2014年4月18日 星期五

群眾募資年增率將高達62%募集資金達到60億 - 台灣該思考如何振興新創企業( Crowd-funding Platforms Raised Almost $6B in ’11, Up 62% Y-O-Y )

群眾募資或稱群眾集資、群眾籌資,簡稱眾籌,是透過網路平台展示、宣傳計畫內容、原生設計與創意作品,並與大眾解釋讓此作品量產或實現的計畫。有興趣支持、參與及購買的群眾,可藉由「贊助」的方式,讓此計畫、設計或夢想實現。在一定的時限內,完成事先設定募資的金額目標後即為募資成功,可以開始進行計畫。

一般的群眾募資,將贊助者投入的資金視為捐贈性質的,但對創業者或其他人士而言,這也是一個良好的籌資方式,進而發展出了捐贈性質、債權性質、股權性質數種類型。

台灣最大群眾募資公司是 flyingV,2012年4月開始營運。總集資案件390件,其中185件成功,總集資金額約 6,800萬元.

Crowdfunding Will Make 2013 The Year Of The Gold Rush 2013年是群眾募資的淘金熱
群眾募資增率很高 ( Crowd-funding growth rate is much higher )

While 2012 was an amazing year for crowdfunding, 2013 should outdo it. Here are my half dozen predictions for the year – and why this new form of capital formation will continue to soar. ( 儘管2012是一個了不起的一年crowdfunding , 2013應該超越它。這裡是我的半打預測年度 - 為什麼這個新的資本形成形式將繼續飆升。)

1. The Global Crowdfunding will double in annual revenue to $6 billion in 2013 ( 2013, 全球Crowdfunding 將在年籌資翻倍至60億 )

Crowdfunding was exploding quietly in 2012 for the non-believers and loudly for the embracers between March 8, 2012 and President’s Obama signing of the JOBS Act into law on April 5, 2012. Some of the largest sites in the world for rewards and donations – Kickstarter, Indiegogo, Grow VC and Rockethub – saw their daily traffic and donation amounts double within a few months. Kickstarter has had its issuers raise a cumulative $200+ million in sales 2008-2011 to reach an addition $145+ million to a total of $345+ million by year end 2012. To give you an example, LendingClub reached $75+ million per month in debt lending as a crowd funding platform in November 2012.  It is the largest U.S. peer-to-peer lender and will hit an additional $1 billion in loans 2013 vis-a-vis the cumulative $1 billion it lent since inception 2007.
2011 群眾募資增率99%, 捐獻占48.2%

The global predictions in 2013 for the debt crowdfunding industry are strong. LendingClub will add almost $1 billion in 2013 to the total of $3 billion reached in 2012. There are 34 additional debt crowdfunding firms growing globally, including Zopa ($400 million since inception) and Prosper ($250 million). The balance of the $1.25 billion will come from donations and rewards-based crowdfunding, which will provide the bulk of growth in 2013 and 2014.

2. The EU will embrace crowdfunding laws ( 歐盟將出來 CrowdFunding 法律 )

Led by the Directorate General for Enterprise and Industry, the EU Commission will have a couple more workshops Q1-3 2013 and create a proposal towards making crowdfunding for equity a legal option by Q4 2013. It will take EU 1,000 days to make such a law legal from the day a proposal is created. My prediction is that the EU is lethargic in pan-European law implementations.

3. Crowdfunding platforms will turn into a commodity ( Crowdfunding 平台將變成商品 )

The 700+ crowd funding sites today will increase to 1,500 by Q2 2013 and quietly contract under the hood to 200 well-financed and revenue-generating sites by Q1 2014. Sites like Crowd Valley with 300 plus private label crowd funding platforms offered free to organizations will start charging for these services. These private label extensions will lead to the growth of more community sites CrowdTilt which allows any site to start group charging and collecting money from several projects and thousands of donors.
using crowd funding but the back end technology will be run by a few dozen leading platforms. In parallel we will see 1,000 more sites using crowd funding with free API technology from firms like

4. MA will not fuel Crowd Funding in 2013, but international expansion will ( 2013年併購並不會刺激人群的資金,群眾募資將往國際擴張 )

群眾募資增率很高, 消費性、IT服務、生技健康、軟體類就占66%
Crowdfunding firms are poorly funded, with few assets to be purchased. The lack of standardized valuations for crowdfunding sites makes 2013 a year where we see growth but M&A will mature to grow fastest in 2014. M&A in 2013 will probably kick up little dust, just as it failed to do in 2012. We have seen some acquisitions but those are more of acquiring the liabilities of running sites and spending more money to drive traffic. Crowdfunding platform assets will not mature in 2013. Crowdfunding has one inherent challenge – a bottomless pit cost requirement to drive traffic to your site. Next year will see a the gold rush: International expansion firms will grab market share and organically grow with innovation being the discernible advantage. Kickstarter launches in the UK, Indiegogo is already in Germany and several other countries. We will see more international expansion by US companies in the field. Meanwhile, more leading international firms, like Crowd Valley and Give2Gether, will push into the US, while Kickstarter and Indiegogo get as much as 30% of their revenue from abroad.

