摩爾定律壓力經(jīng)濟 有望重塑半導(dǎo)體制造新經(jīng)濟模式

　　摩爾定律給半導(dǎo)體界帶來了越來越大的經(jīng)濟壓力，尤其是對規(guī)模較小、經(jīng)常生產(chǎn)小批量產(chǎn)品的半導(dǎo)體廠商更是如此。一種新型的模塊化設(shè)計理念有望重塑半導(dǎo)體制造業(yè)的經(jīng)濟模式。

　　豐田生產(chǎn)體系（TPS）已經(jīng)應(yīng)用于芯片制造業(yè)，電子行業(yè)可能會因此發(fā)生巨變。

　　半導(dǎo)體制造業(yè)的成本挑戰(zhàn)

　　半導(dǎo)體行業(yè)正在經(jīng)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(shù)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(yè)即將迎來大災(zāi)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(shè)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(shè)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(chǎn)期，每天的成本算下來超過300萬美元。傳統(tǒng)觀點認為，為了獲得這么多的收入，就得讓所有設(shè)備一直處于運轉(zhuǎn)狀態(tài); 哪怕這意味著生產(chǎn)的閑置晶圓堆積如山。另外，為了證明搞這么大的規(guī)模是值得的，半導(dǎo)體產(chǎn)品每月產(chǎn)量至少要達到5000塊到10000塊晶圓。

　　導(dǎo)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(fā)展的持續(xù)不斷的投資與淘汰周期。這種快速循環(huán)可以解釋為什么半導(dǎo)體公司的寶貴生產(chǎn)線會在短短五年后變成雞肋。

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

　　幾乎每個月都會傳出有公司達成聯(lián)盟和剝離資產(chǎn)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(fā)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(shù)。2003年和2006年，摩托羅拉和飛利浦這兩家堪稱行業(yè)典范的公司，分別完全把各自的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)分離出來。2006年，LSI邏輯公司（現(xiàn)名為LSI Corp.）收購了杰爾公司，繼續(xù)在苦苦掙扎。2006年，AMD公司收購了ATI技術(shù)公司，但其現(xiàn)金流和競爭力一直受到此影響。批量生產(chǎn)的曙光

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

　　不過，現(xiàn)在出現(xiàn)了一線希望，而這線希望居然來自與半導(dǎo)體行業(yè)毫不相干的豐田汽車公司。30多年來，豐田采用的生產(chǎn)體系讓它得以提高質(zhì)量、產(chǎn)能翻番、生產(chǎn)品種更廣的車型，并且靈活改變產(chǎn)品組合。去年，豐田生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)商的利潤總和還要多。不過，雖然許多學(xué)者和公司主管細細研究了豐田的工廠和生產(chǎn)方法，通用汽車公司甚至在加州與豐田開了一家合資企業(yè)，但還沒有哪家廠商能夠完全復(fù)制它取得的成功。

　　2007年年初，半導(dǎo)體業(yè)界不僅有機會仿效豐田的生產(chǎn)體系，還有機會把其原則運用到隸屬集成設(shè)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(yè)務(wù)蒸蒸日上，總是處在技術(shù)和經(jīng)營方面的前列。但摩爾定律把這家芯片制造廠的寶貴生產(chǎn)線變成了雞肋，盡管其生產(chǎn)設(shè)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(chǎn)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(shè)備，或者改變產(chǎn)品設(shè)計或產(chǎn)品規(guī)格的情況下實現(xiàn)的。而這個短暫試驗揭露的只是冰山一角。這些早期結(jié)果指明了半導(dǎo)體制造業(yè)的新經(jīng)濟——這會對行業(yè)帶來持久而深遠的影響，還會創(chuàng)造新的發(fā)展機會。