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【ICCAD 2021】台积电:南京厂扩产如期推进,建厂扩产及人才培训有标准

时间:2022-01-19 01:05:49 作者:刘于苇 阅读:
作为晶圆代工界的龙头,台积电的一举一动都会对整个半导体产业链产生影响。在全球缺芯潮下,大家也关心台积电的扩产和建厂计划,以及他们对于缺芯拐点的看法。在日前举办的中国集成电路产业设计年会(ICCAD 2021)上,台积电(中国)总经理罗镇球在接受《电子工程专辑》等媒体采访时,就产能缓解、建厂及人才培养策略、南京厂扩产近况等大家关心的问题做了回答。
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从2020年年底开始,全球汽车行业爆出了芯片短缺问题,很快缺芯就蔓延到了消费电子、PC及家电等行业。虽然芯片制造商想方设法调节产能甚至建厂扩产,但时至今日依旧未见缓解迹象,缺芯以及其带来的涨价等一系列问题,正严重影响汽车、手机等终端产品的研发和销售。

作为晶圆代工界的龙头,台积电的一举一动都会对整个半导体产业链产生影响。在全球缺芯潮下,大家也关心台积电的扩产和建厂计划,以及他们对于缺芯拐点的看法。在日前举办的中国集成电路产业设计年会(ICCAD 2021)上,台积电(中国)总经理罗镇球在接受《电子工程专辑》等媒体采访时,就产能缓解、建厂及人才培养策略、南京厂扩产近况等大家关心的问题做了回答。

台积电(中国)总经理罗镇球

导致产能紧缺的原因

罗镇球认为,本次产能紧缺的原因分为经济因素和非经济因素。直到2020年2月之前,全球半导体产能还没有出现全面紧缺,但之后新冠疫情的发展和贸易摩擦让几乎所有Foundry产能超载,这类非经济因素让早已全球化的半导体供应链出现紧张,以至供不应求。由于所有芯片公司都担心产能不够影响出货,所以雪片一样的订单把包括台积电在内的全球晶圆代工厂产能直接占满。

 “现在整个市场碰到的普遍问题是元件凑不成套,短板补不足,长板太多了。”罗镇球说到,“这里有新冠疫情的原因,也有贸易摩擦的问题。”

经济因素是由于新冠疫情导致的数字化加速,远程办公、居家学习和娱乐加大了人们对电子产品的需求。有分析称这一年里全球完成了过去十年才能达到的数字化进程,因此对芯片及半导体产品的需求也水涨船高,而且性能越好的芯片越受欢迎。

数字化对芯片的需求是真实的,汽车也是。“两年前,大家都认为新冠疫情之后汽车销量会变小,但后来却发现取消隔离后大家为了避免乘坐公共交通工具,都改成了开车上班,这是令所有分析师都大跌眼镜的。” 罗镇球说到,具体到缺芯缓解的拐点,受市场自身调节能力的限制,可能还面临一些不确定因素。

台积电建厂均基于客户实际需求

在内燃机时代,汽车采用的集成电路很少,到了电动汽车时代集成电路用量大增,预期到智能汽车、自动驾驶时代还会成倍增长。台积电看好汽车电子前景的原因,正是因为在这个转变过程中,每一部汽车中芯片的用量必定会持续增加,连同每颗芯片中的晶体管数量和计算能力也会增强数倍。

台积电表示,已采取“前所未有的举措”来帮助车企解决当前芯片短缺问题,包括重新分配产能。凭借固定的短期产能,台积电致力于将汽车半导体产品的关键组件之一--微控制器(MCU)2021年的产量比2020年提高60%,这意味着比2019年疫情前的产量提高30%。

罗镇球表示,台积电看好汽车电子市场还有另一个原因。“电动汽车或智能汽车对于中国大陆汽车行业来说,是一个破坏式的创新。面对电动汽车时代的新技术及创新应用,中国大陆及全球的汽车厂商站在了同一个起跑点,这对大陆汽车行业来说是重塑产业链的绝佳机会。”

为了满足芯片公司和汽车、手机等终端旺盛的需求,台积电先后宣布在美国、日本及中国台湾等地建立新厂,还宣布了南京厂的扩厂计划,并于2021年初宣布在接下来的三年间投资上千亿美元增加产能,以支持客户的需求和创新。罗镇球表示,台积电所有投资建厂的行为都基于市场和客户需求,根本上杜绝了过度投资和产线工艺节点选择错误的情况。“由于在建厂之前就知道选择的工艺,工厂建造和产线入驻的效率能够调到最佳状态,成本也会降到最低。” 

