS Image Sensor, MEMS 等。提供客戶通過製程驗證的元件資料庫、矽智 財，光罩製作以及封裝測試服務。能夠滿足廣大客戶群在每一個積體電路製造階段的需 求。為全球四百五十多個客戶提供晶圓代工生產服務，目前已製造超過八千三百多種的 晶片，被廣泛地運用在電腦、通訊、汽車與消費性電子產品等多樣應用領域。

台積電的競爭策略

完善的管理制度和始終如一的經營理念，發掘並滿足服務缺口當然是台積電成功的 主要因素。但重要的是沒有像整合性元件廠所需背負的包袱，可全心全意朝專業代工的 模式前進，以整套服務的虛擬晶圓廠和製造群聚的全球策略，快速提昇台積電的競爭實 力。哈佛大學教授波特曾說：「策略主要是定位，而差異化才能有持久的競爭力」。以 世界級企業自許的晶圓代工龍頭台積電，奉行「價值創新」策略，不斷精進專業技能，

累積核心競爭力，致力於為顧客和公司創造價值。此差異化優勢將使台積公司更能把握 未來積體電路製造服務領域的成長機會。

台積電為求提昇上述三大核心競爭力，一方面積極投入 28 奈米和 20 奈米先進製程 以保持技術上的領先，另一方面也不遺餘力地創造製造優勢，例如：不斷提升可製造性 設計(DFM，Design for Manufacturing)的支援服務，以提升良率及效率；推出「開放創新 平台」，透過設計生態系統介面，主動發起或提供支援的設計服務，能有效率地帶動供 應鏈每個環節的創新。最後在客戶夥伴關係上，台積電每年持續進行客戶評量與調查，

以進一步瞭解客戶需要，作為調整服務的參考，以加強與客戶的夥伴關係。為了克服晶 圓銷售價格不斷下滑及因應市場上激烈競爭的挑戰，台積電將繼續強化其核心能力與價 值，適切地規劃公司長短期策略，以確保獲利和成長性。

(一)短期業務發展計劃

(1) 透過持續投資先進製程以擴大產能與維持市場佔有率。

(2) 針對新的客戶及不同的應用市場強化現有製程來維持台積公司在主流技術製程 裝(3D IC)及晶圓級封裝(Wafer Level CSP)等業務，希望透過一條鞭的服務，防堵三星 在此新興 ASIC 業務的壯大^[50]。但在後摩爾時代，製程技術差距逐漸縮小之際，終端 產品系統的整合者會是最後的贏家。相較於三星公司，台積電在此能著墨的空間有限，

若無法突破對手新的商業模式，很可能落入贏了技術；輸了業務的困境。

表 3.1 台積電與三星的競爭比較

資料來源：工研院 IEK，2012 年

(三) 三星(Samsiung’s LSI)

著眼於晶圓代工市場的年成長率均高過全球半導體市場的增長幅度，三星電子自 2004 年起便跨出記憶體版圖，積極布局邏輯製程的晶圓代工市場，由其資本支出變化就 可看出端倪。2010 年高達 97 億美元的資本支出預算中，有兩成約 18 億美元用在邏輯晶 片及晶圓代工。而在 2011 年約 92 億美元的資本支出計畫中，邏輯晶片及晶圓代工的比 重，已拉高至四成 37 億美元，等於較 2010 年增加了一倍幅度。在 2012 年的預算公告中，

LSI 部門更是首度超越 Memory 部門(62 億)，達 70 億美元^[51]。由資本支出逐年倍增的趨 勢，顯示三星電子跨足晶圓代工的強烈企圖心。對三星來說，記憶體市場的競爭力已達 頂峰，要再突破半導體事業高點，進入邏輯元件市場是唯一的選擇，其中進入晶圓代工 市場將是最快的捷徑。

圖 3.21 2011 年至 2012 年英特爾、三星及台積電的資本投資比較 資料來源：IC Insights, 2012

雖然三星電子跨入晶圓代工的起步甚早，時至 2011 年其統計成績雖不顯著($470M，

Rank #9)，但如果加計 Apple 應用處理器$1B 的營業額，其排名將竄升到第四名^[52]。雖然 記憶體的少樣大量的生產模式與邏輯代工的少量多樣特性截然不同，加上記憶體注重晶 圓前段製程，但邏輯產品的後段多層金屬導線常為良率的殺手，三星電子在這一方面的 技術、生產管理能力仍有待觀察。但藉著記憶體部門營造的高現金流量及累積的製程微 縮能力，三星電子仍大規模的擴展晶圓代工業務，目標是維持技術領導力並鎖定行動裝 置應用市場。

表 3.2 2011 年前十大晶圓代工排名

資料來源：Solid State Tech., 2012 現有產能及客戶

在 2010 年底，分別在南韓．器興(Giheung)及美國德州建立一條 12 吋晶圓生產線，

提供 90 奈米以下的邏輯製程，其中位於德州‧奧斯汀的 S2 工廠更提供 45 奈米的製程能 力，為 Apple 生產省電裝置(已進入全稼動階段，每月產能達 4 萬片晶圓)。2011 年，三 星在晶圓代工市場頗有斬獲，除了是蘋果 A4/A5 CPU 晶片代工廠，也陸續提供 40nm/28nm 製程與高通 (Qualcomm，手機晶片)、賽靈思 (Xilinx，FPGA)、諾基亞(Nokia，影像感測 器)和麥威爾(Marvell, 無線通訊)等廠商合作開發產品^[53]。

表 3.3 三星 LSI 部門的主要客戶

資料來源：三星電子，DIGITIMES, 2010

若合計 8 吋及 12 吋產能，三星晶圓代工的最大客戶是三星電子本身，主要產品為 一的三星邏輯晶片部門(Samsung LSI)總裁禹南星（Stephen Woo）揭露三星在邏輯晶片布 局上的最重要的訊息是^[54]：(一)是三星視系統晶片為未來成長動能的事業，將強化晶圓

(2) 高階製程晶圓代工業務仍有發展空間，三星是業界少數幾家有資源能跟上摩爾定律 腳步、提供完整高階製程的公司，而且在此領域中並沒有太多競爭對手。

(3) 三星已在量產 45 奈米技術，同時間台積電等其他廠商則在該製程節點發展不順。

(4) 三星可能將成為首批推出高介電/金屬閘極解決方案的晶圓代工廠之一，這項技術可 支援 32 奈米與 28 奈米節點，預定 2010 年可上市。

(5) 不同於對手台積電，三星所採用的是閘極優先(gate-first)/高介電技術；台積電則是採 用閘極後製(gate-last)。三星認為閘極優先最能符合當前市場需求。

(5) 不同於對手台積電，三星所採用的是閘極優先(gate-first)/高介電技術；台積電則是採 用閘極後製(gate-last)。三星認為閘極優先最能符合當前市場需求。