5. Broker-dealers will lead the “Rich Man’s Crowd Funding” strategy ( 經紀交易商將帶領“富人群眾籌資”戰略 )
 群眾募資北美占82%

The smallest broker dealers will consist of crowdfunding for equity players licensed with FINRA that use “Rich Man’s Crowd Funding.”

What’s that? Currently you raise private capital mainly through SEC exemptions. Most common is Regulation D, 506 which allows you to have only 35 non-accredited investors and an unlimited amount of “rich people” allowed to invest.  To be accredited you have to have earned $200,000 ($300k for married couples) the last 2 years or have a net worth over $1 million (and you must exclude the value of your home). Reg D, 506 as we call it, stood for $900 Billion in capital raised in 2011.

The large distribution online promised by crowd funding technology will empower broker dealers to differentiate and use the crowdfunding as a tool for their clients. It was presented to the National Investment Banker Association Spring 2012 and today we have seen recent movements of SoMoLend and CrowdFunder, which signed up with the leading broker dealer Gate Technology whose back end crowd funding platform is run by visionary CEO Vince Molinari. We will see the two to three dozen crowdfunding-for-equity pure plays partner up with broker dealers in Q1 2013 and start pursuing SEC broker-dealer transactions under the Rich Man’s Crowd Funding option, as everyone waits for crowdfunding to become legal.

We predict Crowd Funding for Equities will not become a legal SEC / FINRA regulated program in 2013 but rather by January 2014 because of the byzantine processes required for the SEC and FINRA to interpret the JOBS Act and implement the law. See Obama’s 10 Steps with SEC & FINRA to Legalize US Equity Crowd Funding.

6. By July we will see issuers raise $1 million in capital per week ( 到七月,我們將看到發行人每週將籌集到100萬美元資金 )

By year end we will see a total of 104 startups in 2013 having raised a minimum $1 million through crowd funding in 2013. Crowdfunding will be a generally accepted tool to raise capital and the general public explosion will come in 2014 when corporate America officially embraces it. ( 到今年年底,我們將看到一共有104家創業公司在2013年曾在2013年提出並籌得了一個最低百萬美元群眾集資。 Crowdfunding 將是一個公認的籌集資金工具並在2014年爆炸性公眾性的會,美國企業將正式擁抱它。)
Kickstarter 實況 ( Kickstarter status )

Crowdfunding Platforms Raised Almost $1.5B in ’11, Up 72% Y-O-Y

Crowdfunding platforms (CFPs) raised $1.47 billion in 2011, up 72% from $854 million in 2010, and almost tripling the $530 million raised in 2009, finds massolution in a May 2012 report. The study predicts worldwide funding volume to almost double this year to $2.8 billion, driven by a 300% growth in equity-based (for financial return) and reward-based (for non-financial rewards such as tokens) crowdfunding, with lending-based (75%) and donation-based (50%) funding also to experience solid growth.

The report defines lending-based funding as a crowdfunding model in which funders receive fixed periodic income and expect repayment of the original principal investment.

Number of CFPs Booms

Data from the “Crowdfunding Industry Report” indicates that as of April 2012, there were an estimated 452 crowdfunding platforms active worldwide, forecast to grow to 536 by the end of the year, representing a 60% year-over-year increase. The majority of CFPs are based in North America, with a high concentration also seen in Europe.

The reward-based category is the largest in terms of the number of CFPs, while the lending-based category is the smallest. Basing the analysis on a sample of 143 CFPs, the report determines that the donation-based (50%) and lending-based (41%) categories are growing at a relatively similar pace, though both markedly slower than the reward-based category, which boasts a 79% compound annual growth rate (CAGR). The equity-based category sports the fastest growth rate, at 114%.

