台积电为什么完胜三星？ 从A9解密张忠谋六年布局

新款苹果iPhone6s和6sPlus，首度由两家厂商代工苹果自行设计的处理器A9，也就是台积电和三星。此事台湾科技业、股民人尽皆知。直到着名的美国网站iFixit拆解两款苹果刚上市手机，发现台积电和三星制造的A9处理器，型号竟然不同，且可轻易辨识之后，全球才引发一股实测“台积货”与“三星货”效能差异的热潮。

    全球网民并惊讶的发现，依播放影片、跑测试软体等不同方法，台积版处理器最高可比三星版省上近30%的电力。

    此后在香港与其他国家掀起的拒买“三星货”声浪，逼着苹果出面回应。苹果发给美国着名科技网站Techcrunch的官方声明为：“部分实验室让处理器维持高负载状态，直到电力耗尽。这不符合真实生活的情境…我们的测试数据以及顾客资料(编按:监测已售出的苹果手机)显示，采用所有不同零件iPhone6s和6sPlus的真实电池寿命差异，差异仅在2-3%之间。”

    但Techcrunch指出，苹果以所有消费者的平均使用情境来看省电效能并不尽合理。因为不间断的打手机游戏、看视讯，可能正是某些科技重度使用者的“一般情境”，而那群人正是最在乎电池续航力的一群。

    为什么台积电制程在高负载状态，能较对手大幅省电？

    一位不愿具名的电机系教授表示，台积电针对最新的16奈米FinFET制程，曾发表16篇技术论文；但从中看不出能大幅省电的端倪。但这不令人意外，台积电实际量产制程的性能，原本就常较公开资料要佳，“他本来就会留一手。”

    他依学理分析，过去业界的努力方向，是致力于减少待机时的电力流失。但这回看来，台积电全新制程的强项是在高负载，能以更少的耗电量让电晶体运作，“这就非常厉害。”

    然而，不少人质疑，三星是14奈米制程，较台积电的16奈米制程为小。理论上，不是半导体制程更微小更省电吗？

    其实，这牵扯到台积电、三星两强之争，一段暗潮汹涌的角力过程。

    一位前台积高阶主管，曾向《天下杂志》透露，台积电用于苹果的16奈米FinFET制程，原本打算称为20奈米FinFET。因为该制程的电晶体最小线宽(half-pitch)与量产的前一代20奈米CMOS制程差不多，只是换上革命性的超省电FinFET电晶体。

    但客户反应，你这个制程跟三星几乎一样，但三星叫14奈米，你叫20奈米。拿到市场卖，采用台积电制程的产品，很容易被认为落后三星一个世代而吃闷亏。

    台积电从善如流，不久后改名，但只敢叫16奈米。“我们至少有点良心，不敢(像三星)那样随便叫，”这位前台积高层苦笑着。

    回顾半导体制程历史，过去的技术世代都谨守摩尔定律──一年半到两年之间，电晶体最小尺度的线宽缩小0.7倍(面积缩小0.49倍，差不多是二分之一)。由国际组织─国际半导体技术蓝图联盟(ITRS)统筹，带领业界齐步走。

    台积电过去也行礼如仪，90奈米、65奈米、45奈米的依续下去。

    但在到了理应2010年上路的32奈米。当时刚回锅担任执行长的张忠谋突出奇招，跳过32奈米，推出电晶体面积小了20%的28奈米技术世代，效能、成本远胜对手的32奈米产品。

    三星、IBM、格罗方德阵营措手不及而步调大乱，28奈米因此成为台积电史上最赚钱、称霸时间最长的一个世代。

    这是向来以深思、战略着称的张忠谋，较不让一般人熟悉的战术面。

    有此先例，这回三星“跳过”20奈米，直攻14奈米FinFET，也只能算是“以彼之道，还施彼身”的一次成功反击。

    然而，2016年的A10未来一役，三星却可能全盘皆输。

    张忠谋四年前宣布台积电要跨入封装领域，当时震惊业界。但现在证明成果丰硕，台积电最先进的整合扇出型（InFO）晶圆级封装，可望首度应用在A10处理器。

    花旗证券分析师RolandShu在最新一篇报告表示，InFO业务应该短期内很难赚钱，但却可以让台积电建立与对手三星的差异化。如果明年推出的苹果iPhone7的A10处理器采用InFO技术，基于InFO技术为台积电独家拥有，“台积电极有可能拿下压倒性比例的A10订单。”

    一位与台积电关系密切的相关业者也指出，台积电已确定靠着InFO技术，击败三星，拿下全部A10订单。去年，台积电以8500万美元向高通买下的龙潭厂，即规划为InFO专用厂。目前已快马加鞭的装机、测试，预计明年第2季将开始量产，迎接A10订单。