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評南韓半導體10年研發藍圖

南韓官方制定的半導體未來10年研發藍圖,是以南韓厚實的記憶體產業為基礎。

繼先前南韓總統文在寅發布南韓10年半導體產業發展計畫後,2023年5月南韓科學技術情報通信部(Ministry of Science and ICT)再公布10年研發路線圖。

前者著重在產業目前的實際發展方針,聚焦在系統晶片,其中最重要的2個部分自然是IC設計公司和代工產業。計畫明顯的以台灣為例,這自然是要與台灣在此一領域一較長短了。

至於10年研發路線圖,是結合產業、政府與研究機構的力量,研發新興記憶體(emerging memories)、邏輯晶片與先進封裝,這幾乎囊括半導體產業的全部未來新科技了!

政策沒有重點?不,這不是產業發展計畫,而是前瞻性的科技研發,涵蓋面要比較廣,目的是買保險。譬如在新興記憶體方面,研究項目全面性覆蓋FeRAM、MRAM、PCRAM、ReRAM等。

如果有一種產品終將勝出,也不會因研發項目的選擇而錯失。

大面積覆蓋前瞻性科技的策略自然有經費和人力的問題,但是南韓GDP在2022年居世界第十二位,對於國家最重要的產業以舉國之力奮力一搏,南韓有這個能力,也是正確抉擇。

南韓的計畫中有2個亮點值得台灣注意。一個是in-memory-computing,這是在記憶體中直接執行運算。原來電腦von-Neumann架構中,處理器與記憶體分處2個位置,原始資料與計算結果就在二者中奔波。如此的架構對現代高速、大量運算已形成功耗和速度的瓶頸,因此在記憶體中直接完成計算並且當地儲存就成為解決方案之一。這1個議題已經在近年各個半導體會議中得到愈來愈多關注。

另一個亮點是神經型態晶片(neuromorphic chips)。這是一種模擬人腦中神經元和突觸的結構來執行學習、思考和記憶的功能。現在的人工智慧(AI)計算是以GPU晶片為主力。台灣半導體產業正因為ChatGPT快速崛起而大發利市,未來有可能以神經型態晶片執行AI計算。英特爾(Intel)已有2代產品問世。

這二者在業界都是已熟知的未來趨勢,重點在於這二者都是以新興記憶體為基礎結構的。台灣代工業者當然也會涵蓋嵌入式新興記憶體的發展,但是終究不若專精於獨立式記憶體廠商那般上心。台灣記憶體廠商過去雖然產量曾經在世界高居第二位,但是因為個別廠商的規模相對太小,無力負擔NAND開發費用,又經歷了2009年金融海嘯的摧殘,因而掉隊了。沒有足夠本土記憶體廠商的加入,在這些領域台灣的發展是較為欠缺的。

甚至是先進封裝,台灣也存有相同的問題。WoW(Wafer-on-Wafer)、CoW(Chip-on-Wafer)等3D封裝技術中含有2個以上的晶片,譬如CIS或者邊緣計算,其中有的有DRAM等記憶體晶片,一般是由專業記憶體廠來設計與製造。台灣沒有本土的記憶體晶片支援,在未來的競爭上勢必遭遇挑戰。

總的來說,南韓10年研發藍圖涵蓋未來半導體各個面向,以舉國之力戮力行之。計畫中充分利用南韓在記憶體領域中已經建立的絕對優勢投射於未來技術的發展。我的看法是這是個合理的計畫。

我另外想問的是,台灣的政策呢?過去的5+2+2+1中的半導體(後來被迫加上去的)以及最近一任內閣的6項計畫中關於半導體的部分都說了些什麼,有誰記得?又真的完成了哪些?或者,更直接些,台灣有半導體國策嗎?

現為DIGITIMES顧問,1988年獲物理學博士學位,任教於中央大學,後轉往科技產業發展。曾任茂德科技董事及副總、普天茂德科技總經理、康帝科技總經理等職位。曾於 Taiwan Semicon 任諮詢委員,主持黃光論壇。2001~2002 獲選為台灣半導體產業協會監事、監事長。