Other Findings:
  • The total number of crowdfunding campaigns in 2011 reached close to 1.2 million, with almost all occurring in North America (532,000) and Europe (654,000).
  • Equity-based crowdfunding platforms produce the largest amount of funds on a per-project basis. 21% of the funds raised by these platforms in 2011 were for projects that drew $250k or more in funding, compared to just 6% for projects that drew less than $10k in total funding. (Note that this is based on a small sample size of 10 CFPs.)
  • Donation-based and reward-based crowdfunding platforms draw the lowest levels of funding per project. 63% of the funds raised by these platforms were paid out to projects that drew less than $5k in funding. (This data is based on a sample size of 25.)
  • It takes 2.84 weeks on average across all categories (from a sample of 83) to raise the first quarter of the funding goal, and 3.18 weeks on average to raise the last quarter. Lending-based campaigns take about half as much time to complete (4.8 weeks) as equity-based (10 weeks) or donation-based campaigns (10.2 weeks).
  • 42% of CFPs (from a sample of 60) charge a transaction fee based on a percentage commission of funds paid out.
  • About the Data: The Crowdfunding Industry Report is based in part on an industry survey conducted in Q1 2012 by Crowdsourcing.org, with analyses conducted by Crowdsourcing LLC’s research and advisory business, massolution, and significant research conducted via other reliable sources to complete the profiling of the global crowdfunding industry. The survey received over 170 responses from selected participants from Crowdsourcing.org’s Directory of Crowdfunding Sites, which contained 452 active crowdsourcing platforms at the time the survey was conducted. As the basis for the analyses, 135 submissions were selected from CFPs, based on a determination of being both comprehensive and high-integrity.
分析
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2014年4月11日 星期五

美國石油與頁岩天然氣產能創新高,造成未來2016 ~ 2025 影響 - 俄國財政轉弱、美元轉強、天然氣發電效率上升、電動車產業成新主流 ( U.S. oil and shale gas strong production, causing future impact from 2016 to 2025 )

頁岩氣開採進步 美估2037年不需進口原油
美國頁岩天然氣超有競爭力, 將影響整個
能源使用比重, 甚致將大幅讓美國能源使用
方式改變

美國石油與天然氣探勘井數量年增 80 座,再創新高,根據美國能源資訊署 (EIA) 報告指出,北達科他州與德州油田開採量增加,預估 2037 年美國無再須進口原油。《彭博社》報導,能源資訊署發言人 John Krohn 表示,這是該署在年度能源報告中,「首度」預期對石油進口消費量,可在 23 年後「達到零」。

此份預估報告的難度,在於分析師必須精確算出幾千英呎下,到底容納多少原油、採收技術如何快速進步,以及油價開採是否符合成本。

《FWBP》報導指出,能源顧問 Schork Group Inc 總裁 Stephen Schork 認為,10 年前美國天然氣來源來自進口,「但目前看來用量已可供出口」,在未來幾年內,狀況會如何改變,還有待討論。

根據美國能源資訊署樂觀報告指出,美國國內原油平均日產量 20 年後將增至 1300 萬桶,但若開採技術沒有重大突破,保守預估也會有 1000 萬桶。目前美國石油進口量已從 2006 年的 1300 萬桶,減少至 500 萬桶,一切都得歸功於頁岩氣開採技術大幅進步。

美國頁岩油及頁岩氣對世界之影響越來越大

頁岩油及頁岩氣的廣泛開採和大規模應用,將對現有的以石油和煤炭為主體的能源消費結構帶來巨大衝擊和改變。

美國油消耗下降但美國原油產能增加

  頁岩油革命正在重新界定全球能源格局,正如國際能源署在最新的《世界能源展望報告》中所說的那樣,美國能源開發具有深遠意義,北美以外地區和整個能源行業都將能夠感受到其影響。隨著非傳統油氣產量的大增,美國能源產量的增長將加速國際石油貿易轉向,對傳統能源生產國以及由此產生的定價機制都會產生壓力。未來我們將一一感受這些變化。

2017年美國將成最大產油國

這麼有競爭力之美國天然氣未來將出口
國際能源署去年11月發布的報告預計,美國將在2017年取代沙特成為全球最大的產油國,該組織還預測美國距離實現能源自給自足的目標已經很近,而這在之前是不可想象的。國際能源署的此番預測與其之前發布的報告形成鮮明對比,此前的報告稱,沙特將保持全球最大產油國地位直至2035年。

  國際能源署預計,美國石油進口將持續下降,北美將在2030年左右成為石油凈出口地區,而美國將在2035年左右基本實現能源自給自足。“美國目前大約20%的能源需求依靠進口,但以凈進口量計算幾乎達到自給自足的程度,這與其他多數能源進口國呈現的趨勢迥然不同。”

  這份報告表示,美國到2015年將以較大的優勢超越俄羅斯,成為全球最大的天然氣生產國,到2017年成為全球最大的石油生產國。隨著國內的廉價供應激發工業和發電行業的需求,美國到2035年對天然氣的依賴將超過石油或煤炭。( 註:一旦, 美國石油及天然氣都成為全世界主控者, 蘇俄能源出口將受打擊經濟也受害, 那時蘇俄又要進口許多糧食, 我懷疑俄侵略烏克蘭極可能是一種戰略, 因為蘇俄許多糧食穀物進口來自烏克蘭 )。

未來交通電力時代將因廉價之電力、電池及充電技術而啟動

Elon Musk: The Future Is Fully Electric 

Interviewed at The New York Times's Dealbook Conference today by Andrew Ross Sorkin, who repeatedly questioned Musk, the CEO of Tesla Motors, about three recent fires in Tesla automobiles, Musk largely shrugged off headlines on the accidents as "misleading" and the number as statistically insignificant. He said no Tesla recall is in the near future.

