ameya360：2023年十大科技产业脉动晶圆代工、内存、闪存有何趋势？

上海皇华111

　　纯晶圆代工厂制程由16nm开始从平面式晶体管结构（Planar Transistor）进入FinFET世代，发展至7nm制程导入EUV微影技术后，FinFET结构自3nm开始面临物理极限。先进制程两大龙头自此出现分歧，TSMC延续FinFET结构于2022下半年量产3奈米产品，预计2023上半年正式产出问世，并逐季提升量产规模，2023年产品包含PC CPU及智能手机SoC等；而Samsung由3nm开始导入基于GAAFET的MBCFET架构（Multi-Bridge Channel Field-Effect Transistor），于2022年正式量产，初代产品为加密货币挖矿芯片，2023年将致力于第二代3nm制程，目标量产智能手机SoC。两者3nm量产初期皆仍集中在对提高效能、降低功耗、缩小芯片面积等有较高要求的高效能运算和智能型手机平台。

　　成熟制程如28nm及以上方面，晶圆代工业者聚焦特殊制程多角化发展，由逻辑制程衍伸出包括HV（High Voltage）、Analog、Mix-signal、eNVM、BCD、RF等技术平台，用以专业化生产智能手机、消费性电子、高效能运算、车用、工业控制等领域所需周边IC，如电源管理IC、驱动IC、微控制器（MCU）、RF（Radio Frequency）等，在5G通讯、高效能运算、新能源车与车用电子等半导体特殊元件消耗增加趋势下，亟需仰赖多元特殊制程支持，使其更专精于达到各领域所需之特殊用途。

　　DRAM存储器新世代逐渐成形，NAND Flash加速200层以上技术发展

　　DRAM方面，伴随疫情带动企业数位转型加速，除了服务器出货更聚焦于数据中心外，也让新型态的存储器模块开始聚拢，其中尤以CXL规范的模块为主。由于服务器系统的插槽数量有限，因此透过CXL的采用使整机高速运算时能够避开该限制，增加可支援系统运用的DRAM数量。2023年server CPU如Intel Sapphire Rapids与AMD Genoa不但将支援CXL 1.0，以及DRAM模块将采用DDR5，再者，为了使AI与ML（Machine Learning）的运算有效运行，部分server GPU也将导入新一代的HBM3规格，因此在存储器厂商与多家主芯片提供者的规划下，新一代存储器世代已经逐渐形成，期望在2023年陆续斩获市场。

　　NAND Flash方面，2023年堆栈层数加速，预计将有四家供应商迈向200层以上技术，甚至部分厂商也将量产PLC（Penta Level Cell），期望在单位成长进一步优化下，有机会取代HDD在服务器上的应用。在SSD传输界面上，2023年随着Intel Sapphire Rapids及AMD Genoa的量产，enterprise SSD界面将进一步提升至PCIe 5.0，而传输速度更可达32GT/s，用以AI/ML等高速运算需求，也有助于enterprise SSD平均搭载容量的快速提升。

　　深耕车用IC设计为趋势，第三类半导体则崭露头角

　　全球汽车产业朝C-A-S-E趋势前进，带动车用半导体强劲需求，车用半导体主要分为IDM与Fabless两大类别。IDM身为传统车用芯片供应商，在各类ECU的布局相当完整，并逐渐从传统分散式架构演进为域控制器（Domain Control Unit，DCU）与区域控制器（Zone Control Unit，ZCU）架构；而Fabless则持续深耕车用高效能运算领域，发展车载资通讯系统与处理自驾运算的SoC。伴随汽车功能复杂化，驱使ECU中的32-Bit MCU跃升为市场主流规格，2023年其渗透率将超过60%，产值达74亿美元，并将朝向28nm（含）以下制程发展。此外，自驾车需具备高效能运算AI SoC，持续朝5nm（含）以下先进制程开发、算力将达到1,000 TOPS迈进，与MCU等芯片共同加速全球汽车产业升级。