值得注意的是，台積電內部肩負5nm任務的「關鍵18廠」（Fab 18）人事安排悄悄確定，如此精兵良將齊聚，看得出臺積電要以工藝技術的優勢，再勝英特爾（Intel）、三星電子（Samsung Electronics）兩大競爭對手的決心。
全球3nm晶圓廠建置成本百億美元起跳，入場門票是洛陽紙貴，隨著聯電、GlobalFoundries都放棄高端工藝技術的追逐，只剩下台積電、三星、英特爾三巨頭，而英特爾在產能不足等眾多考量下，又退出晶圓代工領域，因此，此戰場剩下台積電、三星捉對廝殺，一路從16/14nm、10nm、7nm纏鬥到5nm和3nm大戰。
5nm晶圓廠備戰，已進入試產階段
台積電接連在10nm、7nm技術節點都成功打下勝仗，可以想見，這次在5nm工藝上的急起直追，是為了確保技術再次超前，但同時，競爭對手三星也是步步逼近。
台積電的5nm晶圓廠計畫從2018年開始啟動，已經有5,000多名工作人員加入日夜趕工，廠房建置完成，進入安裝機台階段，日前更宣布正式進入試產，符合公司原來規劃的、在第二季度進行風險試產的目標，將於2020年進入量產。
根據供應鏈透露，5nm製程搬入機台設備的速度，幾乎是以「平均每1.5小時搬入1台」的進度入廠，台積電是全力推動5nm晶圓廠進入生產狀態。
雖然公司表示5nm製程正式進入試產階段，但供應鏈也透露，由於全球半導體環境成長放緩，IC設計客戶對於新技術的開案態度會更為謹慎，之後投片速度可能會緩下來，轉為保守策略。
「關鍵18廠」人事安排，借重7nm和16nm量產經驗
全球首座5nm晶圓廠進入生產的同時，負責這座5nm的「關鍵18廠」（Fab 18）內部的人事方案也已確定，由近2年剛升任晶圓廠營運副總的王英郎統籌這次18廠的人事安排，他在台積電內部有最年輕的副總之稱。
其中，廠長由曾任台積電中科15廠的廠長劉曉強擔任，而2位副廠長是由之前曾任職南科14廠的楊懷德，以及林俞穀出任。
此外，台積電14B廠在2019年1月底發生光刻膠導致的報廢晶圓事件後，也因此出現人事異動，據傳在事件後升任14B廠廠長的蘇濱嘉原本是要轉到18廠的，因緣際會改變了任職。
基於台積電現在規劃，南科14廠和18廠分別專注12nm和16nm製程技術，以及5nm和3nm技術，而中科15廠則是負責28nm和7nm製程技術。
這座5nm晶圓廠從啟動到完工，過程是歷盡千辛，因為5nm晶圓廠基於高端工藝技術，導入極紫外光（EUV）機台，對於水、電的使用量都大幅提升，也要把關製程中產生的危險物質等問題，台積電在建廠之前所進行的環境評估更長達整整2年。
然而，2019年3月底在廠房都已經完成後，突然發生外包廠商的員工在該基地的頂樓墜樓身亡事件，台積電因為要進行事故調查，廠區工程暫停了幾日。
台積電表示，已經在開放創新平臺OIP（Open Innovation Platform）下推出5nm設計架構的完整版本，目標是鎖定5G和人工智慧領域，並與EDA大廠和矽智慧財產權從業者通過多種晶片測試載具合作開發並完成設計架構的驗證，包括技術檔案、製程設計套件、工具、參考流程、以及矽智慧財產權。
台積電進一步表示，相較於7nm工藝，5nm創新的微縮功能在ARM Cortex-A72的核心上能夠提供1.8倍的邏輯密度，速度增快15%，且SRAM和類比面積也縮減。同時，5nm也導入EUV技術，具備製程簡化的效益。
在5G、人工智慧等應用為主軸的帶領下，台積電未來在5nm製程的潛在客戶應用領域涵蓋蘋果、華為、Nvidia、AMD、賽靈思等。
三星屢屢宣稱7nm技術領先，客戶數不足是致命傷
對於台積電的積極推進至高端工藝技術，三星可是絲毫沒有鬆懈。第一招是在第一代的7nm工藝技術上，立刻讓EUV技術上線，對比台積電是等第一代7nm技術穩定後，才於第二代7nm中導入在半導體界跨時代的EUV技術，操作相對保守，走穩紮穩打路線。
不過，三星導入EUV進度雖然全球領先，但7nm製程真正量產的速度似乎不如先前公布的時程，尤其是客戶數量的掌握不足，以及缺乏關鍵有利的大客戶，一直是三星發展晶圓代工業務的致命傷。
對比台積電在7nm製程上幾乎通吃所有客戶，包括海思、蘋果、Nvidia、AMD等，但三星7nm的產能使用，仍是會以自家手機處理器晶片為主，其次是為IBM代工的Power系列處理器產品，用於伺服器上，需求量恐有限。
不過，比較麻煩的是，三星之前一直放話7nm領先量產，但最後自家推出的新一代旗艦型移動處理器Exynos 9820卻沒有立即採用7nm技術，而是用10nm加強版的8nm LPP製程生產，讓外界對於三星7nm的進度有諸多疑惑。
再者，GlobalFoundries日前宣布放棄7nm以下的製程技術發展，在半導體產業掀起軒然大波，有兩家客戶因此受到影響，其一是合作關係緊密的AMD，使得最後AMD的7nm大單由台積電全包下。
其次，IBM Power系列的處理器晶片原本是GlobalFoundries的14nm生產，往下進入7nm技術後，最早傳出IBM也可能採用台積電的7nm，但最後該訂單落在三星手上。
台積電的5nm晶圓廠啟動，也讓三星加緊5nm製程佈局，宣布攜手ARM，雙方協議針對7nm和5nm工藝晶片進行技術優化，其中5nm LPE製程將帶來更小的晶片面積和更低功耗，ARM也宣布一系列的基礎IP包括高解析邏輯架構、存儲編譯器綜合套件等。
再者，三星和台積電之間的高手過招，也延續至3nm工藝技術上。
台積電計畫斥資將近200億美元的3nm晶圓廠，已經在2018年底通過環評標準，預計2020年動土興建，這座3nm廠房是南科18廠第4期到第6期的新廠，預計2021年試產，2022年到2023年之間進入量產，是第一座宣布為3nm工藝建造的廠房。
三星亦不甘示弱地宣布，已經完成3nm的性能驗證，未來要進一步完善製程技術，目標非常積極地訂在2020年量產。不過，根據過去「開支票」的經驗，三星兌現支票的比重不高，因此在全球第一家量產3nm技術的桂冠殊榮上，台積電仍是十分具有冠軍相。
本文係由DeepTech深科技授權刊登。原文連結：台积电5nm“关键18厂”已浮出水面！平均每1.5小时部署一部机台
