
筆者在前一篇文章「日本 Rapidus 2 奈米晶片量產真能如此順利?突破三難關才能創奇蹟」指出,該公司若要量產尖端晶片得面對三項考驗。儘管不同專家學者可能有不同看法,而它目前也難以撼動台積電,不過,因該公司試產在即,對台灣半導體產業的未來恐有影響,因而我們應對其營運模式有所了解。
快速與統一製造服務(RUMS)
根據NHK報導,Rapidus引進EUV曝光機時,總裁小池淳義(Atsuyoshi Koike)對外表示:「我們將把日本北海道的尖端半導體運送到全世界。雖然我們才剛到達第一步,但這肯定是邁向頂峰的一步。」
依小池對外的說明,Rapidus將採行創新的「快速與統一製造服務(Rapid and Unified Manufacturing Service;RUMS)」營運模式,它主要是指「涵蓋設計、製造到封裝」的一體化服務。他並認為,隨著時代的變遷,RUMS將是半導體製造領域未來的新發展方向。
為了達成RUMS的目標,該公司與新思科技(Synopsys)合作,創立Rapidus AI輔助設計解決方案(Rapidus AI-Assisted Design Solutions;Raads),引入AI科技來驅動生產製造,並簡化與加速設計流程,以建構「製造和協同優化的設計(Design for Manufacturing and Co-Optimization;DMCO)」,實現從設計到產出產品「世界最短的總週期(total cycle-time)」。
儘管如此,Rapidus營運模式能產生優勢嗎?
AI時代來臨是Rapidus崛起的機會
隨著AI時代的來臨,未來將不再只是需要大量生產標準化的通用型GPU或CPU晶片,依特定情境所設計的專業化AI應用晶片將愈來愈盛行,例如:智慧應用、機器人、自駕車等所需的「特殊應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit;ASIC)」晶片。
為了降低長期營運成本、提高硬體和軟體的整合性以及提升效能和效率, Google、Meta等不少公司都開始設計更適合於自己系統的晶片,以滿足其獨特需求。但受限於台積電先進製程規模,現今高階晶片產能供不應求,倘若Rapidus真能克服挑戰而順利量產,那就是其莫大的可能機會。
此外,與AI相關的小型新創公司日後將如雨後春筍般地設立。然而,對不同公司而言,設計ASIC晶片的困難度並不相同,有些新創公司的IC設計能力可能不足,或其設計需要經過適度調適。在現在的產業運作模式裡,IC設計服務商(IC Design Service)如創意電子、博通(Broadcom)等公司在開發ASIC過程扮演重要角色,它們可依客戶需求的特定情境訂製優化方案並進行服務,設計完成後替客戶下單給台積電、日月光等廠商進行生產與封裝測試。日後若Rapidus的營運模式可順利運轉,將提供給這些新創公司額外可選擇的替代方案。
Rapidus應留意整合模式所帶來的問題
Rapidus模式與現今專業代工的最大差異是整合與分工的不同。以台積電體系為例,創意電子為台積電轉投資的IC設計服務商,與台積電有緊密的合作關係,因而台積電是將設計功能外部化,採專業分工方式以完善其ASIC服務模式。
Hamel和Prahalad提出的核心能力理論(Core Competence Theory)強調,企業應該專注於發展其最具競爭力的能力或資源,這些能力或資源往往能在特定市場中產生顯著的競爭優勢。從過往經驗來看,台積電僅涉入專業代工,因專注而專精,展現出難以替代的高度效率與效能,方能實現其現今領導地位。
而Rapidus是一家新創公司,在資源極其有限的狀況下,要同時涉入設計、製造與封裝,會不會備多力分而難以深化各部門之核心能力,進而導致競爭弱勢?過往,一些整合元件製造廠(Integrated Device Manufacturer;IDM)都曾發生這類問題,因而可持續觀察Rapidus所採行的模式日後能否奏效?
另一方面,除了經營模式與其客戶產生利益衝突的問題外,IDM所面臨的主要問題之一是跨部門的協調與溝通阻礙,特別是設計部門和製造部門之間可能發生相互推卸責任,甚至相互束縛的現象,而導致組織效能下降。近兩三年,三星電子製造部門因競爭力下滑,導致其Exynos處理器今年想委外生產,即是其中一例。因而,Rapidus可能也得留意其整合模式所衍生的類似問題。
RUMS能達到獨特的差異性嗎?
Rapidus在RUMS模式裡創造了Raads這名詞,以表達其引入AI科技來驅動生產製造,並建構製造和設計協同優化的概念。Raads有部分確實是獨創,但有的是各家廠商已在採行的方式。例如,以AI科技來驅動生產製造流程是台積電、三星電子與英特爾(Intel)三大廠已實施的計畫,只是其細節做法不盡相同,甚至台積電已享有因實施AI計畫而帶來的實質效益。因而,Rapidus在這部分恐不易因此而產生優勢。
Rapidus的Raads直接包含設計端,因而其大數據在整體流程的回饋上較為直接,可能在速度上佔有優勢。換言之,若單以適時地推出產品進入市場的速度來看,這對需要統合性協助的一些小型新創AI公司來說,可能採Rapidus的服務模式更為有利。但這極可能依個別案例而有所不同,主要原因是客戶會從總體角度來思考,而非考量單一影響因素。
Rapidus目前正在建廠階段,因而,尚無法實質驗證RUMS模式能否為其產生獨特的差異化成效。但依其策略構想與規劃,營運規模可能是Rapidus需要謹慎考量之處,若客戶規模或訂單規模太小,就不易獲利。
最後,儘管這是一個複雜的議題,不過,如果若干年後Rapidus真有機會突破2奈米量產的挑戰,則該公司即有機會成為輝達、博通(Broadcom)等大客戶的次要供應商來源,屆時Rapidus雖小但就可能成為台積電的直接競爭對手,我國政府與相關廠商都應密切關注其動向與未來發展。
(作者:林良陽,國立高雄師範大學事業經營學系副教授;首圖來源:shutterstock)