盤點(diǎn)各國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略及思路

后摩爾定律時代競爭態(tài)勢將急遽改變，主要半導(dǎo)體國家紛紛以國家力量與產(chǎn)業(yè)共同制定出因應(yīng)策略。

前幾日韓國工業(yè)部長白云揆宣布韓國政府未來10年擬砸1.5兆韓元(約13.4億美元)投資半導(dǎo)體，將分三方面扶持韓國半導(dǎo)體發(fā)展，分別為研發(fā)下一代存儲器芯片材料，尋求IC設(shè)計廠與晶圓廠互惠共生，以及尋求韓國成為全球半導(dǎo)體公司的生產(chǎn)基地。

用我的言語解讀就只有兩個主軸，首先維持存儲器的霸權(quán)，3D NAND繼續(xù)向前進(jìn)；DRAM快走不動了，換新興存儲器，譬如MRAM、PCRAM、ReRAM等，這些新興存儲器需要新材料。另一個是吃進(jìn)代工，以前韓國晶圓廠都生產(chǎn)大宗商品，設(shè)計公司沒地方投片養(yǎng)不活，現(xiàn)在要讓代工和設(shè)計雙雙起來。存儲器加代工和設(shè)計，大概就千秋萬世、一統(tǒng)江湖了。

美國DARPA也才開過會，重點(diǎn)放在設(shè)計的各種創(chuàng)新想法(參見《后摩爾定律的線路設(shè)計創(chuàng)新》一文)以提供半導(dǎo)體的新經(jīng)濟(jì)價值。美國的半導(dǎo)體制造力道是有些乏了，但在設(shè)計的領(lǐng)域仍有絕對的優(yōu)勢。另外的亮點(diǎn)是3D monolithic stacking，像3D NAND Flash是對簡單重復(fù)的單元結(jié)構(gòu)垂直堆疊，這多層的結(jié)構(gòu)只需額外4、5層光罩。線路較復(fù)雜的，如CPU加存儲器，沒辦法以類似3D NAND Flash工藝整合的，3D monolithic stacking就使得上力，比用3D封裝速度快、能耗低。

日本則在今年上半宣布以MRAM、silicon photonics、quantum computing為主要方向。MRAM早幾年就被日本政府視為振興日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的利器，硅光子和量子計算是隨技術(shù)日漸成熟再加上去的。這幾個方向有幾個好處：一、目前毋需使用先進(jìn)工藝，所以不需馬上花大錢苦苦追趕工藝，反正工藝的演進(jìn)也快停了。二、未來的應(yīng)用市場會迅速擴(kuò)大。MRAM在邏輯線路變成不可或缺的嵌入式存儲器，硅光子在大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈磥碇陵P(guān)緊要，而量子計算在制藥、化學(xué)、材料等方面的應(yīng)用前景看好。三、這些元件都需要新的材料，而材料產(chǎn)業(yè)正是日本的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)。

比較美、日、韓三國的國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略，我覺得美、日略勝一籌。韓國的策略比較聚焦在現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的發(fā)展與擴(kuò)張。美、日的前瞻氣象比較宏闊，預(yù)見到較遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變化而早為之計。

這都是主要半導(dǎo)體國家預(yù)見到后摩爾定律時代競爭態(tài)勢將急遽改變，以國家力量與產(chǎn)業(yè)共同制定出的國家發(fā)展策略。