原创专栏-手机报

台积电三星大搞芯片制程“数字美化”游戏 英特尔也不例外

徐志平 2016-07-27 16:45
手机处理器芯片 10nm芯片 联发科 阅读(2705)
导语不管是台积电还是三星,他们的芯片制造工艺线宽都没有达到实际的14nm/16nm,据台积电客户指出,台积电目前量产的16nm苹果A10处理器,其实与英特尔的22nm制程差不多!
   众所周知,尽管英特尔身为全球芯片巨头,然而其营收来源仍相对较为单一,主要营收来源于数据市场服务器的销售以及计算机业务。与此同时,在近四年来,计算机市场的不景气,让英特尔不得不考虑开拓新的市场,事实上,英特尔也的确在这样做,如目前火热的物联网市场,英特尔也在积极跟进并推出一系列芯片。除此以外,在智能手机市场,英特尔也曾宣布进军该市场,并且还推出了相关的处理器芯片,然而,并未持续多长时间,在高通的高程度垄断之下,最后又宣布退出。

  对比英特尔与高通近来的财报,英特尔第二财季净利润降低至13亿美元,而高通第三财季的净利润则上升至14.4亿美元,起源则在于高通受智能手机市场的驱动,而英特尔所霸占的计算机市场并不让人看好。那么,尽管在移动市场走向了失败,英特尔真的就心甘放弃移动市场吗?

  与此同时我们也知道,与芯片息息相关的则是代工,芯片的制造工艺在很大程度上决定了芯片的性能,目前智能手机芯片代工企业主要是台积电、三星、格罗方德、联华、中芯国际等,但实际上,英特尔同样也有代工服务,不过其主要是生产自家芯片,其不开放态度的确为自家芯片带来了一些优势,但是在智能手机市场,英特尔的芯片最终并没有起来,其代工也是为很少一部分企业服务,如LG的NUCLUN2处理器。而在近期,就有消息称全球出货量最大的苹果的iPhone7/7plus的A10处理器芯片全部将由台积电代工。实际上早在2013年英特尔就曾表示,之前仅面向部分企业开放代工服务,但今后会向所有的企业开放,不过几年过去了,英特尔的代工服务并不见有很大的动作!

  对于英特尔是否进入代工模式,据半导体人士表示:“理论上来讲,英特尔在芯片制造工艺方面还是要领先的,只不过和以前相比,领先程度有所下降,以前是绝对领先,现在只是领先一点点,但是英特尔几乎很少代工,做代工和做自己的产品完全是两回事,英特尔要进代工领域,还要很长的路要走,它的DNA就不是做代工服务的,英特尔如果要做代工的华,要有很多事情要做,比如说:库、各种IP、涉及服务等,需要准备很久,定制化工厂和通用工厂的区别很大,而且虽然英特尔的技术很好,但是成本很高!只是我看得到的时间内,英特尔可能会为其收购的Altare做芯片,还有如高通等大型芯片设计公司做代工还是有可能的!英特尔的工艺管理很严格,这也决定了其生产的灵活性很差!”

  但实际上在智能手机处理器芯片方面,不管是芯片商高通、联发科,还是代工企业台积电和三星,均在力推10nm和7nm芯片。尤其是10nm芯片,台积电已经明确表示将会在年底生产10nm芯片,而联发科(HelioX30)和华为海思(麒麟970)也表示会在年底采用台积电10nmFinFET技术代工。不过从10nmFinFET代工技术方面来看,台积电和三星暂时还难定输赢,台积电夺下了苹果的订单,但是三星拿下了高通的订单,双方可谓力均势敌,因此韩媒强调,真正一决高低的在于7nm。

  从台积电和三星所公布的7nm代工服务时间方面来看,台积电称将会在明年第一季度开始设计定案,并在2018年初量产;而三星方面也称将在2019年第四季度量产,台积电方面似乎略微早三个季度!此外,从设备方面来看,台积电和三星均采用了ASML的EUV光刻机,台积电将于2017年第一季度采用ASML的光刻机,部分用于7nm芯片制造,部分用于2020年以后的5nm芯片制造;三星则计划在2017年第二季度采用ASML的EUV光刻机,而EUV光刻机有助于提升7nm、甚至5nm芯片量产的良率。据统计,目前英特尔有5台EUV光刻机,带4台订单;台积电也有5台,带2台订单;三星有3台,带3台订单;格罗方德有1台,带1台订单!可以说当前是芯片代工企业的关键时刻。

