與臺(tái)積電爭(zhēng)鋒，Global Foundries提速28nm工藝技術(shù)
[導(dǎo)讀]引言：日前，Global Foundries以難得一見(jiàn)的強(qiáng)大管理層陣營(yíng)出現(xiàn)在上海灘，不但揭示了其28nm后先進(jìn)工藝的投資與技術(shù)路線，還強(qiáng)調(diào)了與IBM、三星聯(lián)合力斗TSMC的信心。
9月17日，Global Foundries在上海召開(kāi)了2011年全
引言：日前，Global Foundries以難得一見(jiàn)的強(qiáng)大管理層陣營(yíng)出現(xiàn)在上海灘，不但揭示了其28nm后先進(jìn)工藝的投資與技術(shù)路線，還強(qiáng)調(diào)了與IBM、三星聯(lián)合力斗TSMC的信心。
9月17日，Global Foundries在上海召開(kāi)了2011年全球技術(shù)論壇(GTC 2011)。Global Foundries官方已啟用正式中文名字為格羅方德半導(dǎo)體，該公司全球CEO Ajit Manocha在會(huì)上表示，在28納米制程上已經(jīng)有客戶投產(chǎn)，其余客戶處于規(guī)格測(cè)試階段，預(yù)期2012年可望大規(guī)模量產(chǎn)。與臺(tái)積電今年底量產(chǎn)28納米制程相較，雙方差距已經(jīng)不到一年。格羅方德半導(dǎo)體成立之后，瞬間擠身全球第三大晶圓代工廠，與聯(lián)電的市占率差距在5％以內(nèi)，在28納米的先進(jìn)制程上更是緊追臺(tái)積電，格羅方德半導(dǎo)體此次舉行成立以來(lái)第二屆的技術(shù)論壇，規(guī)模更甚以往，除CEO Ajit Manocha以外，研發(fā)資深副總裁Gregg Bartlett、設(shè)計(jì)實(shí)行部門(mén)資深副總裁Mojy Chian、新加坡總經(jīng)理Raj Kumar等所有高層皆出席并發(fā)表公司合作發(fā)展策略與對(duì)外宣布公司2012先進(jìn)制程布局規(guī)劃。
面對(duì)歐美債務(wù)信用問(wèn)題席卷全球，全球總體經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)放緩趨勢(shì)，格羅方德半導(dǎo)體雖然在先進(jìn)制程上維持滿載，但是該公司也透露，在主流制程上出現(xiàn)需求疲軟的狀況。公司CEO Ajit Manocha在論壇上表示，“觀察到這一輪終端市場(chǎng)成長(zhǎng)的放緩，但公司的愿景以及對(duì)顧客的承諾和資本支出都不會(huì)改變，特別是公司觀察到主流技術(shù)65納米以上的市場(chǎng)趨緩，先進(jìn)技術(shù)制程卻仍供不應(yīng)求”。格羅方德在每年1月會(huì)公布當(dāng)年度的資本支出，今年該公司原定的資本支出達(dá)54億美元，較去年度的27億美元大幅成長(zhǎng)一倍之多，也連續(xù)兩年大幅度超出聯(lián)電資本支出。由于全球經(jīng)濟(jì)疲軟以及市場(chǎng)需求不明等因素，當(dāng)前的半導(dǎo)體代工行業(yè)應(yīng)該說(shuō)風(fēng)險(xiǎn)不小。不過(guò)從上世紀(jì)80年代至今，半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)由150億美元的規(guī)模發(fā)展到3140億美元的規(guī)模了，而且預(yù)計(jì)未來(lái)還將繼續(xù)增長(zhǎng)，因?yàn)槿澜缯呄蛞朐絹?lái)越多的互連設(shè)備。格羅方德公司市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)副總裁Jim Kupec則提到，今天的市場(chǎng)對(duì)于新設(shè)備最大的推動(dòng)力往往來(lái)自年輕人，雖然這可能并非全部的事實(shí)，但是目前確實(shí)越來(lái)越多的產(chǎn)品是針對(duì)年輕人市場(chǎng)的。
