數據整理
半導體產業的全球競賽正在從產品戰場轉向研發戰場。美國半導體設備大廠應用材料近日在加州森尼韋爾(Sunnyvale)為旗下的 EPIC 中心正式揭幕,這座耗資五十億美元打造的聯合研發設施,集結了三星電子、SK 海力士、台積電、英特爾與美光等大廠共同參與,被視為全球最大的半導體製程技術與製造設備聯合研發基地。
EPIC 中心設在美國加州,其創始合作夥伴清一色是記憶體與晶圓代工領域的重量級業者:韓國的三星電子與 SK 海力士、台灣的台積電,加上美國的英特爾與美光。除了這五家創始成員,創新合作夥伴名單還納入了博通、愛德萬測試、Screen、鎧俠、Besi 等設備與材料業者,以及史丹佛大學、加州大學柏克萊分校等學術機構,橫跨產學兩端。
這座中心的投資規模相當驚人。總投資額達五十億美元,定位為全球最大的半導體製程技術與製造設備聯合研發設施。在晶圓廠動輒上百億美元起跳的時代,把研發前置作業集中在一個聯合中心,意味著參與廠商可以在新製程、新設備尚未量產之前,先一步完成製程驗證與設備調校,縮短從研發到量產的時間差。
為什麼這麼多競爭對手願意坐上同一張桌子?關鍵字是高頻寬記憶體(HBM)。SK 海力士執行長郭魯正表示,透過與應用材料的合作,目標是因應高頻寬記憶體、DRAM 及 NAND 等領域的重大技術轉折。隨著人工智慧運算需求暴增,記憶體不再只是比誰的製程更先進,還要比誰能把記憶體和運算晶片更緊密地綁在一起。HBM 已經成為 AI 晶片的標配,而它的堆疊技術、良率控制,每一關都是硬骨頭。
這個聯盟的成立,背後還有一個更直接的競爭壓力:中國記憶體產業的快速崛起。被視為中國 DRAM 龍頭的長鑫存儲,近年成長速度讓市場側目。該公司最近宣布,已經開始量產新一代行動 DRAM 產品 LPDDR6;同時還宣布將率先採用新一代 DRAM 架構 4F²,在今年內推出伺服器記憶體 DDR5 RDIMM。就連三星與 SK 海力士,目前都尚未宣布採用這種架構的量產計畫。
這意味著什麼?在 DRAM 架構的演進賽道上,長鑫存儲選擇了一條更激進的路。4F² 架構是一種縮小記憶體單元面積的設計,如果順利量產,等於在單位晶圓上能切出更多晶片,成本優勢會非常明顯。對手還沒動,它先動了,這就是讓韓國業者感到壓力的原因。
市場數據印證了這個追趕速度。根據市場研究機構的統計,今年第二季,三星在全球 DRAM 市場的市占率為百分之三十九,穩居第一;在 NAND 市場的市占率則為百分之二十九點三。而長鑫存儲的 DRAM 市占率達到百分之十,是一年前的兩倍以上。這種翻倍式的成長,在成熟市場裡極為罕見。
把視角拉高,這個聯盟其實是地緣政治與產業競爭交織的產物。受美國對先進技術實施出口管制的影響,中國與西方國家的技術交流幾乎中斷。一個典型的例子是:美國阻止荷蘭設備大廠向中國出口極紫外光微影設備之後,中國轉而自行開發深紫外光微影設備,試圖用成熟製程的極致優化來提升先進製程的競爭力。
在這種環境下,中國選擇由政府主導的方式突破相關限制,迅速提升產業競爭力。對西方與盟友陣營的業者來說,單打獨鬥的成本越來越高,聯合研發變成理性的選擇。EPIC 中心正是這種思維下的產物:把設備商、晶片製造商、大學綁在一起,共享研發基礎設施,分攤技術風險。
對台灣讀者來說,這件事最值得關注的有三點。第一,台積電是創始合作夥伴之一,這代表台灣在全球半導體研發聯盟裡繼續保有核心席位。第二,記憶體產業的技術轉折正在加速,HBM、LPDDR6、4F² 這些名詞會越來越常出現在財經新聞裡,它們直接關係到未來幾年 AI 伺服器、智慧型手機的成本結構。第三,中國業者的追趕速度是真實的數據,不是口號,市占率一年翻倍就是證據。
後續可以觀察的時間點包括:EPIC 中心的具體研發項目何時公布、長鑫存儲的 LPDDR6 與 4F² 產品實際出貨表現,以及三星、SK 海力士是否跟進宣布對應的架構計畫。記憶體產業的下一輪洗牌,可能就從這些技術節點開始。
關鍵數字整理
五十億美元:EPIC 中心的總投資額,是全球最大的半導體製程技術及製造設備聯合研發設施。
百分之三十九:三星今年第二季在全球 DRAM 市場的市占率,排名第一。
百分之二十九點三:三星同期在全球 NAND 市場的市占率。
百分之十:長鑫存儲的 DRAM 市占率,從去年同期的百分之四翻倍成長,追趕速度驚人。
五家創始夥伴:三星電子、SK 海力士、台積電、英特爾、美光,外加博通、愛德萬測試等創新合作夥伴與兩所頂尖大學。
兩個技術關鍵字:LPDDR6(新一代行動記憶體)與 4F²(新一代 DRAM 架構),是長鑫存儲用來突圍的武器。