至少从目前表态来看,格芯(GLOBALFOUNDRIES)中国战略几乎把全部赌注押在成都与 FD-SOI(全耗尽绝缘层上硅,Fully-Depleted Silicon-On-Insulator)上。
继 2 月份成都工厂举行奠基仪式之后,格芯近日又在成都宣布,将与成都市政府合作建立一个世界级 FD-SOI 生态系统,期望通过共建研发中心、与高校合作、孵化成都本地芯片设计公司等方式,建立起完善的 FD-SOI 生态,该项目累计投资约为 1 亿美元。
格芯产品管理高级副总裁 Alain Mutricy
锁定成都
格芯在中国投资建厂一波三折。最早接近落地于重庆,2016 年 5 月格芯(彼时中文名尚为格罗方德)与重庆市政府签约,计划将一座旧晶圆厂改造成 12 英寸产线,最后将工厂改址成都,坊间传闻最终确定成都与政府人事变动有关。所以当成都与重庆政府高层再次发生人事变动后,行业里一直有传言格芯工厂要搬回重庆。
据格芯成都工厂土建负责人介绍,整个项目于今年 3 月 7 号正式开工,为赶在 2018 年初投产,目前已经实行 24 小时不间断作业,整个工地共有 2000 名工人,后面高峰期可能会容纳 5000 名工人作业。“从计划与目前进度来看,今年 8 月份将完成基础土建,2018 年 1 月投产。”该负责人表示,通常晶圆产线建设时间需要 1 年左右的时间,为满足格芯成都投产进度要求,所以才采用 24 小时作业这种方式来加快基础土建。
与非网记者观察到,该项目工程进展的确很快。不到三个月时间,制造厂房(Fab 厂房)土石方和基础厂房已经基本成型,中央动力厂房(CUB 厂房)、气体站与配电站施工也进展顺利,整个工地热火朝天,秩序井然,正如格芯产品管理高级副总裁 Alain Mutricy 在媒体会上所言:“Fab11(格芯成都工厂代号)建设正在如期快速进行中,在现场可以看到,螺纹钢延伸到天际,晶圆厂有四分之一英里那么长。”
所以,格芯成都工厂要搬回重庆的说法,看起来应该只是传闻而已。
押宝 SOI
在成都工厂奠基仪式上,格芯 CEO Sanjay Jha 就用了很大篇幅来介绍 FD-SOI 工艺及其规划。Sanjay 称,要将成都建设成为半导体之都,FD-SOI 生态的国际中心。
格芯号称百亿美元总投资中,约 90 亿投资用于建设 22 纳米 FD-SOI(格芯称其为 22FDX)工艺产能,为成都工厂投资第二期引入项目。第一期为 180 纳米与 130 纳米成熟工艺,由于第一期投资相对较少,工艺成熟,市场需求大,因此运营前景明朗。然而,第一期虽然风险小,但收益也有限,所以其中国战略成败系于第二期项目。(有关格芯成都工厂两期规划及 FD-SOI 工艺优劣详细情况,请参阅《落地成都更名格芯,GLOBALFOUNDRIES 能否革新晶圆代工格局?》)
目前,FD-SOI 生态圈并不成熟,甚至可以说非常弱小。按照格芯计划,二期在 2019 年投产,所以现在进行生态圈建设时间倒也正好,再晚展开,到 2019 年没有足够的设计公司具备 FD-SOI 工艺设计能力,那么产能利用率将会成大问题。
据 Alain Mutricy 介绍,格芯与成都市政府搭建的研发中心主要聚焦于知识产权(IP)开发与集成电路设计,并将助力成都本地芯片设计公司成长,提供中小 IC 设计公司所需孵化器资源,该 FD-SOI 生态圈计划将创造 500 多个工程师职位,并通过与高校合作、开展 FD-SOI 课程等措施培育 FD-SOI 从业人才,同时将为中国芯片设计公司提供支持系统,使之能够顺利使用 22FDX 工艺。
中国是 FD-SOI 工艺主战场?
FD-SOI 工艺生态圈脆弱的原因之一是目前走这条路线的晶圆厂比较少,除了格芯,只有三星与意法半导体有 FD-SOI 工艺,而且格芯的 22FDX 还没有量产。所以,虽然 FD-SOI 在低功耗设计等场景具备相对优势,但真正选择该工艺的公司还比较少。
不过,2016 年索尼采用三星 FD-SOI 工艺的 GPS 芯片已经量产,Mobileye 的 EyeQ 4 也计划采用 FD-SOI 工艺。FD-SOI 工艺要成熟起来,必须有设计公司有能力和意愿尝试 FD-SOI 工艺,并用实际量产芯片证实其优越性并非只存在纸面,才能带动起观望者进入这一领域。
从格芯给出的资料看,在 22FDX 技术上,其合作伙伴数量在扩展,现在约有 80 个项目在运作中。Alain Mutricy 也表示,22FDX 工艺将很快在德国工厂实现量产。22FDX 的低成本与功耗优越性将非常适合中国市场,22FDX 向中国进行技术转移的计划已经报备德国政府,德国政府在这方面并不会设限,Sanjay 此前也曾表示,即便德国工厂 12FDX 量产不顺利,也不会影响成都工厂 FD-SOI 产线建设进度。
格芯中国区总经理白农支持 Alain 的观点,他表示,之所以在成都设厂,就是认可中国市场巨大的发展空间,“未来五到十年,中国市场一定是发展最快的。把 SOI 带到中国,是格芯非常战略性的一个决定,将来 SOI 产能需求,绝大部分将来自中国。”
据笔者所知,国内确实有不少设计公司与研究所对 SOI 工艺感兴趣,但现在还没有哪一家量产 FD-SOI 工艺芯片。谁来做第一个吃螃蟹者,格芯将给予何种帮助,对 FD-SOI 工艺未来两三年的发展都很重要。
近日,还有一则消息不知道格芯管理层如何看待:三星公布了其晶圆代工最新工艺发展路线图,在新路线图中,三星 FD-SOI 工艺也将向前发展,2019 年将试量产 18 纳米 FD-SOI 芯片。
三星晶圆代工最新路线图增加 18 纳米 FD-SOI 工艺支持
在我看来,应该喜多于忧吧。毕竟,现在 FD-SOI 生态最重要的问题是大家一起做活,三星公布新节点,至少让对 FD-SOI 工艺动心的设计公司增加了信心。