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2023/10/26 | 第660期 | 訂閱/退訂 | 看歷史報份 | 每週五出刊 | 先探網站
   
 
封面故事 晶背供電 台積電最強黑科技
 
老謝專欄 戰爭考驗金融市場承載力
 
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封面故事
晶背供電 台積電最強黑科技
【文/吳旻蓁】
晶圓代工龍頭廠台積電在十九日法說會上除了提及三奈米製程進度外,總裁魏哲家也透露觀察到二奈米在高速運算和智慧手機相關應用方面獲得客戶興趣和參與,與三奈米在同一階段時不相上下、甚至更高。而台積電預計二奈米將如期於二五年量產,且表示二奈米推出時,將是業界最先進的半導體技術;而適用於HPC的二奈米「背面電軌」(backside power rail)解決方案則預定二五年下半年推出、二六年量產。

台積電N2P將導入晶背供電

事實上,自二二年以來,台積電就多次發表二奈米晶片製程的研發進度;在今年的技術研討會上,台積電也表示N2P製程技術將通過晶背供電網路(BackSide Power Delivery Network; BSPDN)減少IR壓降(IR Drop)和改善信號,將性能提高十到十二%,並將邏輯面積減少十到十五%。

當前隨著電晶體逼近單奈米尺度,甚至比新冠病毒顆粒(約一二○奈米)還小,如何製作出更迷你、效能更高、能夠短時間量產的下一代元件,是半導體產業近年來一大棘手問題。也因此,晶片製造競爭持續白熱化,台積電、英特爾(Intel)、三星(Samsung)等晶片製造巨頭都在爭相展示三奈米、二奈米等先進工藝的技術突破,包括GAA(閘極全環電晶體)、High-NA(高數值孔徑)、先進封裝等一系列的創新技術,都是為了替摩爾定律續命。

而與EUV光刻機類似,晶背供電技術被視為繼續開發更精細工藝節點的關鍵技術,預期將成為晶片廠又一個新的競爭戰場。晶背供電技術的出現,為晶片製造帶來了一些全新的製程步驟。過去長久以來,晶片製造都是利用後段製程(BEOL),在矽晶圓的正面布線,透過這些低電組的導線來供應電力給晶片;也因為如此,晶片內的供電網路與訊號網路(即晶片內的訊號線)必須共用相同的元件空間。

但在製程節點持續推進之下,電晶體越來越小,密度越來越高,堆疊層數也越來越多,為了將電力從封裝傳輸至晶片中的晶體管,電子必須經由金屬導線和通孔,穿過十到二○層堆疊才能為下方電晶體提供電源和數據訊號。然而,越接近晶體管,線寬和通孔就越窄,電阻值也因而上升,使得電子在向下傳輸的過程中,會出現IR壓降現象,導致電力損失產生。

改變新一代邏輯晶片規則

除了電力損失,供電線路占用空間也是問題。晶片內的電源線路在布線複雜的後段製程上,往往占至少二○%的繞線資源,如何解決訊號網路跟供電網路之間的資源排擠問題,使元件進一步微縮,變成晶片設計者所面臨的主要挑戰之一。此外,電源線和接地線在標準單元設計上占了很大空間,使得組件很難進一步微縮。就系統設計而言,因為功率密度和IR壓降急遽增加,從穩壓器到晶體管的功率損失就很難控制在十%以下。對此,專家指出,如果不對晶片的電子進出方式進行大改變,無論製造多小的晶體管都無濟於事,也因此,業界開始研究將供電網路轉移到晶片背面的可能性。【本文未完,全文詳情及圖表請見《先探投資週刊》2271期;訂閱先探投資週刊電子版

 
老謝專欄
戰爭考驗金融市場承載力
【文/謝金河】
十月七日,巴勒斯坦激進組織哈瑪斯對以色列發動奇襲,造成以色列重大傷亡,這個突擊也帶來中東情勢的張力,一向血債血還的以色列當局立刻展開報復式反擊,巴勒斯坦難民頓時成了人肉盾牌,這場宿怨一時之間恐難化解,也對金融市場帶來重大的變數。

眼前除了俄烏戰爭仍在僵持中,現在以色列與哈瑪斯的戰爭開打,中東的衝突有三個層次,如果只是以色列與哈瑪斯的「以哈衝突」,這個局部可控的衝突範圍較小,但如果擴及到以色列與整個巴勒斯坦的對決,除了加薩走廊,在約旦河西岸的巴勒斯坦人也加入戰局,以巴衝突會全面升高,若是整個中東地區的以色列與阿拉伯人也全捲入,包括最大的伊朗,或是黎巴嫩的真主黨、敘利亞的阿塞德政權也加入,那麼中東勢必又成火藥庫,世界的紛爭可能更加延續擴大。也就是說,美國已經一腳踩進烏克蘭,如果中東又有變化,美國陷入兩邊作戰,恐怕會增添美國的壓力。

