20nm是如何改變半導體生態(tài)系統(tǒng)的

　　芒果啤酒對于半導體設計與制造業(yè)有什么貢獻?我從未想象過，在一張來自世界各地的啤酒愛好者的表單中，果味啤酒會通過一項味覺測試。事實證明，芒果啤酒非常好!同樣的道理，20nm曾經(jīng)被認為華而不實，不會投入量產(chǎn)，不會微縮，但事實證明20nm非常好。那些前沿的無晶圓廠商們6個月前還在撓頭糾結，現(xiàn)在已經(jīng)在規(guī)劃著明年第一季度20nm的流片了。

　　20nm工藝節(jié)點是電子產(chǎn)業(yè)的轉折點。它帶來巨大的動力、性能和面積優(yōu)勢，同時帶來了光刻技術、可變性和復雜性等挑戰(zhàn)。然而令人欣慰的是，通過在端到端、集成設計流程中使用EDA工具，這些挑戰(zhàn)都是在人們的掌控范圍之內的。

　　上段話出自Cadence白皮書“20nm是怎樣改變IC設計的”，我超級同意這種說法。20nm當之無愧地是半導體生態(tài)系統(tǒng)的轉折點?，F(xiàn)在，技術的褶皺已經(jīng)被熨平了，讓我們來看看代工業(yè)務模型是如何演進的。

　　“無疑，我們正站在最先進的工藝技術節(jié)點這個十字路口。為了能夠邁出正確的一步，對制造和設計中必要的投資和和資源是必不可少的。”三星北美洲的代服務副總裁AnaHunter表示。

　　我很同意AnaHunter的觀點，整個產(chǎn)業(yè)處在一個轉折點，業(yè)務模式將會改變。代工半導體公司們需要一個類似IDM的環(huán)境模式。如果看一下三星最新的宣傳冊“兩全其美：IDM和專業(yè)晶圓代工”。

　　在DAC2012那段時間，我曾經(jīng)問過很多無晶圓半導體廠商的工程師們，與代工廠們進行新的工藝技術合作使他們發(fā)生了什么樣的改變。我也問了一些代工廠。類似IDM這樣的答案并沒有讓我感到吃驚，因為與EDA和IP廠商們合作新的工藝節(jié)點已經(jīng)是我每天都在做的事情了。但是對于那些相信英特爾的公關那套胡說八道的理論的人來說就不同了。

　　UMC首先在與賽靈思的從0.25微米轉向40nm的合作中用到了類似的IDM環(huán)境模式。賽靈思用UMC總部一個樓層的員工花10年的時間開發(fā)出了很多新的工藝。而賽靈思與UMC“離婚”之后，UMC再也不奉行“一夫一妻”制了，而是選擇了多家廠商如TI、高通和IBM。

　　臺積電卻選擇了一條被大多數(shù)人忽略的路。早期的與其他廠商在參考流1.0上的合作，現(xiàn)在已經(jīng)演進為12.0的版本，并且有了很多新的合作方，結果將在10月的TSMCOIP上公布。這些合作方包括已有的和新興的很多半導體和EDA廠商。接下來臺積電將為客戶零成本研發(fā)實體知識產(chǎn)權作為參考和生產(chǎn)用。而商業(yè)知識產(chǎn)權是臺積電“硅驗證”程序的另一部分，大大小小的IP公司完成了詳盡的資格認證程序來確保可以擠進臺積電的IP廠商目錄。下一步就是臺積電的“早期使用計劃”，挑選一部分客戶和合作伙伴來進行工藝研發(fā)。我想這是從90nm開始的吧。早期使用計劃的認證過程還存在爭議，但是可以明確的一點是這對于無晶圓半導體的生態(tài)系統(tǒng)進化很有幫助。而結果就是，臺積電的DTP(設計技術平臺)部門已經(jīng)花費了幾億美元來構造行業(yè)領先的“模擬IDM平臺”，正如我們今天所見到的。

　　這把我們帶到了40nm工藝。早在28nm甚至20nm的時候無晶圓廠商門已經(jīng)入駐新竹了，代工廠已經(jīng)開始“早期認證”一些頂級的無晶圓廠商了。但你很難區(qū)分高通、博通、英偉達、賽靈思和如今的IDM，當然制造設備的所有權除外。并且不要忘了現(xiàn)在的無晶圓廠商德州儀器、AMD、富士通、LSILogic曾經(jīng)都是IDM廠商。