In the more distant future, he had broader predictions.

"I feel confident in predicting the long term that all transport will be electronic," said Musk, who is also founder and CTO of SpaceX, the space rocket company that's contracting with NASA. He paused slightly. "With the ironic exception of rockets."

Musk says the future of the country's ground transportation will be fully electric, powered by efficient batteries, and that "we are going to look back on this era like we do on the steam engine."

"It's quaint," he said. "We should have a few of them around in a museum somewhere, but not drive them."

Whatever happened to flying cars?

"I kind of like the idea of flying cars on the one hand, but it may not be what people want," he said, adding that noise pollution could be an issue--as might interfering with sight-lines of city skylines.

Extending electric transportation to the skies, though, might be possible, and--yes--Musk even has a plan for it.

major blocking issue to e-Car is battery, charging time and cost
"I do think there's a lot of possibility in creating a vertical-takeoff supersonic transport jet. It could come from a startup," Musk said, admitting that if he has another company in the future, "which will happen no time soon," he'd be open to building electric supersonic aircrafts. He even has a design in mind--inspired by the Concorde.

( 註:美國大部份的電力來自於燃燒石油燃料。 那麼需要插電的電動車如何產生效益呢? 如果我們在通用電力公司(General Electric) 現代化的天然氣發電渦輪燃燒, 如果我們在通用電力公司(General Electric) 現代化的天然氣發電渦輪燃燒, 我們會得到百分之六十的能源效率。 如果同樣的能源我們在汽車的內燃機燃燒, 我們只能得到百分之二十的能源效率。 而原因在於,我們在發電廠中可以提供 非常多提升燃料價值的方法。 而原因在於,我們在發電廠中可以提供 非常多提升燃料價值的方法。 而原因在於,我們在發電廠中可以提供 非常多提升燃料價值的方法。 我們還可以將浪費掉的熱能 重新送入蒸氣渦輪並成為二度電力的來源。 重新送入蒸氣渦輪並成為二度電力的來源。 因此,當我們採取了任何降低(能量)傳輸的所有手段, 即便是使用相同來源的燃料,在發電廠產電燃後 用來充電動車,我們都可以得到兩倍以上的好處。 )

Volvo Develops Battery Technology Built Into Body Panels ( 新的節能車蓋念 )

A research project funded by the European Union has developed a revolutionary, lightweight structural energy storage component that could be used in future electrified vehicles.  There were 8 major participants with Imperial College London ICL United Kingdom as project leader. The other participant were: Swedish companies Volvo Car Group, Swerea Sicomp AB, ETC Battery and FuelCells, and Chalmers (Swedish Hybrid Centre), Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung BAM, of Germany, Greek company Inasco,  Cytec Industries also of the United Kingdom, and Nanocyl, of Belgium. Also known as NCYL.

The battery components are moulded from materials consisting of carbon fiber in a polymer resin, nano-structured batteries and super capacitors. Volvo says the result is an eco-friendly and cost effective structure that will substantially cut vehicle weight and volume. In fact, by completely substituting an electric car’s existing components with the new material, overall vehicle weight will be reduced by more than 15 percent.

According to Volvo, reinforced carbon fibers are first sandwiched into laminate layers with the new battery. The laminate is then shaped and cured in an oven to set and harden. The super capacitors are integrated within the component skin. This material can then be used around the vehicle, replacing existing components such as door panels and trunk lids to store and charge energy.

Doors, fenders and trunk lids made of the laminate actually server a dual purpose. They’re lighter and save volume and weight. At the same time they function as electrically powered storage components and have the potential to replace standard batteries currently used in cars. The project promises to make conventional batteries a thing of the past.

Under the hood, Volvo wanted to show that the plenum replacement bar is not only capable of replacing a 12 volt system; it can also save more than 50 percent in weight. This new technology could be applied to both electric and standard cars and used by other manufacturers.


汽車大廠福特近年來在汽車科技上不斷嘗試突破,先前《科技新報》報導福特試驗以光雷達(LiDAR)自動駕駛原型車,在 1 月的 CES 大展上,福特又有創新之舉,與專供高轉換率太陽能電池的 SunPower 合作,推出太陽能充電電動車的原型車。

以往我們常看到各種太陽能車的比賽,但車體都要極度的輕量化,只能塞進一個人,而車頂則要盡量延展,增加受光面積,而變得奇形怪狀,但是福特的 C-MAX Solar Energi 太陽能充電概念原型車,卻是跟一般汽車沒兩樣,只有車頂裝上 SunPower 的 X21 高效能太陽能電池。太陽能轉換率再高,這樣小的面積不也是聊勝於無嗎?

