蔣尚義：追逐尖端芯片主導(dǎo)地位「為時(shí)已晚」

近日，鴻海集團(tuán)半導(dǎo)體策略長(zhǎng)蔣尚義出席鴻?？萍既栈顒?dòng)，分享當(dāng)前鴻海在半導(dǎo)體的策略，除了談及先進(jìn)封裝對(duì)未來(lái)的重要性、對(duì) 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(tái)積電研發(fā)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)人，曾任中芯國(guó)際副董事長(zhǎng)，于 2022 年開(kāi)始加入鴻海集團(tuán)擔(dān)任半導(dǎo)體策略長(zhǎng)。臺(tái)積電如今相當(dāng)火熱的先進(jìn)封裝技術(shù)，十多年前就是由蔣尚義主導(dǎo)，帶領(lǐng) 400 人團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研發(fā)，是半導(dǎo)體發(fā)展史上重要人物之一。

追逐尖端芯片主導(dǎo)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)先廠商競(jìng)爭(zhēng)。我們更關(guān)注特種芯片技術(shù)?！锅櫤２呗蚤L(zhǎng)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(dǎo)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(qiáng)大、效率越高，但開(kāi)發(fā)起來(lái)也更具挑戰(zhàn)性。包括三星在內(nèi)的先進(jìn)廠商正在全力生產(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(guī)模生產(chǎn) 2nm 芯片。

「如果我們?cè)噲D追求 3nm、2nm，已經(jīng)太晚了。我們正在努力嘗試管理供應(yīng)鏈。我們稱(chēng)之為特種技術(shù)——這一點(diǎn)也不晚。」蔣尚義說(shuō)。蔣尚義近期還稱(chēng)，半導(dǎo)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(dǎo)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(tǒng)性能的瓶頸。

蔣尚義表示，半導(dǎo)體技術(shù)朝向次系統(tǒng)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(tǒng)，以此對(duì)應(yīng)芯片定制化需求；未來(lái)半導(dǎo)體制造向系統(tǒng)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(xiàn)在的 2 納米，是一種營(yíng)銷(xiāo)方式。」他回憶，2010 年他任職于臺(tái)積電時(shí)，發(fā)現(xiàn) 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(chǔ)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(dāng)時(shí) GPU 和 DRAM 之間，存有 20 微米的存儲(chǔ)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(chǔ)器之間的放置距離，也就是現(xiàn)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(tǒng)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。」

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

這可以應(yīng)用在哪呢？蔣尚義以 IoT 為例，「我們發(fā)現(xiàn) IoT 設(shè)備跟半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)很類(lèi)似，他們都會(huì)有一個(gè)中央控制系統(tǒng)，然后有感測(cè)器，接收模擬訊號(hào)再轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號(hào)，最后還有電源管理芯片，以及 WiFi 和藍(lán)牙等溝通用芯片。」然而，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(yīng)用于電動(dòng)車(chē)的性能就必須強(qiáng)大；但若是個(gè)人穿戴式裝置，就可以相對(duì)簡(jiǎn)單。

蔣尚義提到，隨著 IoT 時(shí)代的趨勢(shì)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(tǒng)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(jié)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(kù)「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(tái)，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，鴻海可以整合破碎的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，并提供客戶(hù)類(lèi)似系統(tǒng)單芯片（SoC）的效能。蔣尚義表示：「套一句我的老板劉揚(yáng)偉先生的話(huà)，鴻海正在從科技制造公司轉(zhuǎn)型為解決方案供應(yīng)商。」蔣尚義表示，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(shè)計(jì)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(jié)省時(shí)間，「從 2 年減少到 6 個(gè)月。」他接著指出，不少軟件公司正在自己開(kāi)發(fā)芯片，「但鴻海不可能獨(dú)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(zhǎng)期策略的一部分?！?/p>

蔣尚義演說(shuō)重點(diǎn)二：持續(xù)著重第三代半導(dǎo)體

接下來(lái)，蔣尚義分享了鴻海在車(chē)用半導(dǎo)體的布局?！肝野l(fā)現(xiàn)鴻海是少數(shù)從半導(dǎo)體材料、晶圓制程和運(yùn)營(yíng)、設(shè)備、封裝、IC 設(shè)計(jì)服務(wù)到系統(tǒng)實(shí)施都有的公司。」由于鴻海供應(yīng)鏈掌握全面，面對(duì)物料短缺也能快速反應(yīng)，供應(yīng)鏈管理能力相當(dāng)強(qiáng)大。如今跨入車(chē)用市場(chǎng)，鴻海也會(huì)同樣掌握半導(dǎo)體供應(yīng)。

蔣尚義指出，在電動(dòng)車(chē)中功率半導(dǎo)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(shù)字 IC。數(shù)字 IC 大約占了 1,000 美元，功率加上模擬 IC 則占約 500 美元。」這 3 個(gè)種類(lèi)的半導(dǎo)體，是鴻海目前半導(dǎo)體事業(yè)主要的著力點(diǎn)。

首先，在功率半導(dǎo)體的部分，主要的任務(wù)在于將 DC（直流電）轉(zhuǎn)換成 AC（交流電）?，F(xiàn)今半導(dǎo)體大多以「硅」作為原料，「但電壓達(dá) 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(dǎo)體 (第三代半導(dǎo)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(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)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(duì)體積都比較少，「我們稱(chēng)之小 IC。」蔣尚義表示，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(guó)巨成立合資公司，提供模組和元件給客戶(hù)?！?/p>

至于數(shù)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(shè)計(jì)，成立設(shè)計(jì)中心，并持續(xù)與供應(yīng)鏈建立深厚關(guān)系，確保未來(lái)供應(yīng)無(wú)虞。