至于提升汽车电子产能遇到的最大挑战,罗镇球认为是为产线做各种质量认证以满足车规方面的严格要求。台积电也在积极推动产线车规方面的质量认证,从而更好地满足客户及市场的需要。

海外的建厂和人才培养

频繁的扩产和建厂,台湾本地人才数量能否支撑?据悉,台积电在海外建厂或扩产时均遵循一定的做法。

首先会在当地雇佣优秀人才,其中大部分是当地应届生,在盖厂之前送到台湾地区培训,时间不短于半年。这个过程除了学习生产工艺和技巧,更重要的是让新人能够融入公司氛围,了解公司文化、观念和价值。

在产线组装上,台积电往往采用最有效、最快的方法,例如南京厂建立时,某一批装璜材料会完全从台湾地区运过来,因为在材料合规性上的认证往往需要很长时间,采用既有合格供应商是最有效、最低成本的方式。

在厂房盖好后,台积电总部的资深技术员工会与已经受训完毕的当地员工一同回到新厂区进行装机,“这就是我们台湾地区以外建厂扩产的标准模式,2003年在上海,2016年在南京也是如此。”罗镇球说到,这是完全是市场化的操作,基于台积电自身成本效率考虑。以2003年在上海设厂为例,当时台积电从台湾地区总部派了超过500名员工,连同在中国大陆招募的约400名员工一起装机搭线,“慢慢把技术教下去后,10年前我们还留在上海厂的总部人员已经很少了,这是一个传承的过程。”

至于人才枯竭问题,罗镇球认为现在中国大陆跟台湾地区半导体产业都面临同样的挑战,相比台湾地区,大陆每年增加大量芯片设计公司带来的人才枯竭的情况会更严峻。根据魏少军教授今年分享的数据,大陆目前拥有2800多家IC设计公司,这个数字几乎与摩尔定律一样,保持每年一定的增长率。如何训练出这么多人才来满足公司数量的增长?四年的大学学习能造就一批人才,但设计公司数量几乎两年翻一番,要靠大学毕业生恐怕不够。“好的事情是,我们看到现在中国大陆的年轻人很努力,有打拼的劲头,愿意花时间去研究解决产线工程问题。” 罗镇球说到。

南京厂近况及未来规划

2021年4月,台积电决定在南京厂扩产28nm产能,这是目前全球范围内需求最旺盛的工艺节点之一。罗镇球表示,台积电在南京的扩产目前如期推进,预计在2022年初完成基建后就开始装机,“第一批从台湾地区来支援装机的上百个同仁,已经落地在隔离中,预计2022年下半年会有产出。”

台积电在世界各地建的厂都有专注不同的产品和工艺节点,在产能上则是以全球需求来分配,中国厂区的工艺和产能也倾向于供应中国客户,以达到提升效率和降低成本的目的。罗镇球将台积电的主要技术应用分成移动计算、IoT、汽车电子、高性能计算(HPC)几大类,以南京厂区为例,目前以16nm、28nm两个工艺为主,高性能计算和移动主芯片应用的配套芯片离不开16nm; IoT芯片主要采用12nm和28nm,根据市场需求,不同的工厂专注于不同的技术,这是台积电的运营管理思路。

总结

纵观全球集成电路设计公司的数量和分布,中国已经在数量上把其他国家地区远远甩在身后。任何一个行业都要经过时间的积累和沉淀,“芯片这个行业的时间计算都是以年为单位,开发一个工艺要三五年,设计一款产品要两三年,就连量产上市也是以年为单位,产业发展需要避免短视经营。”罗镇球说到,中国有那么多芯片设计公司,说明这个市场非常有活力,“但一定要经历沉淀的过程,而且沉淀越早发生,越容易把中国半导体产业真正做起来。”

最后罗镇球介绍了台积电在节能减排方面的策略,公司预计在2025年实现碳排放零净增,2030年降低到2020年的水平,2050年实现净零排放目标。“节能减排无法妥协,这是全人类的事,台积电会尽最大的努力执行, 也呼吁半导体制造的同业们一起落实。节能减排减废才能让这个行业可持续发展,好好的守护地球环境。”

责编:Luffy
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刘于苇
电子工程专辑(EETimes China)副主分析师。
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