福特想到一個聰明的解決辦法,就是推出聚光車棚,與一般的棚子構造一樣,只不過棚面換成聚光透明材質,因此成本不高,當車子停在聚光車棚底下,車棚能把更大面積的太陽光聚光到較小的車頂太陽能電池上,因此提高了充電效率,而福特還內建自動駕駛系統,讓車子能自動對準陽光聚焦處,如此一來,太陽能充電 6 小時,可以行駛 21 英哩,約 33.8 公里
Sun energy green car will happen before 2016

C-MAX Solar Energi 是改裝自 C-MAX Energi 插電式油電混合車,因此萬一太陽下山車子又沒電了,還是可靠汽油開回家,但是若未來廣設太陽能充電聚光車棚,停車購物時,就停在聚光車棚底下充電,不僅省油,還沒有電費開支,福特估計,這樣一來,可以減少充電的電力消費高達 75%

而聚光車棚也比一般充電站更容易推廣,目前電動車面臨充電站不足的困境,但要廣設充電站,則受到許多阻礙,包括商業上的困難,如擁有 12450 座充電站的 ECOtality 於 2013 年 10 月破產,之後由 Car Charging Group 接手,NRG Energy 要廣設充電站的計畫也遇上許多障礙,原本計畫 2013 年底裝設超過 1000 座充電站,結果只裝了 110 座,達成率才 10%。

對汽車大廠來說,缺乏充電站自然打擊電動車的發展,但是充電站有高額的固定投資問題,與電網的連結與收費等等考量,要推動不是一時三刻能辦到,與其等待,不如乾脆跳過這個環節。

納米炭纖素高能蓄電池發展前景看好

    一種采用超微細材料的新型電池,已剛剛問世兩年就受到全球的高度重視,那就是納米碳纖素電池。這種電池采用納米碳管制成纖維,再制相應的編織布,經處理後可制電池的正、負極板。電鋅液為無水有機高分子電解液,能制成容量大、單體電壓高的電池(3.8V),而比能量可達230wh/kg以上。充放電次數1000次至1200次,采用這種碳纖素材料的表面積比可達2000平方米/克,所以納米碳纖素電池體積特別小,只有普通鉛酸電池的1/16,重量是其的1/7—1/10,而比能量是近世出現的锂電池的近兩倍,而且取材方便。
US Dollar Index will surge up due to US energy import decreasing and
deficit decrease

  納米碳纖素電池體積小、重量輕、能量大,可廣泛應用于微電子學上,外徑為1mm、長度3mm的貼片電池可廣泛應用于電子手表、無線電收音機、電視、電子儀器、通訊、手機BP機上,可替代許多電解電容器,而體積大大縮小。美國近期制成的能放在人體血管裏的超微型馬達,裝上納米碳電池,可疏通人體血管裏的腦血栓。一只微型納米碳電池可做成0.6mm大小,和計算器上的相結合,就成為太陽能儲備電池。可以這樣預計,納米級電池在電子上的應用兩年內可達上萬億美元。 ( 註:目前近量產納米碳纖素電池體積小、重量輕、能量大約鋰離子電池三倍容量,一個 2000 mAh 納米碳纖素電池充電電流可高達 15A ~ 20A,因此最快可在6分鐘充飽,將使電動車超越汽車成為全球最大產業 )

分析

2014年4月4日 星期五

台灣半導體產業未來與摩爾定律極限 ( The future of the semiconductor industry and the limits of Moore's Law )

張忠謀:摩爾定律將死 但物聯網應用帶來新機會

台積電(2330-TW)(TSM-US)董事長張忠謀表示,半導體業遵循的摩爾定律經過數十年的發展將死,「苟延殘喘」個5、6年就不適用,但物聯網等應用需要半導體支持,因此將延續產業發展與帶來新機會。

張忠謀說,半導體業過往遵循的摩爾定律經過數十年的發展,差不多「要死了」,估計就算還可以苟延殘喘個5、6年之後就不適用。但他反問,難道接下來半導體業就沒有事情做了嗎?

他認為,半導體業不會因此完蛋,這是因為物聯網等相關應用仍需要使用大量晶片,需要半導體支持,且將延續半導體產業發展與帶來新機會是下一個「Big Thing」。

他也這麼說,過去半導體每年發展僅成長約3至5%,但因智慧型手機、平板電腦需求帶動使高通、聯發科和台積電繳出雙位數、甚至接近20%成長的成績單,就是掌握了商機,而半導體處在這生態系的基層,不管物聯網是誰成功,都會需要半導體支持。

他也說,Google、蘋果、亞馬遜、思科及中國的阿里巴巴、騰訊及華為等,是已經跟上下一個「Big Thing」趨勢潮流的業者,估計未來5到10年,將成為這個新產業的「紅人」。

