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屯兵22纳米低功耗工艺,3巨头意欲何为?

2017/09/26
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在中国建厂与投资 FD-SOI(全耗尽绝缘层上硅)工艺,或许是格芯(GlobalFoundries)CEO Sanjay Jha 职业生涯最重要的赌注,期望通过这两项举措给晶圆代工市场格局带来变化。在第五届 FD-SOI 论坛上,介绍完格芯成都工厂建设进度与 22FDX 工艺发展近况以后,Sanjay 表示,2017 年格芯 22FDX 平台接到的试验性流片(即 MPW,直译为多项目晶圆)订单有 20 例,其中 10 例来自中国设计公司。“市场广阔,机会难得,FDX 就是为中国市场量身打造的技术。”


在演讲中,Sanjay Jha 对三个尚未量产的 22 纳米工艺进行了对比。与台积电 22ULP(超低功耗 22 纳米工艺)及英特尔 22FFL(22 纳米低功耗鳍式场效应晶体管工艺)相比,格芯的 22FDX(22 纳米 FD-SOI 工艺)晶体管密度最高,光罩数最少(流片成本低),功耗也最低。

由于和体硅工艺路线不同,所以格芯 22FDX 在 2018 年推出并不奇怪,但对台积电和英特尔而言,最先进工艺已经走到了 10 纳米节点,为何又回头重新开发 22 纳米低功耗工艺?(当然,英特尔刚在中国召开新闻发布会,宣布 2017 年下半年量产 10 纳米工艺,并称根据其计算方法,台积电和三星的 10 纳米工艺远远落后英特尔 10 纳米,根本就不是一代技术。)


芯原董事长兼 CEO 戴伟民认为,台积电 22ULP 的推出,很大程度是为 5G 做准备,因为在 FinFET 上很难实现射频工艺,退回平面工艺以后,可以相对容易地集成射频功能。


英特尔推出的 22FFL 工艺,也特地强调包含一个完整的射频(RF)套件,可结合多种模拟和射频器件来实现高度集成的芯片

与 28 纳米工艺相比,这三种 22 纳米工艺功耗更低,晶体管密度更高,而与 14/16 纳米工艺相比,22 纳米工艺开发成本更低,也都可实现射频工艺集成。

所以,5G 到来以后新一代物联网终端芯片,将是这三种 22 纳米工艺的最主要目标市场。


虽然近年来资本支出排行榜排名前三的公司中,两家都回头去做 22 纳米低功耗工艺,但三星现在并没有在 22 纳米工艺投资的计划。这一方面是由于三星 28 纳米 FD-SOI 工艺当前最为成熟,据三星电子晶圆代工业务执行副总裁兼总经理 ES Jung 介绍,过去三年,三星 FD-SOI 工艺已经有 7 家客户,36 个产品进行了流片,现在流片产品数量在不断增加。相比 28 纳米体硅工艺,28 纳米 FD-SOI 的特色就是功耗低,因此非常适合物联网应用。

另一方面,三星 FD-SOI 工艺规划的下一个节点是 18 纳米,因此在三星代工产品线当中,28 纳米和 14 纳米节点之间,除了规划中的 18 纳米 FD-SOI,就没有其他工艺提供。

不过,如果 22 纳米低功耗工艺市场接受度良好,不知道急于扩大代工业务的三星是准备用 18 纳米 FD-SOI 工艺来错位竞争,还是也跟风上 22 纳米?反正对财大气粗的三星电子来说,开发 22 纳米工艺的资金不成问题。

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