這就是說(shuō)，格羅方德并不打算完全地放慢其投資腳步，因?yàn)樵摴菊τ谠谒衅煜碌脑O(shè)施進(jìn)行投資。就目前的情況而言，格羅方德公司的紐約工廠已經(jīng)提前兩個(gè)月進(jìn)入了“設(shè)備準(zhǔn)備”階段，而今年之內(nèi)該公司應(yīng)該可以在紐約進(jìn)行試生產(chǎn)，當(dāng)然在明年年初之前此工廠全面投產(chǎn)的可能性不大。另外在德國(guó)的Fab 1工廠今年早些時(shí)候也已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)32納米的AMD處理器芯片，同時(shí)其還在進(jìn)行28納米量產(chǎn)測(cè)試，預(yù)計(jì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)格羅方德的Fab 1工廠將可以過(guò)渡到28納米制造工藝。在新加坡的Fab 7工廠，目前格羅方德已經(jīng)完成了升級(jí)，并且可以生產(chǎn)40納米到65納米的半導(dǎo)體芯片，并且最終該工廠還將進(jìn)入到300mm晶圓領(lǐng)域。
當(dāng)然整個(gè)行業(yè)更關(guān)心的是格羅方德的未來(lái)技術(shù)路線圖。到2012年，格羅方德預(yù)計(jì)將開(kāi)始量產(chǎn)其28納米產(chǎn)品，甚至還可以初期量產(chǎn)部分20納米產(chǎn)品，而20納米的初期量產(chǎn)應(yīng)該會(huì)在美國(guó)的Fab 8工廠。更進(jìn)一步至明年上半年，格羅方德預(yù)計(jì)將提升Fab 1，F(xiàn)ab 7以及Fab 8等工廠的產(chǎn)能，因?yàn)樵摴绢A(yù)計(jì)所謂領(lǐng)先尖端技術(shù)(65納米及其以下)領(lǐng)域的需求將會(huì)增長(zhǎng)，而這也是格羅方德希望獲得70%營(yíng)收比例的一個(gè)領(lǐng)域。
格羅方德未來(lái)技術(shù)路線圖
格羅方德還解決了其高K金屬柵極制造工藝技術(shù)領(lǐng)域的一些問(wèn)題，此前一些外行觀察者曾一直死抓這一點(diǎn)不放。目前格羅方德已經(jīng)生產(chǎn)出了2GHz主頻的ARM Cortex-A9測(cè)試芯片，該芯片采用了其28納米SLP技術(shù)，并且在28納米HPP制程下，該處理器甚至可以達(dá)到3GHz主頻。除此之外，AMD的A系列Fusion處理器也在采用格羅方德的HKMG制造工藝，而且盡管有所延期，但是目前該系列產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，當(dāng)然由于與AMD之間的一些保密協(xié)議，格羅方德并未透露更多詳情。至少在未來(lái)的12個(gè)月時(shí)間里，所有AMD未來(lái)推出的處理器產(chǎn)品都將基于格羅方德的32納米HKMG制造工藝，其中包括即將推出的FX系列以及AMD的下一代A系列APU處理器。
GF、IBM和三星聯(lián)盟斗TSMC
那么到底什么是SLP和HPP呢？這些都是一些字母縮寫(xiě)，SLP是Super Low Power超低功耗的縮寫(xiě)，這項(xiàng)技術(shù)可以適用于應(yīng)用處理器，蜂窩基帶以及各種SoC芯片，最終體現(xiàn)在消費(fèi)電子產(chǎn)品上。這是一項(xiàng)低成本技術(shù)，同時(shí)也是為低功耗設(shè)備設(shè)計(jì)的。HPP則是High Performance Plus高性能疊加技術(shù)的縮寫(xiě)，它可以用于一些高性能CPU，各種的高端網(wǎng)絡(luò)解決方案以及游戲機(jī)等。LPH則是SLP和HPP的折中方案，它是Low Power,High Performance的縮寫(xiě)，這一技術(shù)最近出現(xiàn)在了格羅方德的路線圖內(nèi)，預(yù)計(jì)該公司將會(huì)把此技術(shù)用于筆記本電腦處理器，顯卡產(chǎn)品，平板芯片以及機(jī)頂盒等SoC芯片上，當(dāng)然其它一些廣泛領(lǐng)域也會(huì)用到相應(yīng)技術(shù)。
