与ARM强化合作,英特尔晶圆代工腾飞的节奏?

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摩尔定律已经持续半个多世纪,从90nm到65nm、45nm再到32nm……。不过,在实际的工艺制造角度,摩尔定律经受到一次又一次将终止的考验和质疑,如2007年intel 开发45nm的HKMG工艺,以及2011年intel 开发22nm的finFET 结构等都是转折点。更大的问题是28nm之后,定律的成本降低开始受到质疑,加上研发成本的高耸,许多IDM厂如Motorola、NXP、Renasas等转向fab lite。

在9月份刚刚举办的英特尔精尖制造日上,英特尔力证摩尔定律仍然有效,宣布推出10nm晶圆,正在开发7nm,研发5nm和3nm。英特尔强调,晶圆的制程应该以密度为标准,表示其10nm比竞争对手领先3年。此外,英特尔拓展代工计划,将22FFL技术作为针对物联网移动互联产品的制程技术,并与ARM合作强化在物联网领域的竞争力。

力证摩尔定律仍有效  10nm晶圆已生产并开发7nm5nm3nm。

随着晶圆工艺制程的不断推进,每实现全新的制程节点变得愈加困难,成本也更加昂贵。仅仅是把设备安装到已有晶圆厂中,就要花费近百亿美元,能承担得起推进摩尔定律的成本的公司越来越少。

摩尔定律

在英特尔制造日,英特尔发布了10nm晶圆。通过采用超微缩技术(hyper scaling),英特尔10纳米制程工艺拥有世界上最密集的晶体管和最小的金属间距,从而实现了业内最高的晶体管密度。超微缩技术让英特尔在14纳米和10纳米制程节点上提升2.7倍晶体管密度的技术,让14纳米和10纳米上的晶片面积缩小了0.5倍以上。

“摩尔定律仍然有效。”英特尔公司执行副总裁Stacy Smith表示,”晶体管密度一直以来都在快速提升。我们每一代新的晶体管技术都会带来一个巨大的突破,这就是摩尔定律的原动力。我们知道每一个节点的晶体管数量都会增加一倍,14和10纳米制程技术其实都创了历史纪录,它实现了超过平常制程工艺的更高的晶体管密度。 制造成本正常的趋势是不断攀升,如果成本攀升但是晶体管微缩,事实上每个晶体管的成本是下降的,可以看到最后两个节点的成本下降幅度是高于历史趋势的。”

摩尔定律还将继续前行。英特尔高级院士兼英特尔公司制程架构与集成总监马博表示:“除了10nm的发布和已经生产之外,英特尔正在开发的7nm技术,5nm和3nm已经进行前沿研究,包括:纳米线晶体管、3D堆叠、EUV图案成形、神经元技术等等。

称晶圆制程应以密度为标准 其14nm/10nm领先对手3年

随着摩尔定律走向极致,能够跟进的企业仅有格罗方德、三星、台积电和英特尔四个巨头。其中,台积电和三星此前已经宣布推进10nm工艺制程。面对工艺领先地位的撼动,英特尔进行了正面回应。

“16纳米、14纳米、10纳米、7纳米,看起来像是一场赛马。问题在于,这些制程节点数字曾经有着真实的物理意义,但现在已不是那么回事了。”Stacy Smith表示。

对于为何制程节点数字失去意义,半导体行业专家莫大康指出了背后的原因。他告诉记者:“由于此前的定义如依栅长来比较己经失效,从技术上很难找到一个合适的方法来界定。”

对此,英特尔强调需要有一个指标来描述某种制程的性能,为芯片设计者展现可用的晶体管密度。 马博表示:“鉴定制程工艺的先进性,应该以晶体管密度指标。根据晶体管密度指标,英特尔的14nm可以媲美友商的10nm,最新的10nm领先友商3年。”

摩尔定律

摩尔定律

对此,英特尔正面对比了三星和台积电在同样工艺制程节点中的相关参数。不知到三星和台积电看到这样的对比图表,会有何感想和如何解释。

“从14nm之后,基本上各说各的。主要分两派:一派是台积电和三星的代工阵容,二是英特尔的CPU,因为存储器早己离开定律的缩小规则。显然各取所需,把自己打扮成先进。台积电,三星是打先锋,而英特尔则不同,英特尔是IDM,对于尺寸有内在的需求,每个硅片可以多出芯片。衡量先进性,可以从每年的研发投入上得出作为一个参考依据。”莫大康认为。

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