戰爭爆發,股市首當其衝

不管俄烏戰爭或以哈衝突,如果仔細抽絲剝繭來看,背後又有美中角力的刻痕,這次哈瑪斯以寡之力敢在以色列頭上動土,顯然背後有一股很大的勢力在支持,這可能敘利亞總統訪中後爆發以哈衝突,哈瑪斯對以色列發射的五○○○枚火箭彈,可能是敘利亞提供,武器來源可能是中國,如果把這個輾轉關係延伸下去,這似乎是一場代理人的戰爭。

從俄烏戰爭,到以哈,以巴,再到可能的以阿衝突,看起來是一場代理人的戰爭,中國結盟俄羅斯、伊朗、北韓逐漸形成新的軸心國,而與美國、歐洲為主的自由民主陣營正逐漸形成對峙之勢,如果這個衝突對立升高,甚至蔓延到亞洲,現在的南海、台海勢必成為新的火藥庫。最近在菲律賓外海,中國與菲律賓船艦互相擦撞,這可能也是一個不得不提防的引爆點,當然台海的危機一直都在,甚至北韓與南韓的恩怨、中國與日本的百年宿仇都交會在這裡。

如果衝突對立一直升高,世界大戰的腳步也會愈來愈近,JP Morgan執行長Jamie Dimon率先表態說現在是世界數十年來最危險的一刻!橋水創辦人Ray Dalio說世界大戰發生的機率超越五○%,過去一百年來,從一戰到二戰再到今天,這個世界相隔七十八年沒有發生全面大戰,只有局部爭端,現在美中兩國角力,各有結盟,這個修昔底德陷阱,稍一失控,很容易引來世界級的大戰,戰爭一旦爆發,股市也將首當其衝。

我們以色列為列,以色列是全世界新創基地,二○一六年我們參訪以色列有到過Mobileye,這家公司後來被Intel併購,那家公司CEO曾經要我坐上無人駕駛汽車,不會開車的我坐上駕駛座,駛上高速公路,印象深刻,去年六月以色列股市寫下二一五八.二的新高點,十月七日戰事爆發,以色列股市從一九○六.六四急跌到一六一七.一二,指數重挫二三九.三八,跌幅十二.七九%,可見戰爭的衝擊十分之大,戰火底下無完卵。

眼前來看,俄烏戰爭未解,以哈衝突隨時有升高的態勢,金融市場短期不會平靜,隨時也會有突發狀況,股市表現不會太好。十月即將走入歷史,我們先來檢視一下幾個金融市場的數字,一是VIX恐慌指數逐漸從二一.七一回跌到十八.九七,公債殖利率有到頂的跡象,美國十年債殖利率一度頂到五%,二十四日回降到四.八一九%,戰爭如果加劇,美國Fed十一月升息機率會減小。而以哈衝突造成的油價上漲有趨緩之勢,WTI最高到九二.二五美元,現在回跌到八三.七四美元,北海布蘭特從九四.五五跌到八八.○八美元,油價有稍稍回落之勢。

新興市場資金唯恐流出

戰爭陰影推高了金價,黃金從一八一六美元大漲到一九八一美元,這當中還有比特幣的大漲,二四日比特幣大漲到三四○九七美元,這一個月來從二五一五五美元飆升到三八○九七美元,看起來比特幣也在戰爭中成了避險貨幣。而美元指數在一○六上下震盪,二十四日大漲○.七三四,來到一○六.二七,美元強勢會加重新興市場貨幣貶值壓力,台幣最近來到三二.三七二,不利台股表現。當然,人民幣也在七.三附近,中國壓力更是不輕,最近日圓又逼近一五○,馬幣貶到四.七九二,泰銖來到三七.二都是新低,這都意味了錢往美元、美債跑,新興市場資金流出壓力很大。

如果把今年全球股市掃瞄一下,到二四日為止,美國道瓊指數漲了一輪後,現在回到去年底的原點,去年收盤三三一四七.二五,現在是三三一四一.三八,今年小跌五.八七,但美國其他類股表現不差,標普五○○漲了十%,Nasdaq漲了二五.五四%,更大型的Nasdaq 100上漲三四.八%,費半指數漲了三二.○六%,這顯示在戰爭陰影下,美國股市的表現仍然勇冠三軍。

台、港股指數即將交叉

如果對照美股,中國股市表現相對慘烈,二三日上海A股創下三○六六.二的今年新高,上證三○○○點大關失守,收在二九二八.五一,深圳成分指數在二○二一年元月與台灣的加權指數在一六三○○點附近幾乎交叉,現在跌到九六七三.七六,上海B股幾乎回到武漢封城的位置,深圳B股創了兩年新低。滬深三○○指數這兩年從五九三○.九一跌到三四五○.六五,這個位置比武漢封城的低點還低。

今年以來,上海A股下跌五.三四%,上證跌五.三七%,深圳成分指數跌十四.九%,深圳A股跌十.五一%,滬深三○○跌了十.八三%,香港國企跌十二.三四%,香港恆生跌十三.一九%,是亞洲表現相對弱勢的市場。這當中值得一提的是,二十四日香港恆生收盤一六九九一.五三,台灣的加權指數是一六三○九.七六,台灣的加權指數與香港恆生差距六八一.七七,雙方從最大差距二二三五六縮小到即將交叉,這是香港這些年的變化。

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