台積電籲大同盟合作,延續摩爾定律極限

台積電(2330)2013供應鏈管理論壇於12日在新竹登場,由新任共同執行長暨總經理劉德音進行專題演講。劉德音表示,繼台積20奈米製程於下月正式量產之後,下一世代的16奈米FinFET製程因要採用雙重曝光(double patterning)技術,成本壓力可說前所未有,至於再下一世代的10奈米由於將開始導入EUV(極紫外光)微影製程,成本的壓力將更大。因此他也呼籲在場的供應鏈夥伴與台積一同努力,以延續摩爾定律的極限。

不過他也特別強調,即使面臨種種技術困難與成本壓力,台積依然認為,EUV( 相較於multiple e-beam )仍具備較多好處,因此在未來的3~4年仍會是台積發展的主流製程。

劉德音細數台積電近年在先進製程產能、技術上都能滿足客戶的需求,很重要的因素即是得力於供應商的力挺。劉德音指出,台積Fab 14已經展開20奈米量產準備,這是台積先進製程歷史上量產速度最快的一次(steepest ramp in TSMC history),為此他也特別感謝供應商的支持。他並指出,16奈米FinFET製程將緊接在20奈米一年之後量產,接著則進入10奈米階段,台積在技術、成本上面臨的挑戰,自從量產20奈米製程SoC(系統單晶片)後就越來越艱鉅,他盼供應商能與台積合作,創造雙贏的局面。
Intel Semiconductor of 3D tech. will move 10nm in 2015, TSMC will
face Intel a very competitive technology on 2015

劉德音並喊話,表示台積大同盟(Grand Alliance)匯集所有夥伴的創新能量,而這也是台積先進製程在產能與良率上都能維持高檔表現的原因。他重申,台積的成功必須仰賴大同盟的優勢,台積希望與供應鏈夥伴一同成長,維繫長遠的合作關係。而即使摩爾定律屢屢遭到挑戰,外界質疑10奈米可能就是摩爾定律的極限所在,不過劉德音表示,相信台積大同盟優秀的半導體人才齊聚,一定能夠成功突破、延展摩爾定律,台積與供應鏈夥伴也會「合作共創雙贏」(collaborate and win together)。

劉德音表示,從董事長張忠謀(見附圖)回鍋擔任執行長的2009年~2013年的4年期間,台積的RD投入增加了5倍,而台積營收也維持穩定成長,這些都是與供應商努力合作才能達成。而台積大同盟是成立於相互信賴的基礎,他相信台積的成功靠著與大同盟夥伴攜手合作,將會有光明的未來(The future is very bright)。

不過,台積大同盟的大家長張忠謀,12日則是因另有行程而未能出席年度供應鏈論壇。

巴克萊:蘋果採用台積電20奈米不是一次消費

外資巴克萊證券在台積電(2330-TW)(TSM-US)法說後出具分析報告,維持目標價160元不變,同時巴克萊資本證券亞太區半導體首席分析師陸行之在該報告中點出,從台積電的回應中推論,蘋果採用台積電20奈米不是一次性的消費,也使台積電在高階手機每台銷售貢獻從去年10.8元進一步提高到13.9元。

台積電昨法說釋出了6大亮點,除了第2季營收季增21.5至23.5%與毛利率/營益率同步成長,也包含20奈米製程現正密切配合2大重量級客戶。外資機構分別推論,這2大客戶就是蘋果以及高通(滲透了三星的新機核心),也是台積電今年要達成「逐季成長」的一大助力

而陸行之在最新分析報告中寫道,維持台積電優於大盤與目標價160元不變。台積電指「一個20奈米的主要客戶在2015年將是同時採用20奈米SoC與16奈米FinFET+製程」,這意味著,蘋果採用台積電20奈米不是一次性的消費,而台積電正是通過這兩個製程同時提供給蘋果取得更多的市占。

他也指出,台積電16奈米FinFET+相對20奈米SoC具備降低30%功耗、能效增40%,同時就與競爭者所宣稱的14奈米FinFE不相上下,因此,在高階手機每台的銷受貢獻從去年10.8元進一步提高到13.9元,是得利於蘋果 AP/指紋辨識感測器等訂單所致。

他也看好台積電來自於6大類別應用需求所驅動2014年的強勁增長:4G LTE基礎建設、4G LTE智慧手機升級;32位元演進64位元;CMOS感測器;MEMS;指紋辨識;NFC(尤其在智慧型手機應用的IC客戶)。該機構也預估台積電今年業績成長超越晶圓代工年成長14%數個百分點達20%。

跳脫製程技術極限思維,3D IC再續摩爾定律

隨著摩爾定律開始遭遇瓶頸,半導體產業對於該定律的發展亦產生質疑,催生3D IC的興起。尤其高昂的先進製程成本,已讓SoC功能整合不再符合經濟效益,因此,利用立體堆疊的3D IC,將成為延續摩爾定律的重要關鍵。

