目前業(yè)界已量產(chǎn)的最先進(jìn)的半導體工藝是14/16nmFinFET，下一個(gè)節點(diǎn)將是10nmFinFET，預計將于明年到來(lái)，其主要競爭者是Intel、三星和TSMC。而AMD和GlobalFoundries則似乎要一起跳過(guò)10nm，未來(lái)直接進(jìn)入7nm工藝。不過(guò)7nm工藝量產(chǎn)至少要到2020年之后，難道AMD和GlobalFoundries接下來(lái)的五年都會(huì )停留在14nm，依靠14nm與其他家的10nm抗衡？顯然這并不現實(shí)！
上周，AMD宣布與GlobalFoundries達成新的晶圓供應協(xié)議(WSA)，一方面確認正在GlobalFoundries紐約州的Fab8工廠(chǎng)里制造14nmPolarisGPU、ZenCPU，并會(huì )繼續開(kāi)發(fā)更多14nm產(chǎn)品，另一方面將會(huì )聯(lián)合GlobalFoundries跳過(guò)10nm，直接進(jìn)軍7nm。根據協(xié)議，AMD將向GlobalFoundries支付1億美元，分四個(gè)季度付清，另外還會(huì )拿出約2.35億美元的保證金，合計3.35億美元。不過(guò)雙方的采購協(xié)議并非排他性的，2017年開(kāi)始AMD還會(huì )向其他代工廠(chǎng)采購晶圓，并為此向GlobalFoundries支付一定的款項。
也就是說(shuō)，AMD可能還是會(huì )采用其他家的10nm工藝。但是，GlobalFoundries肯定是不會(huì )再推10nm工藝了，不過(guò)在其14nm工藝向7nm過(guò)渡的漫長(cháng)過(guò)程當中，GlobalFoundries還是會(huì )推出12nmFD-SOI工藝參與市場(chǎng)競爭。
昨天，GlobalFoundries正式發(fā)布了全新的12nmFD-SOI半導體工藝平臺12FDX，專(zhuān)為未來(lái)的移動(dòng)計算、5G連接、人工智能、無(wú)人駕駛汽車(chē)等各類(lèi)應用智能系統而設計。
對于半導體工藝，目前主流的選擇是從2D晶體管走向3D晶體管，也就是FinFET鰭式晶體管，Intel最為領(lǐng)先，從22nm節點(diǎn)就開(kāi)始用FinFET工藝了。現在TSMC、三星及GlobalFoundries的16nm、14nm也使用FinFET技術(shù)了，未來(lái)也會(huì )繼續堅持下去。
之前了解過(guò)AMD處理器的玩家可能知道，AMD處理器在半導體工藝上雖然一直落后Intel，但卻有獨特的技術(shù)——SOI（絕緣體上硅），這是跟藍色巨人IBM合作的，有個(gè)說(shuō)法認為SOI技術(shù)可將制程工藝提升半代水平，可見(jiàn)其性能之優(yōu)秀。
不過(guò)AMD從32nm工藝之后就放棄了SOI工藝，但GlobalFoundries一直有SOI工廠(chǎng)（盡管制程已經(jīng)落后），后來(lái)還收購了IBM的晶圓廠(chǎng)，后者的Power8處理器就是SOI工藝生產(chǎn)的，前不久發(fā)布的Power9處理器依然會(huì )使用10nm級別SOI工藝生產(chǎn)，所以不論從哪方面來(lái)看，GlobalFoundries都還是會(huì )繼續保留SOI工藝。
去年年中GlobalFoundries宣布將向外界提供22nmFD-SOI（全耗盡型SOI工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)22FDX）工藝代工，雖然22nm線(xiàn)寬聽(tīng)上去比目前16/14nm工藝要落后，但GlobalFoundries表示其22FDX工藝能提供22nmFinFET工藝級別的性能、功耗，但制造成本與28nm工藝相當，適用于IoT物聯(lián)網(wǎng)、主流移動(dòng)芯片、RF射頻及網(wǎng)絡(luò )芯片等。
具體數值來(lái)看：
1、16nm/14nmFinFET工藝成本相當于28nm的兩倍
2、16nm/14nmFinFET工藝設計周期是28nm的2.4倍，7nm是28nm的5倍，而GlobalFoundries目前成熟的22FDX與16nm/14nmFinFET工藝相比可以減少50%的MOL設計規則，可以減少曝光切割50%以上，可以減少40%掩膜成本，而且無(wú)Fin-specific規則。
目前22FDX可以在2016年4Q啟動(dòng)風(fēng)險生產(chǎn)，在20171Q啟動(dòng)量產(chǎn)，這都比原計劃提前，FD-SOI生態(tài)合作伙伴也的基礎/復雜IP已經(jīng)就緒。他透露目前已經(jīng)有50位客戶(hù)采用22FDX進(jìn)行原型設計。
此次GlobalFoundries推出的的12nmFD-SOI工藝，它是22nmFD-SOI工藝的后續，能夠以低于16nmFinFET的功耗和成本提供等同于10nmFinFET的性能。該平臺支持全節點(diǎn)縮放，性能比現有FinFET工藝提升了15%，功耗降低了50%。而掩膜成本則比少于10nmFinFET工藝減少40%！
根據官方消息，12nmFD-SOI工藝將提供業(yè)界最寬泛的動(dòng)態(tài)電壓，通過(guò)軟件控制晶體管能力可帶來(lái)無(wú)與倫比的設計彈性，在需要時(shí)提供最高性能，靜態(tài)時(shí)則會(huì )具備更高能效。
由于上述優(yōu)點(diǎn)，12nmFD-SOI工藝適合各種移動(dòng)芯片、5G、RF射頻、嵌入式存儲及汽車(chē)電子芯片等。GlobalFoundries正在德國德累斯頓Fab1晶圓廠(chǎng)推進(jìn)12FDXTM工藝研發(fā)，預計2019年上半年有客戶(hù)芯片流片。
值得注意的是，GlobalFoundries拉來(lái)為12nmFD-SOI工藝站臺的公司和單位有中科院上海微電子研究所所長(cháng)XiWang博士、NXP半導體、VeriSilicon半導體、CEATech及Soitec等。
GlobalFoundries公布12nmFD-SOI工藝之后，這也能解釋他們?yōu)槭裁捶艞?0nmFinFET工藝了，因為已經(jīng)有了性能類(lèi)似的12nmSOI工藝了，但是GlobalFoundries的SOI工藝客戶(hù)主要是低功耗芯片廠(chǎng)商，并沒(méi)有見(jiàn)到AMD的身影，但AMD也不可能一直用14nm撐到2020年甚至更久之后的7nm工藝。
01月07日 18:14
