|
全球半導體業己進入邏輯工藝16/14納米制程及NAND閃存的1z納米的量產，其中英特爾、三星、臺積電及東芝、美光等多家正同臺亮相，未來在“定律”的驅使下進入10納米制程，爭奪非常激烈，各家都認為可以領先對手。 先進制程爭奪激烈 據報道，臺積電在2015 Q3宣布16納米量產后，它首先聲稱2016年內量產10納米。而當三星聲稱可在2016 Q4量產時，臺積電馬上又稱進程可能提前。相比之下英特爾總顯得步伐似乎慢了一點，它聲稱10納米要到2017年才能量產。 實際上其中含有各家的輿論宣傳技巧，因為至此產業界對于特征尺寸的定義并非有統一標準，也即三家說的所謂10納米，未必是同樣的東西。 近期權威機構Chipworks作了客觀比較，它認為英特爾14納米的柵極間距為70納米，內部互聯最小間距為52納米，這兩項指標分別比22納米時縮小了22％、35％。 相比之下，臺積電16納米、三星/GF 14納米的柵極間距分別是90納米、78納米，前者只相當于英特爾22納米的水平，后者也略弱一些，而內部互聯最小間距則都是64納米，相比于英特爾大了23％。 所以全球半導體工藝制程尺寸的歷程，英特爾肯定是走在前列，至今對于業界具有深遠意義的兩次大的技術革新，如45納米時的HKMG及2011年的22納米finFET工藝都出自英特爾。它于2013年首先進入14納米制程，然而之前的工藝節點從所謂的工藝“推出”到真正量產的時間約需4個季度，但是此次英特爾的14納米量產又延伸了兩個季度。 用線寬衡量水平已不再適用 在邏輯電路中，之前是用柵極的線寬來衡量每一代的水平，如今己不再適用。理論上，每一代之間本著0.7的比例進行縮小，然而從22納米以下開始，制程尺寸的轉換可能己是0.8或是0.75，或者說己是每兩年半左右前進一代，制程前進的速度開始放緩。 另外，由于英特爾是IDM，生產自己的處理器芯片，它的各類處理器的檔次差異很大，如它的頂級至強服務器芯片性能非常強大。而三星，臺積電是代工，幫助fabless制造產品，包括如蘋果、高通、Xilinx，AMD等。首先它們做的不是同擋次的產品，而量產時的成品率也有差別，有的可能是90%，而有的僅70%，產能也有很大的差異。所以從嚴格意義上三者缺乏可比性，誰領先，誰落后，只能供參考而己。 從代工業界角度，關鍵看客戶的動向，它們的感受可能更為真實。因此蘋果、高通的訂單成為風向標。近期蘋果的訂單在擔心雞蛋放在同一籃子里有風險，另一方面也需考慮性價比的因素。 近期高通的部分高端產品的訂單由臺積電轉向三星，引起臺積電的很大反響。一個方面是16納米與14納米的差異，另一方面可能與三星執行有吸引力的代工價格，包括它首先宣布10納米成功量產有關。 另外，在半導體存儲器領域中，現階段它的特征尺寸定義與邏輯工藝不一樣，DRAM與NAND又不同，它不可能是按照0.7的比例縮小。所以，現況是DRAM的制程小于20納米，而NAND Flash的工藝制程尺寸己達1z納米（相當于15~12納米），幾乎己是終點。業界更關注的是閃存芯片的單位面積成本，晶體管密度，以及功耗、速度等。因此在未來存儲器中它們會采用1x納米，1y納米及1z納米，分別為19~17納米、16~15納米及12~14納米。 工藝制程的進步不可能正好都是每兩年前進一代，其中，有的制程困難，有的容易，如從28納米很快跳過20納米直接達14納米，以及如今的16/14納米可能很快的掠過10納米，就馬上進入7納米時代。 對未來前景充滿信心 盡管全球半導體業的增長率趨緩，近期周期性的規律也難以捉摸。但是產業界對未來的前景仍充滿信心，因為電子終端產品的市場持續向好。 據IC Insight的最新預測，半導體芯片出貨量自1978年的326億顆增長到2018年的1.022萬億顆，過去40年平均年成長幅度達9%，顯見全球對于半導體芯片的依賴程度與日俱增。 