摩爾定律壓力經濟 有望重塑半導體製造新經濟模式
http://kadhoai.com.cn 2026-04-29 05:35:48 來源:計世網
摩爾定律給半導體界帶來了越來越大的經濟壓力,尤其是對規模較小、經常生產小批量產品的半導體廠商更是如此。一種新型的模塊化設計理念有望重塑半導體製造業的經濟模式。
豐田生產體係(TPS)已經應用於芯片製造業,電子行業可能會因此發生巨變。
半導體製造業的成本挑戰
半導體行業正在經曆一場巨大的變化。它將分化成貧富兩極; 每家廠商想獲得利潤變得極其困難。從來沒有那麼多的聰明人在為那麼少的利潤如此拚命地工作。
步入一家耗資數十億美元興建的芯片製造廠,你很可能會有這樣的想法: 這zhe個ge行xing業ye即ji將jiang迎ying來lai大da災zai難nan。首shou先xian躍yue入ru眼yan簾lian的de是shi兩liang個ge籃lan球qiu場chang大da小xiao的de車che間jian,堆dui滿man了le把ba光guang刻ke圖tu案an投tou射she到dao圓yuan片pian上shang的de設she備bei。還hai會hui在zai旁pang邊bian看kan到dao一yi隻zhi高gao大da的de箱xiang子zi(又叫儲料箱),裏麵擺滿了等待這些設備來處理的晶圓。這些晶圓片價值1千萬到1億美元——但它們都是閑置庫存。
為什麼?一家芯片製造廠的50億美元投資分攤到五年生產期,每天的成本算下來超過300萬美元。傳統觀點認為,為了獲得這麼多的收入,就得讓所有設備一直處於運轉狀態; 哪怕這意味著生產的閑置晶圓堆積如山。另外,為了證明搞這麼大的規模是值得的,半導體產品每月產量至少要達到5000塊到10000塊晶圓。
導(dao)致(zhi)成(cheng)本(ben)如(ru)此(ci)高(gao)昂(ang)的(de)最(zui)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)是(shi)摩(mo)爾(er)定(ding)律(lv)。需(xu)要(yao)巨(ju)額(e)資(zi)金(jin),才(cai)能(neng)支(zhi)撐(cheng)讓(rang)摩(mo)爾(er)定(ding)律(lv)保(bao)持(chi)發(fa)展(zhan)的(de)持(chi)續(xu)不(bu)斷(duan)的(de)投(tou)資(zi)與(yu)淘(tao)汰(tai)周(zhou)期(qi)。這(zhe)種(zhong)快(kuai)速(su)循(xun)環(huan)可(ke)以(yi)解(jie)釋(shi)為(wei)什(shen)麼(me)半(ban)導(dao)體(ti)公(gong)司(si)的(de)寶(bao)貴(gui)生(sheng)產(chan)線(xian)會(hui)在(zai)短(duan)短(duan)五(wu)年(nian)後(hou)變(bian)成(cheng)雞(ji)肋(lei)。
雖然英特爾和三星等業界巨頭們從事大規模生產,因而能讓這些巨額投資為自己創造效益,但比較小的公司(甚至有些主權國家)再也玩不起這遊戲了。行業的大規模重組正在迫使它們進行合並或者外包生產,旨在獲得足夠大的規模來參與競爭。
幾乎每個月都會傳出有公司達成聯盟和剝離資產的新聞,這恰恰證實了這種趨勢。2006年,德州儀器公司宣布,它將與多家芯片代工廠合作,共同開發基於線寬(芯片的最小特征)長度不到65納米的未來工藝技術。2003年和2006年,摩托羅拉和飛利浦這兩家堪稱行業典範的公司,分別完全把各自的半導體業務分離出來。2006年,LSI邏輯公司(現名為LSI Corp.)收購了傑爾公司,繼續在苦苦掙紮。2006年,AMD公司收購了ATI技術公司,但其現金流和競爭力一直受到此影響。批量生產的曙光
所有這些戰略舉動都旨在重現昔日的發展速度和盈利能力,但無一例外地遭到了失敗。
不過,現在出現了一線希望,而這線希望居然來自與半導體行業毫不相幹的豐田汽車公司。30多年來,豐田采用的生產體係讓它得以提高質量、產能翻番、生產品種更廣的車型,並且靈活改變產品組合。去年,豐田生產的汽車比其他任何一家公司都要多,超過了通用汽車公司。
更重要的是,豐田的批量生產方法帶來了可觀的利潤。2005年(nian),它(ta)賺(zhuan)到(dao)的(de)利(li)潤(run)比(bi)全(quan)球(qiu)其(qi)他(ta)所(suo)有(you)汽(qi)車(che)生(sheng)產(chan)商(shang)的(de)利(li)潤(run)總(zong)和(he)還(hai)要(yao)多(duo)。不(bu)過(guo),雖(sui)然(ran)許(xu)多(duo)學(xue)者(zhe)和(he)公(gong)司(si)主(zhu)管(guan)細(xi)細(xi)研(yan)究(jiu)了(le)豐(feng)田(tian)的(de)工(gong)廠(chang)和(he)生(sheng)產(chan)方(fang)法(fa),通(tong)用(yong)汽(qi)車(che)公(gong)司(si)甚(shen)至(zhi)在(zai)加(jia)州(zhou)與(yu)豐(feng)田(tian)開(kai)了(le)一(yi)家(jia)合(he)資(zi)企(qi)業(ye),但(dan)還(hai)沒(mei)有(you)哪(na)家(jia)廠(chang)商(shang)能(neng)夠(gou)完(wan)全(quan)複(fu)製(zhi)它(ta)取(qu)得(de)的(de)成(cheng)功(gong)。
2007年年初,半導體業界不僅有機會仿效豐田的生產體係,還有機會把其原則運用到隸屬集成設備製造商(IDM)的(de)一(yi)家(jia)邏(luo)輯(ji)芯(xin)片(pian)製(zhi)造(zao)廠(chang)。這(zhe)家(jia)工(gong)廠(chang)通(tong)過(guo)遵(zun)循(xun)摩(mo)爾(er)定(ding)律(lv)求(qiu)得(de)了(le)生(sheng)存(cun),並(bing)且(qie)業(ye)務(wu)蒸(zheng)蒸(zheng)日(ri)上(shang),總(zong)是(shi)處(chu)在(zai)技(ji)術(shu)和(he)經(jing)營(ying)方(fang)麵(mian)的(de)前(qian)列(lie)。但(dan)摩(mo)爾(er)定(ding)律(lv)把(ba)這(zhe)家(jia)芯(xin)片(pian)製(zhi)造(zao)廠(chang)的(de)寶(bao)貴(gui)生(sheng)產(chan)線(xian)變(bian)成(cheng)了(le)雞(ji)肋(lei),盡(jin)管(guan)其(qi)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)仍(reng)比(bi)較(jiao)新(xin)。
短短七個月後,這家公司把每塊晶圓的製造成本降低了12%,並把生產周期(空白矽圓片加工成嵌滿邏輯芯片的成品晶圓所用的時間)縮短了67%。zheyiqieshizaimeiyoutouzixinshebei,huozhegaibianchanpinshejihuochanpinguigedeqingkuangxiashixiande。erzhegeduanzanshiyanjieludezhishibingshanyijiao。zhexiezaoqijieguozhiminglebandaotizhizaoyedexinjingji——這會對行業帶來持久而深遠的影響,還會創造新的發展機會。