摩爾定律壓力經濟 有望重塑半導體制造新經濟模式

　　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制造業的經濟模式。

　　豐田生產體系（TPS）已經應用于芯片制造業，電子行業可能會因此發生巨變。

　　半導體制造業的成本挑戰

　　半導體行業正在經歷一場巨大的變化。它將分化成貧富兩極; 每家廠商想獲得利潤變得極其困難。從來沒有那么多的聰明人在為那么少的利潤如此拼命地工作。

　　步入一家耗資數十億美元興建的芯片制造廠，你很可能會有這樣的想法: 這個行業即將迎來大災難。首先躍入眼簾的是兩個籃球場大小的車間，堆滿了把光刻圖案投射到圓片上的設備。還會在旁邊看到一只高大的箱子（又叫儲料箱），里面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。

　　為什么？一家芯片制造廠的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，為了獲得這么多的收入，就得讓所有設備一直處于運轉狀態; 哪怕這意味著生產的閑置晶圓堆積如山。另外，為了證明搞這么大的規模是值得的，半導體產品每月產量至少要達到5000塊到10000塊晶圓。

　　導致成本如此高昂的最主要因素是摩爾定律。需要巨額資金，才能支撐讓摩爾定律保持發展的持續不斷的投資與淘汰周期。這種快速循環可以解釋為什么半導體公司的寶貴生產線會在短短五年后變成雞肋。

　　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）再也玩不起這游戲了。行業的大規模重組正在迫使它們進行合并或者外包生產，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，共同開發基于線寬（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范的公司，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.）收購了杰爾公司，繼續在苦苦掙扎。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干的豐田汽車公司。30多年來，豐田采用的生產體系讓它得以提高質量、產能翻番、生產品種更廣的車型，并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，它賺到的利潤比全球其他所有汽車生產商的利潤總和還要多。不過，雖然許多學者和公司主管細細研究了豐田的工廠和生產方法，通用汽車公司甚至在加州與豐田開了一家合資企業，但還沒有哪家廠商能夠完全復制它取得的成功。

　　2007年年初，半導體業界不僅有機會仿效豐田的生產體系，還有機會把其原則運用到隸屬集成設備制造商（IDM）的一家邏輯芯片制造廠。這家工廠通過遵循摩爾定律求得了生存，并且業務蒸蒸日上，總是處在技術和經營方面的前列。但摩爾定律把這家芯片制造廠的寶貴生產線變成了雞肋，盡管其生產設備仍比較新。

　　短短七個月后，這家公司把每塊晶圓的制造成本降低了12%，并把生產周期（空白硅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%。這一切是在沒有投資新設備，或者改變產品設計或產品規格的情況下實現的。而這個短暫試驗揭露的只是冰山一角。這些早期結果指明了半導體制造業的新經濟——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。