已称霸晶圆代工，台积电为何有意挥军存储器产业？

　　近来台积电有意并购、进军存储器产业的传闻甚嚣尘上，台积电董事长刘德音近期发言也透露对存储器的关注。难道处于晶圆代工领域龙头地位的台积电，也在寻求企业转型吗?

　　随着产业规模不断扩大，半导体产业进入成熟阶段，以2015和2016两年来看，半导体产业从原本的分散化，进入到聚合式发展阶段，不论是资本、技术、还是人才，产业并购接二连三地出现。

　　过去，无论是IDM厂还是Fabless厂，皆已出现多起并购案例，唯独Foundry厂还未出现大规模并购。而刘德音的表态，不知是不是预示着产业的聚合式发展趋势已延烧至Foundry大厂?

　　台积电进军存储器产业进行业务整合绝非难事

　　其实，台积电早就开始进行业务整合，只不过是从与其IC制造业务紧密相关的封测业务开始，如著名的封装技术InFO(Integrated Fan-out，整合型扇型封装)，台积电2014年推出InFO，优势在于能让芯片与芯片之间直接连结，减少封装后的厚度，腾出更多空间给其他零件使用，更因为这项优势，让台积电从A11开始，力压三星，接连独拿两代苹果 iPhone处理器订单。

　　台积电进军存储器产业并不是空穴来风，早在去年东芝TMC业务并购案中，台积电就曾经考虑参与竞购，从而进入NAND Flash领域，但后来因多方考量放弃。而刘德音此前在接受日经亚洲评论采访时，提及台积电不排除收购存储器芯片公司，不免让外界猜测，台积电很有可能为拓展存储器业务进而并购一家存储器厂商，开启存储器产业发展之路。

　　台积电意在布局逻辑与存储器整合解决方案，以解决大量能源消耗问题

　　对于进军存储器产业的发展方向，集邦科技表示，我们不认为台积电或任何代工厂是单纯为解决当前DRAM与NAND的问题，而寻求存储器合作伙伴，台积电意在加速逻辑与存储器整合解决方案的进度，同步布局RRAM、MRAM等新式存储嵌入式解决方案，甚至提出新的混和式-包含引入嵌入式同步与独立式新式存储器、DRAM或Flash整合的创新技术。

　　嵌入式存储器制程是在晶圆层级中，由晶圆代工厂把逻辑IC与存储器芯片整合在同一颗芯片。它能达成最佳的传输性能，也缩小芯片体积，透过一个芯片达成运算与储存功能。

　　此前刘德音曾在semicon taiwan 2018的演说中提到：“当前的人工智能运算，有8成以上的能源消耗在存储器，是当前半导体技术的一大瓶颈。”并指出，资料中心的电力消耗占了近一半的营运成本，而人工智能(AI)更加剧这些成本，因为它需要从储存设备中密集传输存储器。过多的能源消耗，将花费芯片厂商许多成本，他们希望做的，就是想办法减少这些能耗。对此，刘德音认为，解决这项问题的方法，必须整合存储、逻辑与高频宽互连，打造真正的3D IC。

　　其实先前，台积电在整合封测技术业务中，提出的CoWoS技术即是为解决能耗问题而发展出的解决方案。然而，刘德音认为那只是权宜之计，他希望未来，存储器和逻辑元件必须彼此堆叠，从而使互连密度再提高100倍。

　　而台积电于2017年发表了eMRAM(嵌入式磁阻式随机存取存储器)和eRRAM(嵌入式电阻式存储器)技术，其研发目标就是要达成更高的效能、更低的电耗以及更小的体积，以满足未来全方面运算需求。

　　另一方面，嵌入式存储器具有超高耐用度，无论是对环境温度的容忍范围或者存取的次数，都能远远超过目前的解决方案，因此嵌入式存储器技术，不仅能解决刘德音提到的能效问题，更可以将其运用在其他特定市场。

　　不过，嵌入式存储器芯片不仅整合难度高，芯片的良率也是另一重要的突破槛，除了台积电外，联电、三星、格芯与英特尔大厂等，都投入大量的人力在相关生产技术研发上。

　　而另一方面，在资料中心的应用情境下，通常需要大量的存储器容量，这是目前纯粹透过迁入式存储器技术较难克服的技术难题，故透过并购存储器公司，能快速地提供台积电足够获取大量的技术与产品支持，进而与布局多时的Intel/Micron合作案一较高下。

　　若台积电如集邦科技分析，意在发展逻辑与存储器整合技术以解决能效问题，虽然将有重重的技术关卡与困难，但也因为如此，才能展现出其更具开创性的发展潜力。

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