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半導體線性演進思維下的盲點

  • 林育中
半導體業界太習慣於摩爾定律的線性演進思維,然而從科學轉為科技的速度來的又快又急,脫離盲點已是刻不容緩的事。(圖片來源:Pixabay)

eMRAM下半年要量產了。有趣的是這些即將要量產eMRAM的代工大廠中,其MRAM技術或多或少是購併或授權而來的。

先是三星電子(Samsung Electronics)在2011年購併了Grandis-一家發明STT MRAM的公司,值得注意的是三星讓它先加入記憶體部門的運作,最早的想法是讓MRAM成為DRAM的替代品。在當時的技術條件下,這是近乎不可能完成的任務。

台積電與高通(Qualcomm)的MRAM合作起始甚早,在2009年就發表45nm的嵌入式製程。中間斷斷續續的做了幾年,在2016年與TDK Headway合作後再重新拾起研發動量。GlobalFoundries也是在2016年與Everspin合作後,加入eMRAM研發的行列。後續的相同模式還有聯電與Avalanche和力晶與IBM。

這裡面除了IBM之外,掌握MRAM技術的公司都是新創的小公司。就連已有產品在市場銷售多年的Everspin,最近的季報才接近損益兩平,其市值有人估算在2.5億美元左右,都是不折不扣的小公司。

MRAM並不是最近才有的技術。我有個朋友從事此領域研發已有23年,並且早在2010年就出過書,我10餘年前也曾經在DIGITIMES介紹過MRAM。到現在為止,eMRAM製程已成為邏輯代工不可或缺的先進製程技術,甚至於在stand-alone記憶體領域,由於DRAM製程在1y以後進展舉步維艱、MRAM的寫入電流大幅降低,MRAM進入純記憶體領域再也不是遙不可及。

在這樣重要的領域,為什麼半導體產業沒有及早投入呢?自然,合併與收購也是大企業快速取得技術、產品和市場的手段,製藥領域就有很多知名的例子。但是與製藥產業不同的是半導體並沒有很多的新產品、或新技術多到無法涵蓋。以記憶體而言,再早10年新記憶體的候選技術也只是MRAM、PCRAM和ReRAM等幾種。核心技術由內部發展和由外部收購、授權在量產時程上和融入的程度會有很大的差異。

會出現這種尷尬狀況的理由可能是半導體業界,尤其是已於其中浸潤數十年的管理層人員,已經太習慣於摩爾定律的線性演進思維。摩爾定律有既定的演進方向以及必然帶來的經濟效益-每代每個晶粒成本大約下降30%,以及一定會買單的顧客和市場。除了在這個既定的航程上精益求精之外,對於新興的材料、元件和技術,通常感覺是持疑。我最常聽到的話是「我們是不見兔子不撒鷹」。

可是摩爾定律開始放緩,除了3D製程可能還有類似摩爾定律的節奏外,其他的半導體經濟增值方式變得很多元。而且從科學轉為科技的速度來的又快又急,跟MRAM技術相關的諾貝爾獎2007才頒發,11年後就商業量產。見了免子再撒鷹,怕是來不及了!怎樣改變研發策略、整頓研發結構、重新分配研發資源恐怕已經是刻不容緩的事。

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。現在於台大物理系訪問研究,主要研究領域為自旋電子學相關物質及機制的基礎研究。