台積電稱霸晶圓代工，為何有意揮軍存儲器產業？

來源：內容來自TrendForce集邦 ，謝謝。

近來台積電有意併購、進軍存儲器產業的傳聞甚囂塵上，台積電董事長劉德音近期發言也透露對存儲器的關注。難道處於晶圓代工領域龍頭地位的台積電，也在尋求企業轉型嗎？

隨著產業規模不斷擴大，半導體產業進入成熟階段，以2015和2016兩年來看，半導體產業從原本的分散化，進入到聚合式發展階段，不論是資本、技術、還是人才，產業併購接二連三地出現。

過去，無論是IDM廠還是Fabless廠，皆已出現多起併購案例，唯獨Foundry廠還未出現大規模併購。而劉德音的表態，不知是不是預示著產業的聚合式發展趨勢已延燒至Foundry大廠？

台積電進軍存儲器產業進行業務整合絕非難事

其實，台積電早就開始進行業務整合，只不過是從與其IC製造業務緊密相關的封測業務開始，如著名的封裝技術InFO(Integrated Fan-out，整合型扇型封裝)，台積電2014年推出InFO，優勢在於能讓晶元與晶元之間直接連結，減少封裝後的厚度，騰出更多空間給其他零件使用，更因為這項優勢，讓台積電從A11開始，力壓三星，接連獨拿兩代蘋果 iPhone處理器訂單。

台積電進軍存儲器產業並不是空穴來風，早在去年東芝TMC業務併購案中，台積電就曾經考慮參與競購，從而進入NAND Flash領域，但後來因多方考量放棄。而劉德音此前在接受日經亞洲評論採訪時，提及台積電不排除收購存儲器晶元公司，不免讓外界猜測，台積電很有可能為拓展存儲器業務進而併購一家存儲器廠商，開啟存儲器產業發展之路。

台積電意在布局邏輯與存儲器整合解決方案，以解決大量能源消耗問題

對於進軍存儲器產業的發展方向，集邦科技表示，我們不認為台積電或任何代工廠是單純為解決當前DRAM與NAND的問題，而尋求存儲器合作夥伴，台積電意在加速邏輯與存儲器整合解決方案的進度，同步布局RRAM、MRAM等新式存儲嵌入式解決方案，甚至提出新的混和式-包含引入嵌入式同步與獨立式新式存儲器、DRAM或Flash整合的創新技術。

嵌入式存儲器製程是在晶圓層級中，由晶圓代工廠把邏輯IC與存儲器晶元整合在同一顆晶元。它能達成最佳的傳輸性能，也縮小晶元體積，透過一個晶元達成運算與儲存功能。

此前劉德音曾在semicon taiwan 2018的演說中提到：「當前的人工智慧運算，有8成以上的能源消耗在存儲器，是當前半導體技術的一大瓶頸。」並指出，資料中心的電力消耗佔了近一半的營運成本，而人工智慧(AI)更加劇這些成本，因為它需要從儲存設備中密集傳輸存儲器。過多的能源消耗，將花費晶元廠商許多成本，他們希望做的，就是想辦法減少這些能耗。對此，劉德音認為，解決這項問題的方法，必須整合存儲、邏輯與高頻寬互連，打造真正的3D IC。

其實先前，台積電在整合封測技術業務中，提出的CoWoS技術即是為解決能耗問題而發展出的解決方案。然而，劉德音認為那只是權宜之計，他希望未來，存儲器和邏輯元件必須彼此堆疊，從而使互連密度再提高100倍。

而台積電於2017年發表了eMRAM（嵌入式磁阻式隨機存取存儲器）和eRRAM（嵌入式電阻式存儲器）技術，其研發目標就是要達成更高的效能、更低的電耗以及更小的體積，以滿足未來全方面運算需求。

另一方面，嵌入式存儲器具有超高耐用度，無論是對環境溫度的容忍範圍或者存取的次數，都能遠遠超過目前的解決方案，因此嵌入式存儲器技術，不僅能解決劉德音提到的能效問題，更可以將其運用在其他特定市場。

不過，嵌入式存儲器晶元不僅整合難度高，晶元的良率也是另一重要的突破檻，除了台積電外，聯電、三星、格芯與英特爾大廠等，都投入大量的人力在相關生產技術研發上。

而另一方面，在資料中心的應用情境下，通常需要大量的存儲器容量，這是目前純粹透過遷入式存儲器技術較難克服的技術難題，故透過併購存儲器公司，能快速地提供台積電足夠獲取大量的技術與產品支持，進而與布局多時的Intel/Micron合作案一較高下。

若台積電如集邦科技分析，意在發展邏輯與存儲器整合技術以解決能效問題，雖然將有重重的技術關卡與困難，但也因為如此，才能展現出其更具開創性的發展潛力。

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