半導(dǎo)體工藝向14/16nm FINFET大步前進(jìn)

　　幾乎所有繼續(xù)依靠先進(jìn)半導(dǎo)體工藝來(lái)帶給自己芯片性能與功耗競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的廠商，紛紛將自己的設(shè)計(jì)瞄準(zhǔn)了即將全面量產(chǎn)的FINFET技術(shù)。在這一市場(chǎng)需求推動(dòng)下，似乎20nm這一代，成為很多代工廠眼中的雞肋，巴不得直接跨越20nm，直奔16/14nm的FINFET。

　　除去已經(jīng)量產(chǎn)兩年的Intel之外，代工業(yè)的老大臺(tái)積電(TSMC)是最可能第一個(gè)提供FINFET服務(wù)的代工廠，他們瞄準(zhǔn)的工藝是16nm，而他們計(jì)劃推出的時(shí)間是2014年試產(chǎn)，2015年大規(guī)模量產(chǎn)。在Intel遲遲沒(méi)有推出自己的22nm的智能手機(jī)AP SoC之際，誰(shuí)會(huì)做出第一個(gè)FINFET 智能手機(jī)AP，也許還真是個(gè)未知數(shù)。

　　比起16nm FINFET，TSMC現(xiàn)在主打制程是20nm，他們不希望直接跳過(guò)20nm或者僅僅將20nm當(dāng)作跳向16/14nm FINFET的過(guò)渡。TSMC中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展副總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球介紹，20nm這代工藝有技術(shù)和市場(chǎng)兩方面的價(jià)值。市場(chǎng)方面，很多客戶還是希望推出20nm產(chǎn)品以期早一點(diǎn)確立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。雖然20nm因?yàn)槎啻纹毓獾燃夹g(shù)，已經(jīng)不太可能從工藝上壓縮成本了，但是相比現(xiàn)在的28nm，20nm在性能上可以提升10%-15%，功耗方面可以降低20%-25%，面積方面則是接近50%的縮減，由此帶來(lái)的半導(dǎo)體芯片競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)還是非常明顯的，這也是很多客戶非常希望選擇的主要原因。比如賽靈思高級(jí)副總裁兼亞太區(qū)總裁湯立人就表示，20nm可以讓他們更早提供高性能FPGA給客戶，而且對(duì)賽靈思而言，20nm這種工藝也許會(huì)長(zhǎng)期采用，成為平面制造未來(lái)最主流的產(chǎn)品工藝選擇。

　　技術(shù)方面則是為FINFET積累經(jīng)驗(yàn)，無(wú)論是對(duì)于Intel，還是TSMC，還是IBM聯(lián)盟里的各家廠商，16/14nmFINFET最大的挑戰(zhàn)還是3D工藝帶來(lái)的完全不同的工藝流程。羅鎮(zhèn)球說(shuō)了一句很實(shí)在的話就是，真正的挑戰(zhàn)從來(lái)不是你能預(yù)計(jì)到的挑戰(zhàn)，而是當(dāng)你真正面對(duì)之后遇到的未知的問(wèn)題。對(duì)TSMC來(lái)說(shuō)，他們向FINFET邁進(jìn)之路分兩步，先是在20nm這個(gè)節(jié)點(diǎn)改善后端技術(shù)，然后再在16nm改善前端，希望以分兩步的方式，讓16nm FINFET的到來(lái)變得更平穩(wěn)些。

　　目前FINFET技術(shù)的需求很旺盛，但市場(chǎng)和技術(shù)成熟度方面還需要更多的路要走。談到FINFET帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，羅鎮(zhèn)球介紹，一個(gè)最直觀的例子是智能手機(jī)的芯片，用TSMC的20nmSoC技術(shù)和未來(lái)的16nmFINFET技術(shù)相比，后者的待機(jī)時(shí)間在設(shè)計(jì)優(yōu)化出色的前提下可以延長(zhǎng)一天。為了提供不同客戶的需求，TSMC雖然16nm和20nm一樣，都只提供一種工藝，但是會(huì)提供不同的庫(kù)來(lái)滿足不同客戶的產(chǎn)品性能需求，這點(diǎn)類似于28nm時(shí)提供的多種工藝。

　　除了工藝技術(shù)之外, 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已逐漸演變成產(chǎn)業(yè)鏈及生態(tài)系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)。羅鎮(zhèn)球表示，臺(tái)積電絕不與客戶競(jìng)爭(zhēng)，而是與客戶及其他合作伙伴一起，完善整個(gè)集成電路行業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)，努力提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的效率， 例如我們倡議的OIP開放式創(chuàng)意平臺(tái), 就是結(jié)合了上百家行業(yè)內(nèi)的伙伴公司, 形成大聯(lián)盟, 協(xié)助客戶更快的使用新的工藝，提高客戶產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力, 加速推出產(chǎn)品并贏得市場(chǎng)份額。 臺(tái)積電承諾持續(xù)不斷的保持技術(shù)領(lǐng)先, 卓越制造, 服務(wù)到位, 成為最值得客戶信賴的技術(shù)和產(chǎn)能的提供者。

　　另一家臺(tái)灣的代工廠UMC則選擇跳過(guò)20nm制程，而直接進(jìn)軍14nm。因?yàn)閁MC的布局是配合IC設(shè)計(jì)業(yè)對(duì)node(制程節(jié)點(diǎn))的選擇。因?yàn)槌杀緝?yōu)勢(shì)不明顯，20nm的一些優(yōu)勢(shì)用28nm也可以搞定。因此一些客戶會(huì)直接跳到14nm去。UMC客戶工程暨硅智財(cái)研發(fā)設(shè)計(jì)支援副總經(jīng)理簡(jiǎn)山傑稱，UMC通過(guò)和IBM合作來(lái)縮短研發(fā)時(shí)程和學(xué)習(xí)曲線，達(dá)到加速上市量產(chǎn)，14nm制程計(jì)劃于2014年第四季度推出，2015年底或2016年初推出10nm。