手機芯片將進入10納米時代

　　受限于產(chǎn)品的功耗體積等因素的困撓，智能手機芯片廠商在采用先進工藝方面表現(xiàn)得極為積極，14/16納米智能手機SoC剛剛面世，如驍龍820、驍龍625、SC9860等，仍然屬于旗艦級手機的頂端配置，相關(guān)業(yè)者已經(jīng)在考慮10納米工藝的工作了。根據(jù)幾家主流手機芯片大廠近期發(fā)布的消息，如果不出意外，2017年智能手機芯片就將進入10納米時代。而這一動態(tài)也必將再次影響全球智能手機芯片業(yè)的運行生態(tài)。

　　10納米已成下一波競爭焦點

　　先進工藝正在成為智能手機芯片廠商比拼自身實力的陣地，只要能夠擠入門檻的玩家都在不斷推出采用最先進工藝的產(chǎn)品。在14/16納米節(jié)點之后，10納米顯然成為幾家智能手機芯片企業(yè)下一波的競爭焦點。

　　蘋果的iPhone芯片在先進工藝采用上一直領(lǐng)跑行業(yè)。近日消息報出，蘋果已經(jīng)做出決定，其最新的A11應(yīng)用處理器將采用臺積電10納米生產(chǎn)，預(yù)計今年年底前可完成設(shè)計，最快將于2017年第二季度開始小規(guī)模生產(chǎn)，第三季度可望正式進入量產(chǎn)。蘋果2016年下半年即將推出的iPhone 7采用的是A10處理器。該芯片今年3月開始即在臺積電以16納米工藝進行投片。

　　除蘋果公司之外，其他手機芯片廠商在10納米的工藝爭奪上也決不落后。聯(lián)發(fā)科今年3月剛剛正式推出旗艦產(chǎn)品Helio X20，網(wǎng)上就傳出下一代旗艦產(chǎn)品X30的技術(shù)細節(jié)，除繼續(xù)維持10核設(shè)計(2個2.8GHz的A7x內(nèi)核、4個2.2GHz A53內(nèi)核+4個2GHz A35內(nèi)核)，生產(chǎn)將采用臺積電的10納米FinFET技術(shù)。近日，聯(lián)發(fā)科共同營運長朱尚祖在“臺北國際電腦展(Computex)”的展前記者會上進一步強調(diào)了將緊跟先進工藝的策略。

　　高通方面迄今雖然沒有明確表示其新一代手機芯片的工藝進展情況。但是，自從驍龍820推出并于2016年陸續(xù)出貨后，外界普遍對其評價不錯，高通同樣在驍龍625中采用14納米工藝，可見其對先進工藝的重視。近期有消息指出，今年年底高通可能發(fā)布驍龍823，將采用最新10納米工藝，該產(chǎn)品正式推上市場的時間將在2017年。

　　此外，近斯ARM面向全球發(fā)布了新一款高端移動處理器內(nèi)核，包含Cortex-A73 CPU與Mali-G71GPU。ARM全球首席執(zhí)行官Simon Segars在接受記者采訪時表示，如果采用10納米 FinTFT技術(shù)，Cortex-A73的核心面積小于0.54平方毫米，在持續(xù)運算與功耗銷率方面，則比Cortex-A72提升30%。

　　迄今為止，已有海思半導(dǎo)體、聯(lián)發(fā)科技等十家合作伙伴獲得 Cortex-A73 授權(quán)。Cortex-A73的發(fā)布顯示，智能手機芯片將加速進入10納米時代。Simon Segars預(yù)計智能手機芯片較大范圍采用10納米工藝將在2017年即可實現(xiàn)。至于臺積電，也于近期頻頻發(fā)布10納米工藝的消息，在臺積電2015年年報中表示，2015年已完成10納米的技術(shù)驗證，預(yù)計于2016年進入量產(chǎn)。

　　手機芯片將是少數(shù)人的游戲

　　首先需要承認，智能手機芯片廠商之所以如此積極采用10納米工藝，有著技術(shù)上的迫切需求。展訊副總載康一在接受記者采訪時表示，一般而言，不同的芯片制程工藝將導(dǎo)致芯片性能變化，制程越小，單位面積上可以集成的芯片越多，芯片性能將提升，同樣更小的芯片制程也意味著功耗的降低。

　　由于智能手機對能耗以及尺寸上的苛求，是否具備低功耗，甚至超低功耗設(shè)計技術(shù)和能力將決定產(chǎn)品能否在移動設(shè)備中得到應(yīng)用。而先進工藝是降低產(chǎn)品功耗、縮小尺寸的重要手段。讓高端芯片更輕薄省電，將有助于提升手機廠商的產(chǎn)品均價與競爭力。

　　另外，現(xiàn)在手機芯片廠商普遍開始重視高端市場。只有搶占高端市場，才有可能享受更高的利潤。今年2月份的MWC上，展訊推出了首款64位八核LTE平臺處理器SC9860，就有這方面的考慮。

　　“可以看到，展訊之前的產(chǎn)品一直面向中低端市場，而現(xiàn)在我們也開始向中高端市場發(fā)力。”展訊通信董事長兼首席執(zhí)行官李力游博士表示，“從28納米到16納米再到以后，是產(chǎn)品從低端到高端的過程，也就是展訊營收不斷增長的過程。”根據(jù)相關(guān)的消息，在工藝方面，展訊有可能跳過10納米，直接進入7納米的先進工藝。

　　隨著先進制程的演進，主流手機芯片廠商對先進節(jié)點的持續(xù)不懈跟進，對整個產(chǎn)業(yè)鏈也將形成更大挑戰(zhàn)。根據(jù)清華微電子所教授魏少軍的介紹：“先進工藝節(jié)點的NRE費用(一次性工程費用)急劇攀升，只有通過擴大銷量才能分攤前期成本。有估計認為，研發(fā)一顆16納米的芯片需要投入15億美元，必須銷售3000萬顆才能收回成本。”

　　除此之外，受限于工藝，技術(shù)挑戰(zhàn)將越來越大，芯片設(shè)計團隊必須對芯片制造過程有深入的了解，要求芯片設(shè)計與制造與IP等廠商緊密結(jié)合，這也將拉高設(shè)計成本。

　　這意味著能夠跟上這個節(jié)奏的廠商將越來越少。日前，英特爾宣布退出移動處理器領(lǐng)域，美國IC設(shè)計大廠Marvell也于2015年退出了智能手機芯片市場，就顯示出智能手機芯片行業(yè)的競爭日益嚴酷。

　　智能手機芯片必將成為少數(shù)人的游戲。Simon Segars在Cortex A-73發(fā)布的時候也承認，隨著工藝節(jié)點的演進，對跟進的廠商將形成更大挑戰(zhàn)。不過他也強調(diào)，隨著大規(guī)模的應(yīng)用發(fā)生，也將使成本降低。

　　不過，從目前智能手機芯片行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢來看，能夠跟得上這個節(jié)奏的廠商，只有蘋果、高通、三星、展訊、海思等少數(shù)幾家企業(yè)。當(dāng)10納米以至7納米時代真正到來之際，又能有哪幾家廠商在這個市場生存下來?這將考驗從業(yè)者的智慧。