台积电走向全球分散风险 深耕本土主导研发

身处中美科技冷战的暴风眼，台湾积体电路制造公司（台积电）走向全球分散风险，也深耕本土主导研发。据《联合早报》了解，台积电2028年有望先在台湾量产1.4纳米制程晶片（也称芯片），并在2031年之后推出一纳米和更尖端的制程，突破物理极限，提升智能生活。

中美竞争进入科技冷战阶段，美国不断加码对中国“卡脖子”，精准管制对华出口涉及半导体晶片的科技、设备和资金；中国也以维护国家安全和利益为理由，切断出口制造晶片的原材料作为反制。

许多专家已指出，晶片发展攸关经济荣枯和军备竞赛，中美基于国防安全和繁荣发展而互不相让。但彼此市场和利益紧密交织，难以脱钩断链，因此美国最近强调“去风险”，通过拉拢和游说盟友政府，要求台积电和三星到海外设厂分散风险。

在这背景下，全球晶片代工龙头台积电陆续宣布在美国、日本和德国设厂，但具备完整供应链生态的台湾仍然会是全球研发和制造的大本营。台积电目前为全球制造超过九成的尖端晶片。

根据台积电2022年的年报，该公司员工总数超过7万3000人，生产1530万片12寸晶圆（每片可切割出约600个晶片），并为全球532家客户量身定做1万2698种晶片。相比下，所有海外厂的预估员工和产能，总和不超过总数两成。

台积电最近也高调宣示根留台湾的决心，包括7月28日在新竹总部启用可容纳8000名研发人员的全球研发中心，8月8日宣布在高雄厂生产目前最先进的二纳米制程晶片，计划2024年下半年试产、2025年量产。根据现有规划，海外厂制程都落后台湾厂至少一个世代或三年左右。

一纳米（nm）是百万分之一毫米（mm），指甲般大小的二纳米制程晶片可容纳超过500亿个电晶体（也称晶体管），提升运算速度也更省电。

不过，随着电晶体已微缩到比肉眼难辨的病毒（约100纳米）还小，半导体科技已逼近物理极限，必须另辟蹊径寻找突破。

根据台积电在5月11日年度技术论坛揭露，进入二纳米制程之后，科研人员将采取垂直堆叠的电晶体架构、新的半导体材料，以及先进封装技术，来进一步微缩电晶体面积和提升省电性能。

过去20年来，台积电从90纳米制程开始，大约每两年把晶片密度提升一倍，到目前最先进的三纳米制程。目前，台积电准备采用新的电晶体架构，在2025年量产二纳米制程，并争取在2028年推出1.4纳米制程晶片。

面对一纳米和更精密的晶片制程，台积电正研究以更节省空间的互补式场效电晶体（CFET）架构取得突破，有望以每三年一个世代的速度达标。目前规划在2031年量产一纳米制程，再三年后希望突破0.7纳米（或七埃米）制程。

据本报了解，1.4纳米和以下制程使用的材料、架构还在开放研究中，目前已有七八成把握，但能否如期达标仍充满变数。

台积电目前正加强研究通过先进封装技术，将不同功能（包括运算、记忆、高频信号和省电）的晶片连接在同一个基板上，以提升性能和良率。

据悉，台积电也更积极主导产业界和学术界合作，包括推动引导海内外大学和研究机构研究使用新的低维材料，如石墨烯和纳米碳管，以加速技术攻关。

针对台积电的技术攻关蓝图，科技产业顾问、科技力智库执行长乌凌翔博士接受《联合早报》采访时指出，未来变数还很多，毕竟都是目前想象中的技术发展途径，而在半导体发展历程中，许多科学上认为不可能的都已成为可能。

“可以确定的是，台积电现在处于领先英特尔和三星的局面，但仍不够。美国过去30年的领先，关键在它投注的研发经费远高于其他晶片强权，因此台湾提升研发投入绝对是正确方向。”

台湾财经评论员、投资顾问公司总监黄世聪则认为，台积电优势在于技术和制造良率领先，并赢得苹果、英伟达等大客户信任，而且在台湾拥有完整的供应链生态支持。未来发展还需要更多材料和设备厂商配合，尤其是最近在台湾成立研发中心的极紫外光刻机（EUV）荷兰制造商阿斯麦（ASML）。

专家分析：北京是否武统台湾 与台积电无必然关系

最近台积电董事长刘德音受访时否认，半导体是阻挡或鼓励大陆攻台的理由，被解读为否认“矽盾”能保台。两名专家都认同，北京是否武统台湾与台积电没有必然关系，也指出一旦“矽盾”变“矽靶”，将冲击美国和全球经济。

黄世聪说，台积电的存亡对美国影响其实远大于大陆，因为台积电营收六成来自美商，大陆只占一成左右；若台积电被摧毁，美国华尔街股市大概率会崩盘，全球经济肯定受重创。

乌凌翔则说，台积电宣示根留台湾也是为保护自己，累积面对他国压力的更多筹码，但台海问题完全取决于北京和华盛顿的实力和意愿。中国大陆统一台湾的意愿从未改变，不会因台积电存在或消失而动摇。

“若列出所有发动战争的因素，台积电在双方的War Ledger（战争总账）上都是排在很后面的。”