英特爾(Intel)創辦人之一的摩爾(Gordon Moore)在1965年預測單一矽晶片的電晶體數目,每隔18月將會增加一倍(圖1),這就是著名摩爾定律(Moore's Law)的原由。幾10年來,全世界半導體的發展大致都不脫摩爾定律的預測,但製程技術改進已近極限,如何維持定律中的成長速率,或許答案就在三維晶片(3D IC)。

摩爾經濟學風行數十年

摩爾定律在半導體領域已經形成一個所謂的摩爾經濟學。這個經濟學不僅使其成了英特爾的發展方針,也是全世界半導體領域很自然的追求目標。即便全球半導體技術藍圖(International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS)也一直都是跟隨著摩爾定律。此外,台灣的產、官、學、研也都是以摩爾定律為半導體相關領域研究與政策制定的圭臬。

摩爾定律改變半導體業界,也改變資訊科技(IT)產業。光是在Google Search裡面可以至少發現三百四十八萬筆摩爾定律的資料。其實,摩爾定律只是一個發現,也不是一個科學定理,至少摩爾當初在他的文章內並沒有說這是一個定律。

摩爾定律最初也只指出元件數目會每18個月增加一倍,但並沒有說頻率和效能也會增加一倍。有趣的是,摩爾一開始是說12個月會有一個半導體新世代,到了1975年他自己把時間延到24個月,18個月是其他人幫他改的。最後,摩爾的文章根本也沒有談到微處理器的變化這件事。儘管如此,摩爾定律仍神奇地靈驗了40多年。

摩爾定律雖然應驗了40年,但至少在20年前,就有學者開始計算或是討論它的死亡日期。1980年代,從光學微影(Optical Lithography)的角度來看,摩爾定律應該在400奈米(nm),也就是0.4微米(μm)左右就要停止,這是因為當初所使用的曝光機台的光波長約是436奈米(G-line),所以根據物理的基本概念,特徵尺寸(Critical Dimension)在400奈米就應該停止。

當然,最簡便的方式就是提升機台效能,使用更小的波長到365奈米、248奈米與193奈米。這讓摩爾定律得以再繼續存活20年。但是,從表1中可以看到,曝光機台的光波長自2003年就沒有再進步,雖然目前有加入所謂的水浸潤式微影(Water Immersion Lithography)技術,但已經快使用光所有可以用的製程技術。

摩爾定律促成SoC蓬勃發展

摩爾定律的發展推升系統單晶片(System on a Chip, SoC)的出現,回過頭檢視系統單晶片的優點,過去以來都認為它可以降低成本、執行效能增加、降低耗電量、體積縮小以及增加可靠度。當然,因為要達到一個IC具有所有系統的功能,就必須在布局(Layout)、時序(Timing)與訊號整合度(Signal Integrity)上付出時間(人力)與金錢(EDA工具)的龐大代價。

但是,系統單晶片早在2003年的國際固態電子電路會議(ISSCC)中也已經被英特爾的一位架構(Architecture)主管Jay Heeb宣告死刑,從那時候開始,大家才開始認真的討論到底摩爾定律還可以存活多久?何時會中止?因此,各家市場分析公司與學者開始從技術與經濟的觀點上嚴肅的討論摩爾定律的終點。

從表2可以看得出來,若是從技術的觀點來看,大約是在2014~2018年間,若是從經濟的觀點來看,大約是在2020年。有學者認為,若是量子力學可以用在積體電路,到時候電子是一個電晶體的最小單元,那麼摩爾定律可以撐到2035年。著名的市場分析公司則認為,2009年英特爾的凌動(Atom)晶片是最後一顆符合摩爾定律下的晶片。

圖2是賓州大學教授謝源(Xie Yuan)所提出的半導體發展微笑曲線。可以看到系統單晶片之前,都是透過離散元件將射頻(RF)、混合訊號(Mixed Signal)、Ceramic/Glass等元件以一到數個IC整合在一起,直到系統單晶片出現,似乎有了一統江湖的味道。因為,夢想中的單一晶片似乎可以將所有的半導體技術整合在一個晶粒當中。

這的確是一個夢想,也很難達到。主要的原因是光罩與製程的價格實在太高,除非是財力雄厚的公司,否則根本玩不起系統單晶片。這個曲線似乎也在呼應宏碁董事長施振榮於1992年所提出的獲利微笑曲線,系統單晶片看來並不是可以獲利的最好技術,可能是最差的技術。別忘了摩爾第二定律--Rock's Law,也就是雖然元件增加兩倍,晶圓價格並不會增加兩倍,相對的晶圓製造費用可能是兩倍。所以,英特爾在2003年便提出SO3D--System-in-3D-Package的概念,至此,系統單晶片就已經不是IC設計市場上的主角,取而代之的是系統級封裝(System in Package, SiP)、PoP(Package on Package)等所謂的三維(3D)堆疊系統。

