日經中文網》台積電在半導體生產上進一步「獨走」

世界半導體大型企業台積電（TSMC）6月2日表示年內將建成電路線寬為2奈米（奈米為10億分之1米）的超尖端晶片的試生產線的計劃，還提出了建設量產工廠的方針。這是領先目前主流的尖端產品2～3代的產品，將進一步擴大領先於競爭對手韓國三星電子的優勢，台積電在最尖端半導體市場的壟斷狀態或將進一步加強。

作為台積電經營首腦的首席執行官（CEO）魏哲家在線上舉行了有關最新技術動向的説明會，透露了上述情況。現在，在台積電量產的半導體中，性能最好的是5奈米晶片。被美國蘋果的智慧手機iPhone12的大腦部分等採用。

5奈米良率佳又能量產，全球只有台積電辦到

此次，台積電提出了推出性能比5奈米產品更為卓越的3奈米晶片、2奈米晶片的計劃。3奈米晶片將在2022年下半年在台灣南部的台南市啟動量產。更為尖端的2奈米晶片將於年內在台積電總部所在的新竹地區建成試生產線。台積電透露同時推進取得新工廠用地的手續，近期啟動建設。

在台積電的約5萬億日元年營業收入中，最大客戶是佔約25％的蘋果。有分析認為，3奈米晶片和2奈米晶片將被今後上市的新款iPhone等優先採用。魏哲家在説明會上指出，新冠疫情推動了世界的數位化，給各行業造成衝擊。在疫苗開發速度上，尖端半導體也發揮了巨大作用，提出了今後進一步加快尖端技術開發的方針。

在世界半導體市場，現在量產5奈米晶片的企業只有台積電和三星電子2家。不過，與三星展開合作的半導體相關企業高管表示「三星在5奈米晶片量產方面難以提高成品率，正在影響對主力客戶美國高通等的供貨」。

能在完全狀態下量產並供應5奈米晶片的，目前全球範圍內只有台積電。作為涉足尖端半導體的「3強」之一，美國英特爾在7奈米晶片量產上耗費時間，台積電此次提出的2奈米晶片等的量產計劃給行業造成了巨大衝擊。

向台積電和三星雙方供應相關零部件的日資大型企業高管預測稱，「將加強台積電的領先和壟斷狀態」。熟悉半導體產業的台灣大型智庫「資訊工業策進會」旗下的產業情報研究所副所長洪春暉指出，「世界半導體的最尖端產品將進一步向台積電集中」。

另一方面，台積電也存在課題。那就是「摩爾定律」的失效。這是作為英特爾聯合創始人的戈登·摩爾（Gordon Moore）1965年在論文中提出的法則，內容是半導體的性能將在18個月（1年半）裡提高至2倍。這一法則在台積電以外已不再適用，但在台積電此次提出的2奈米晶片之後是否適用，仍是未知數。

關於這一點，在大型民間智庫台灣經濟研究院擔任半導體分析師的劉佩真強調，對於今後半導體性能的提高，主要是3個方面非常重要。指出1奈米以下晶片的開發、三維封裝技術開發、採用取代矽晶圓的氮化鎵（GaN）等第3代新材料的開發這3個方面變得重要。

避免台積電壟斷，三星、英特爾出招

為了阻止台積電的一枝獨秀，三星和英特爾等競爭對手正在從這3個方面嘗試瓦解台積電。

美國IBM於5月6日宣佈，成功製造出2奈米晶片的試製品（測試晶片），久違地震驚了行業。雖然和英特爾存在競爭關係，但兩家企業3月為重振美國半導體行業而合作，啟動尖端封裝技術的開發，成為象徵性案例。

迎擊對手的台積電也於5月31日宣佈，將在日本茨城縣筑波市設立新基地，與20多家日本企業合作開發三維封裝技術。台積電還在6月2日召開的説明會上表示，到2022年底將建立5座三維封裝專用工廠進行量產（魏哲家）。

中國大陸企業也不容小覷。中國2020年10月召開的一次重要會議提出，將大力開發採用被稱為第3代半導體材料的氮化鎵、碳化矽（SiC）的晶圓。中央領導層下達舉全國之力加緊開發新材料的指示實屬罕見。圍繞「後2奈米」的競爭在各個國家呈現出白熱化狀態，目前的情況是「還看不到在下一代半導體方面掌握主導權的企業」（業界相關人士）。

在全球範圍內半導體持續短缺的情況下，業界傳出了產能擴大跟不上、供應不穩定的聲音。英特爾首席執行官帕特·紀辛格（Pat Gelsinger）5月31日指出，「以新冠疫情為契機，半導體需求出現爆發性增長。還需要幾年時間才能解決半導體短缺問題」。

台積電的各生產基地目前也面臨資源不足。為了量產3奈米產品，目前正在台灣南部的台南市建設大型新工廠，但由於人手不足，「竣工時間比原計劃大幅推後」（日本一家供應商的高管）。台灣的新冠新增感染人數猛增也對建廠計劃造成了打擊。

台積電在美國亞利桑那州建設的新工廠預定2024年開始在海外首次生產尖端半導體，將從台灣為該工廠分配人力資源，有人稱，「費用可能是當初計劃的6倍」（日本供應商的高管）。成本問題也浮出水面，不僅是技術，經營方面的課題也不少。

台積電創始人張忠謀也指出在美國生產成本會提高。雖然台積電計劃在未來3年內進行大約11萬億日元的設備投資，但越來越多的觀點認為，成本負擔有可能會成為今後的重大經營課題（洪春暉）。

（本文轉載自日經中文網，不代表本社立場）

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責任編輯：謝佩如