可以明顯的感覺到，近期臺積電在宣傳方面花了許多心血，可能與它連續五個季度銷售額下跌相關，但毫無疑問它是一家偉大及成功的公司。近期臺積電的聯席執行官Mark Liu講，它的7納米在128Mb SRAM中己有30%的成品率。它的7納米工藝與10納米相比可提高速度15%~20%，或降低35%~40%功耗及可提高1.63倍邏輯晶體管密度。估計從現在起用約1年時間進行風險生產之后，可以推向市場。表明臺積電不依賴于EUV光刻，在7納米的進程己有著落。 臺積電的強項還表現在它擁有自已的后封裝工藝，這是英特爾等無法相比的。它在2016年2月用它的Cowos工藝，能把16納米FF工藝的CPU及兩個HBM2存儲器堆迭在硅轉接板（interposer）上，為未來7納米技術鋪平道路。 臺積電傳出來的好消息是在7納米時它可以用10納米工藝的90%同樣的設備，包括現有的193納米光刻機。壞消息是它要采用4次圖形曝光技術（SAQP），有些最小的工藝尺寸只有4納米及間距小于30納米。 傳聞蘋果的IPone7中將采用它的InFO 10納米A系列處理器。Mark Liu認為它的10納米InFO工藝今年6月能夠量產。15×15納米封裝中能裝有三個芯片，每個采用10微米的再分布（redistribution layer）層。 臺積電有十二個12英寸fab，其中大部分fab又可分成幾個phases，每個都能獨立運行，再加一個6英寸，6個8英寸及2個關連的8英寸fab。 臺積電的2016年產能可以增加10%，大部分用于16納米，在2016底可能累計產出達120萬片，那是其它對手無法可及的。 2015年底臺積電的安裝總產能達到880萬片，12英寸等值計，它共有470個客戶的8900個產品，包括全球90%的GPU及70%的基帶芯片。 英特爾、三星及臺積電三家之中誰的制程先進，可能不必花太多的時間去討論，它們幾乎處于同一個級別。因為現在的“賽道”一樣，都是finFET工藝，使用的設備也幾乎相同。相對而言英特爾起步早，每年投入的研發費用最大，它己是第二代finFET工藝。但是三星與臺積電都是后來的“奮進者”，總有一股爭上的氣勢，實力不可小視。 未來工藝制程縮小能到5納米，或是3納米？定律是繼續或者己死等話題業界的興趣己不太多。目前還剩下EUV光刻在7納米時能否插入成為關鍵，據報道好像還有可能。不管如何關鍵在于工藝制程縮小的動力，它每前進一個節點的綜合成本優勢，因此未來經濟的因素肯定會比技術因素更為重要。 過去50多年半導體產業的穩定進步十分美妙，當面臨定律將失效時，未來的前景似乎顯得有些黯淡。但我們認為摩爾定律即將失效不意味著科技進步的停頓，而意味著變化本身的性質發生改變。可能再也沒有一個如“定律”那樣來引領產業進步的號角，這種確定性正在逐漸的消失，它迫使人們追尋新的思路和技術。下一個爆發性的變化可能會發生在某個地方，盡管未來仍面臨有很多的挑戰，但是一定會更加豐富多彩。 2015年美國國家技術和創新獎獲得者，美籍華人科學家胡正明說：半導體產業100年后都會繼續，原因很簡單，第一，世界還需要更多智慧器件和智慧技術，云端、大數據和機器人都才剛剛開始。第二，看不到其它技術能夠在未來50年可以取代半導體來達成這個任務。 建亞電子/臺灣燦達HR (Joint Tech Electronic)是集連接器產品研發、制造、銷售一體的專業燦達連接器(HR Connector)制造型企業，產品有環保無鹵電子連接器、線對板連接器、板對板連接器、線對線連接器、小間距FFC/FPC連接器及連接器模具研發制造,連接器廠家（燦達電子）為客戶提供定制化服務，專案開發。 官網：http://www.okconn.com，連接器產品咨詢400-0769-458,0769-83970035. |
