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摩爾定律壓力經濟 有望重塑半導體製造新經濟模式

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 14:25:54 來源:計世網

    摩爾定律給半導體界帶來了越來越大的經濟壓力,尤其是對規模較小、經常生產小批量產品的半導體廠商更是如此。一種新型的模塊化設計理念有望重塑半導體製造業的經濟模式。 

  豐田生產體係(TPS)已經應用於芯片製造業,電子行業可能會因此發生巨變。 

  半導體製造業的成本挑戰 

  半導體行業正在經曆一場巨大的變化。它將分化成貧富兩極; 每家廠商想獲得利潤變得極其困難。從來沒有那麼多的聰明人在為那麼少的利潤如此拚命地工作。 

  步入一家耗資數十億美元興建的芯片製造廠,你很可能會有這樣的想法: 這(zhe)個(ge)行(xing)業(ye)即(ji)將(jiang)迎(ying)來(lai)大(da)災(zai)難(nan)。首(shou)先(xian)躍(yue)入(ru)眼(yan)簾(lian)的(de)是(shi)兩(liang)個(ge)籃(lan)球(qiu)場(chang)大(da)小(xiao)的(de)車(che)間(jian),堆(dui)滿(man)了(le)把(ba)光(guang)刻(ke)圖(tu)案(an)投(tou)射(she)到(dao)圓(yuan)片(pian)上(shang)的(de)設(she)備(bei)。還(hai)會(hui)在(zai)旁(pang)邊(bian)看(kan)到(dao)一(yi)隻(zhi)高(gao)大(da)的(de)箱(xiang)子(zi)(又叫儲料箱),裏麵擺滿了等待這些設備來處理的晶圓。這些晶圓片價值1千萬到1億美元——但它們都是閑置庫存。 

  為什麼?一家芯片製造廠的50億美元投資分攤到五年生產期,每天的成本算下來超過300萬美元。傳統觀點認為,為了獲得這麼多的收入,就得讓所有設備一直處於運轉狀態; 哪怕這意味著生產的閑置晶圓堆積如山。另外,為了證明搞這麼大的規模是值得的,半導體產品每月產量至少要達到5000塊到10000塊晶圓。 

  導dao致zhi成cheng本ben如ru此ci高gao昂ang的de最zui主zhu要yao因yin素su是shi摩mo爾er定ding律lv。需xu要yao巨ju額e資zi金jin,才cai能neng支zhi撐cheng讓rang摩mo爾er定ding律lv保bao持chi發fa展zhan的de持chi續xu不bu斷duan的de投tou資zi與yu淘tao汰tai周zhou期qi。這zhe種zhong快kuai速su循xun環huan可ke以yi解jie釋shi為wei什shen麼me半ban導dao體ti公gong司si的de寶bao貴gui生sheng產chan線xian會hui在zai短duan短duan五wu年nian後hou變bian成cheng雞ji肋lei。 

  雖然英特爾和三星等業界巨頭們從事大規模生產,因而能讓這些巨額投資為自己創造效益,但比較小的公司(甚至有些主權國家)再也玩不起這遊戲了。行業的大規模重組正在迫使它們進行合並或者外包生產,旨在獲得足夠大的規模來參與競爭。 

  幾乎每個月都會傳出有公司達成聯盟和剝離資產的新聞,這恰恰證實了這種趨勢。2006年,德州儀器公司宣布,它將與多家芯片代工廠合作,共同開發基於線寬(芯片的最小特征)長度不到65納米的未來工藝技術。2003年和2006年,摩托羅拉和飛利浦這兩家堪稱行業典範的公司,分別完全把各自的半導體業務分離出來。2006年,LSI邏輯公司(現名為LSI Corp.)收購了傑爾公司,繼續在苦苦掙紮。2006年,AMD公司收購了ATI技術公司,但其現金流和競爭力一直受到此影響。批量生產的曙光  

  所有這些戰略舉動都旨在重現昔日的發展速度和盈利能力,但無一例外地遭到了失敗。 

  不過,現在出現了一線希望,而這線希望居然來自與半導體行業毫不相幹的豐田汽車公司。30多年來,豐田采用的生產體係讓它得以提高質量、產能翻番、生產品種更廣的車型,並且靈活改變產品組合。去年,豐田生產的汽車比其他任何一家公司都要多,超過了通用汽車公司。 

  更重要的是,豐田的批量生產方法帶來了可觀的利潤。2005年nian,它ta賺zhuan到dao的de利li潤run比bi全quan球qiu其qi他ta所suo有you汽qi車che生sheng產chan商shang的de利li潤run總zong和he還hai要yao多duo。不bu過guo,雖sui然ran許xu多duo學xue者zhe和he公gong司si主zhu管guan細xi細xi研yan究jiu了le豐feng田tian的de工gong廠chang和he生sheng產chan方fang法fa,通tong用yong汽qi車che公gong司si甚shen至zhi在zai加jia州zhou與yu豐feng田tian開kai了le一yi家jia合he資zi企qi業ye,但dan還hai沒mei有you哪na家jia廠chang商shang能neng夠gou完wan全quan複fu製zhi它ta取qu得de的de成cheng功gong。 

  2007年年初,半導體業界不僅有機會仿效豐田的生產體係,還有機會把其原則運用到隸屬集成設備製造商(IDM)的de一yi家jia邏luo輯ji芯xin片pian製zhi造zao廠chang。這zhe家jia工gong廠chang通tong過guo遵zun循xun摩mo爾er定ding律lv求qiu得de了le生sheng存cun,並bing且qie業ye務wu蒸zheng蒸zheng日ri上shang,總zong是shi處chu在zai技ji術shu和he經jing營ying方fang麵mian的de前qian列lie。但dan摩mo爾er定ding律lv把ba這zhe家jia芯xin片pian製zhi造zao廠chang的de寶bao貴gui生sheng產chan線xian變bian成cheng了le雞ji肋lei,盡jin管guan其qi生sheng產chan設she備bei仍reng比bi較jiao新xin。 

  短短七個月後,這家公司把每塊晶圓的製造成本降低了12%,並把生產周期(空白矽圓片加工成嵌滿邏輯芯片的成品晶圓所用的時間)縮短了67%。這zhe一yi切qie是shi在zai沒mei有you投tou資zi新xin設she備bei,或huo者zhe改gai變bian產chan品pin設she計ji或huo產chan品pin規gui格ge的de情qing況kuang下xia實shi現xian的de。而er這zhe個ge短duan暫zan試shi驗yan揭jie露lu的de隻zhi是shi冰bing山shan一yi角jiao。這zhe些xie早zao期qi結jie果guo指zhi明ming了le半ban導dao體ti製zhi造zao業ye的de新xin經jing濟ji——這會對行業帶來持久而深遠的影響,還會創造新的發展機會。 
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