全球晶圓制造龍頭臺積電市場表現一再創紀錄，從今年初因疫情影響，股價最低跌至235.5元，直到11月17日一度觸及506元，不只翻倍成長，市值更逼近新臺幣13兆元，超車零售巨頭沃爾瑪（Walmart），登上全球第11大市值企業。

同在今年，為維持世界領先，臺積電持續投資創新先進技術及卓越制造，資本支出創史上新高，上看約170億美元（約新臺幣5，100億元），其中約有8成用于3納米制程及更先進制程的研發。也因為長期專注創新，其5納米制程已搶先全球于今年第二季量產，成為蘋果A14仿生芯片、M1處理器的重要產能。

近兩年，向臺積電先進制程下單的超微（AMD）、聯發科等，產品效能都有跳躍式進步，前者無疑成為加速科技巨頭成長、搶攻市占的關鍵推手。

同一時間，臺積電也宣告最先進的2納米制程研發中心，將在2021年于新竹設立。

先進制程瀕臨極限，如何走出摩爾定律框架？

然而，有鑒于IC（集成電路）制程的發展，終將面臨物理極限，摩爾定律（Moore‘s Law）是否失效有待探討；即使臺積電創辦人張忠謀曾用「柳暗花明又一村」，形容摩爾定律可能會出現解方，但仍有不少業內人士認為，當芯片電路線寬愈來愈小，1納米之后的技術該如何走下去？

「不管摩爾定律的路怎么走，臺積電只在意新一代技術創造的優勢，是否能達到預期?！古_積電首席科學家黃漢森說明了臺積電如何「跳脫」框架。

「技術發展在我看來，更像是一條道路（path）的感覺?！怪灰高^這條路，滿足終端產品效能表現，都是好的選擇。

舉例來說，消費者購買筆電時，比起中央處理器（CPU）晶體管數是否翻倍，他們更在意新筆電效能是否滿足需求。

換句話說，臺積電早已展開準備，不再只仰賴先進制程，也投入大量資源在先進封裝技術（今年投入10％、逾500億元的資本支出），期望雙頭并進解決客戶高效能芯片的需求。距竹科20分鐘車程的竹南科學園區，一塊14.3公頃的地正在動工，即為臺積電預計2021年中完工的先進封裝廠。

從技術面來看，臺積電目前已有整合扇出型封裝（InFO）、CoWoS（基板上晶圓上芯片封裝）等技術，其中InFO更是臺積電抓緊大客戶蘋果訂單的法寶之一。

總裁魏哲家在今年臺積線上技術論壇，首度端出整合InFO、CoWoS等3D 矽堆疊IC技術平臺「3D Fabric」，能串連多個邏輯IC、高寬頻記憶體（HBM）以及小芯片（chiplet ），隨著運算需求不同改變組合，縮短開發時間，讓客戶的芯片達到更好的效能表現。

黃漢森強調，「每一條技術的路，對臺積電來說同樣重要，我們缺一不可?！挂愿咝苓\算（HPC）的應用來說，需要高度效能表現，先進封裝技術才能滿足所需；物聯網（IoT）看重能源效率，同時依據終端裝置的功能與體積大小，將運算芯片與感測芯片以系統級封裝（SiP）技術，一起包進一顆系統單芯片（SoC）里，相對是更好的解決方案。

掌握各種先進技術的同時，臺積電創新的力道絲毫未減。從7納米制程起，臺積電就一路領先三星、英特爾約1～2個制程世代，不只技術領先，良率表現也狠甩對手；高良率意味低生產成本，因此吸引了更多半導體客戶選擇臺積電代工。

先前英偉達（NVIDIA）的新產品RTX 30系列改采三星8納米制程，由于良率和性能表現不如預期，市場便傳出英偉達將回歸臺積電5納米制程，可見不僅量產快，臺積電的良率與效能也相對穩定。

三星嗆聲「彎道超車」，臺積能否維持領先優勢？

值得注意的是，3納米制程的晶體管架構選擇上，臺積電和三星出現分歧，是否將從此影響先進制程賽局結果？

臺積電將選擇沿用FinFET（鰭式場效晶體管）架構，而三星則轉向GAAFET（閘極全環場效晶體管）架構，期望借此解決制程微縮所面臨的漏電問題。

有不少業者認為，GAAFET將是先進制程推進至3納米的最佳解決方案，因為效能提升較高、耗能減少最多，體積也能縮得更小，連英特爾也宣布，將在5納米制程改采GAAFET。

對于臺積電的架構選擇，黃漢森表示，是基于成本競爭力、IC設計及效能表現的整體考量，「FinFET架構確實會因為接下來制程的縮小，碰到發展的瓶頸。」業界解讀是，臺積電以較為保守穩健的做法，選擇在掌握度最高的FinFET架構上力求優化。

今年11月24日上梁的臺積電3納米南科廠，將于2021年試產、2022年下半量產，估計將比5納米功耗減少近30％，性能提高逾10％。然而，三星也沒在客氣，宣布預計于2022年量產3納米，一舉超車臺積電，顯然先進制程競賽的下一階段，已揭開序幕。

在晶圓制造的制程上，晶體管架構的選擇，都可能是每一世代的領先優勢，也可能是不慎失足的坎。與此同時，國際政經局勢變化多端，也讓臺積電處于重要的地緣政治位置，動見觀瞻。

被問及如何因應中美貿易戰時，臺積電董事長劉德音曾言，「抵抗限制并非臺積電能做的，我們能做的是找出方法、解決困境，」眼下臺積電能做的就是持續精進，客戶需求在哪、服務就要到哪。
責任編輯:tzh