當摩爾定律遇到3D IC

就如同前面所說的,摩爾定律不只是技術問題,它是半導體經濟問題,所以牽扯到太多的供應鏈、公司,乃至國家的穩定問題,所以設備或是材料商都會投入更多的資源來開發更多的技術,讓這個推動能力可以繼續存在。

由於傳統的193奈米光源早已經大於關鍵尺寸(Critical Dimension, CD),也就是超過物理極限,若是要繼續微縮,就必須要在光源、曝光技巧或光罩準備上做出努力。表3是設備商KLA-Tencor針對各個產品若是要達到可以延續摩爾定律,該公司所認為應有的搭配技術。

可以看出,在2010年,動態隨機存取記憶體(DRAM)產品雖然進入了3x奈米的製程,也最早引進3D IC的必備技術--矽穿孔(Through Silicon Via, TSV)。這是因為DRAM要求的容量太大,雖然微顯影技術可以做出尺寸,但面積太大導致良率下降,所以不得不使用TSV。

相對地,NAND因為本身儲存單元可以朝著立體化進行,也就是由浮動閘極(FG)進入到電荷捕捉記憶體(Charge Trapping Memory, CTM),所以可讓摩爾定律在不依賴TSV的情形下繼續存在。

在微處理器(MPU)產品的部分,因為可以認定是邏輯含記憶體的產品,所以微影製程的微縮可以撐得比較久一點。但是,到了22奈米,除了加上高介電質金屬閘極(HKMG)外,TSV也是必備的。單純的邏輯製程,也是在22奈米必須要用到TSV。總之,到15奈米左右,TSV應該是摩爾定律維持有效必備的技術之一。

2011年,英特爾為了延續摩爾定律,推出所謂的三閘極(Tri-gate)的3D電晶體(圖3)。對於這個製程,英特爾早就在2002年就已經發展,意味著將完全擺脫二維(2D)平面電晶體結構,這是因為閘極有三個面。但是,這個三個面的電晶體結構並不是3D IC,頂多只是3D電晶體。

很清楚地,摩爾定律雖然受到挑戰,但畢竟它是經濟層面的問題。當人類溫飽問題已經解決,過去的電子科技也不符合需求,那麼人類的需求更不會只是在摩爾定律,而是希望擁有更多摩爾定律,或者希望超越摩爾定律,要達到這個目標,就必須要發展3D IC的技術。

其實,3D IC在90年代被稱之為VIC(Vertically Integrated Circuits),或CUBIC(Cumulatively Bonded IC),或是所謂的3D Integration。從堆疊這個名詞來看,至少可以有下列不同的堆疊方式:

  • 電晶體堆疊
    • 電晶體堆疊(Transistor Stacking)是將電晶體做成非平面(Non-planar)的電晶體。例如平面式雙閘極電晶體(Planar Double Gate Transistors)、Flexfet、鰭式場效電晶體(FinFET)、英特爾的三閘極電晶體及Gate-all-around(GAA)FET等等。
  • 封裝層次的堆疊
    • 封裝層次的堆疊(Package Stacking)將不同形式的封裝,再以另一個封裝堆疊起來,例如系統封裝、SoP(System on Package)、PiP(Package in Package)、SCSP(Stacked Chip Scale Package)、CoC(Chip on Chip)、內藏元件(Embedded Device)等。
  • 裸晶堆疊/晶圓片堆疊
    • 裸晶堆疊/晶圓片堆疊(Die Stacking/Wafer Stacking)將不同的晶粒或晶圓片針對Die-to-Die、Die-to-Wafer或Wafer-to-Wafer用鍵合

(Bonding)的方式接合。這其中又包含了一種稱之為無接觸型3D IC(Contactless 3D IC)。

利用晶片層的堆疊來減輕IC中擁擠的程度,早就不是什麼新的構想,這種想法在業界至少已經有30年的時間。但是,過去一直可以在平面製程或設計工具上努力,達到摩爾定律的需求。

目前,逐漸有人考慮到利用第三維來創造3D IC。如圖4所示,也就是透過高度的堆疊來整合不同的IC。不同於3D封裝裡面的元件是離散的,都是在元件的周邊利用打線(Bonding Wire)相接,3D IC則是一個獨立的IC,透過垂直與水平整合來大量提高整合密度。

除此之外,3D IC因為多了一度的自由空間,因此,不管是在電路的合成階段,或在系統整合階段,3D IC可以讓電路的呈現更為彈性,可以讓矽智財(IP)的再使用性更大為提升(圖5)。

透過TSV技術讓摩爾定律持續有效,也就是讓摩爾經濟可以持續創造價值,是未來幾年內會看到的。這樣的結合讓更多的創意產品可以產生,不管是智慧型手機或平板電腦都可以添加更多的功能。(本文作者為南台科技大學電子系教授)

分析
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