  在7月14日台积电的第二季法说会上,美国分析师提问台积电,要台积电将其两年后即将量产的7nm工艺与英特尔明年即将量产的10nm工艺制程相比较,两者在性能特征方面有哪些差距!对此火药味十足的问题,台积电共同CEO刘德音也毫不客气地表示:“你得去问我们的顾客,我无法为他们回答。”

  此外,据了解,不管是台积电还是三星,他们的芯片制造工艺线宽都没有达到实际的14nm/16nm,据台积电客户指出,台积电目前量产的16nm苹果A10处理器,其实与英特尔的22nm制程差不多!同时,高通技术长也认可这一观点!那么,这又究竟是怎么回事呢?

  事实上,不管是台积电、三星或者是格罗方德,均存在这种“数字美化”的游戏,台积电所谓的16nm制造工艺的线宽没达到16nm,三星14nm制造工艺的线宽也没达到14nm,并且三星才是最开始玩“数字美化”游戏的带头人!台积电目前的16nm制造工艺,原本计划和英特尔一样叫做20nm制造工艺,因为该制造工艺的最小线宽和量产的前一代的20nm制造工艺差不多,只不过采用了FinFET技术,不过,对于同样的制造工艺,三星却命名叫“14nm”,因此台积电也跟随三星虚叫16nm制造工艺!

  对此现象,半导体行业人士也表示:“其实一开始就是三星弄出来的,三星的14nm制造工艺,其实并非严格意义上的14nm,它只是性能上等效14nm,台积电看到三星做到‘14nm’,因此把自己的称作16nm,它的逻辑是等效的实现16nm,它可能有自己的算法。不过,不管怎么叫,关键还是看其客户是否愿意去它们那投片。”

  与此同时,据了解,除了台积电、三星、格罗方德以外,目前制造工艺技术最先进的英特尔同样也存在“数字美化”的现象,如台积电16nm制程实际上最小线宽是33nm,16nmFinFETPlus线宽则为30nm,而三星第一代14nm的最小线宽则是30nm,14nmFinFET则是20nm,英特尔14nm制程经过两家机构的测量后表明,分别是20nm和24nm!也就是说,从英特尔到台积电、三星及格罗方德,它们都在玩“数字美化”的游戏!

  对于在台积电法说会上,美国分析师为何会在此关键时刻挑出台积电、三星等在芯片制造制程“数字美化”的问题,据业界人士强调:“市场是竞争的,而舆论能导向。无论台积电,三星,还是英特尔都想利用一把。如今英特尔敢讲出,反映它的技求暂时领先是无疑的。我们要清楚,做处理器,与作代工对于工艺要求是不同,显然处理器的要求高。对于几个纳米线宽,全球没有标准,太多产品没法定。英特尔每年花100亿美元在研发方面,而台积电才20亿美元,那个先进?所以英特尔暂时领先是正常的事,在这个时刻英特尔有意把矛盾挑开,反映它有困难,需要舆论的支持。”

  那么,芯片制程“数字美化”是否会导致摩尔定律提前终结呢?这个问题在半导体人士看来:“摩尔定律终究会终结,只是早晚的问题;我甚至怀疑,芯片真的会做到5nm吗?做到现在这个程度已经不得了了,做到5nm的话则设备成本太高。所谓摩尔定律终结在5nm时期,也只是技术方面能实现,但是真的实现的话,投片的成本太高,成本高,性能的提高有限,意义不大,要从商业角度去看摩尔定律。”至于英特尔是否会进军芯片代工服务市场,有观点认为这是迟早的事情,也有观点强调,如果英特尔要走向规模化的代工市场,则还有很长的路要走!

  而就在日前,据国际电机电子工程协会(IEEE)所授权的科技期刊《IEEESpectrum》指出,微处理器中由半导体技术所制造的电晶体体积,估计将在2021年开始停止缩小,这将意味着在半导体行业维持数十年的摩尔定律将终结!从时间方面来看,2021年,正好台积电、三星等芯片代工厂5nm芯片量产之初,如果IEEE预估准确的话,那就意味着摩尔定律终结在5nm工艺!此外,国际半导体技术蓝图(ITRS)主席PaoloGaigini更是直言,苹果、谷歌、高通邓半导体芯片商早已经在半导体产业背后暗地里主导未来半导体芯片发展方向,暗示目前的晶圆代工厂早就已经是“客制化需求”!对于该说法,从苹果拥抱台积电、高通拥抱三星或许就可以看出!
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