到2013年底或者2014年初，格羅方德預(yù)計(jì)將會(huì)首次開(kāi)始量產(chǎn)其20納米芯片，我們將可以看到從28納米到20納米的全節(jié)點(diǎn)過(guò)渡，同時(shí)柵極密度將會(huì)達(dá)到雙倍級(jí)別，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品性能提升高達(dá)35%乃至更多。由于各種原因，格羅方德將會(huì)于20納米時(shí)代轉(zhuǎn)至Gate Last技術(shù)，因?yàn)槊黠@Gate First技術(shù)在20納米制造工藝上并不具備優(yōu)勢(shì)，至少不像28納米或者32納米時(shí)代那樣。另外格羅方德的產(chǎn)品將從28納米時(shí)代的三大類別壓縮到兩大類別 。而LPH和SLP技術(shù)也將會(huì)進(jìn)化到一種叫作LPM的技術(shù)，而HPP則會(huì)過(guò)渡到SHP階段，在這里L(fēng)PM將會(huì)覆蓋大部分的產(chǎn)品，而SHP則將會(huì)面向格羅方德所謂的“極高端性能”產(chǎn)品，比如說(shuō)芯片頻率在4GHz以及更高水平的產(chǎn)品。在格羅方德從28納米過(guò)渡到20納米之后，除了性能的提升之外，還可以看到新工藝帶來(lái)其它好處 ，比如說(shuō)功耗降低30%到50%。
在20納米之后，格羅方德的未來(lái)并不那么清晰。雖然格羅方德的路線圖將下一場(chǎng)變革指向了14納米工藝，但是這一過(guò)渡在路線圖里顯示是在2014年或者2015年的，這就是說(shuō)格羅方德預(yù)計(jì)最早會(huì)于明年下半年在Fab 8工廠安裝測(cè)試設(shè)備，該設(shè)備將采用EUV技術(shù)，而該技術(shù)在低于20納米的工藝上是必須的。此外是否使用3D FinFET晶體管技術(shù)，公司也還沒(méi)有決定，在20納米時(shí)代肯定仍舊用傳統(tǒng)的平面晶體管技術(shù)。另外格羅方德還提到了3D封裝，但是并未透露更多細(xì)節(jié)，不過(guò)與Amkor等封裝公司的合作是確定的事情，這些都需要等待時(shí)間來(lái)回答。[!--empirenews.page--]
相較于臺(tái)積電對(duì)三星步步進(jìn)逼晶圓代工極為防備，格羅方德半導(dǎo)體采取開(kāi)放態(tài)度，與三星針對(duì)28納米HKMG技術(shù)合作，并開(kāi)放旗下共四座12寸晶圓廠供客戶自由下單，目標(biāo)鎖定智能手機(jī)、平板電腦核心處理器訂單，對(duì)臺(tái)積電造成威脅。Ajit Manocha表示，格羅方德重視與三星這種IDM廠的合作關(guān)系，未來(lái)如果市場(chǎng)成熟，會(huì)有更多的策略合作伙伴。同時(shí)為了更好地服務(wù)于無(wú)晶圓芯片設(shè)計(jì)公司，他們已經(jīng)與全球的EDA廠商、設(shè)計(jì)服務(wù)商和IP供應(yīng)商組成了全球設(shè)計(jì)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，可以在全球范圍內(nèi)支持芯片設(shè)計(jì)公司，真正體現(xiàn)了公司名字里面Global的涵義。
由格羅方德、IBM和三星組成的三角聯(lián)盟已經(jīng)給全球晶圓代工老大臺(tái)積電帶來(lái)了巨大的沖擊，該聯(lián)盟的技術(shù)、資本和規(guī)模都已經(jīng)不落下風(fēng)，由此可能帶來(lái)整個(gè)半導(dǎo)體代工產(chǎn)業(yè)的洗牌，讓我們拭目以待好戲的上演。
9月17日，Global Foundries在上海召開(kāi)了2011年全球技術(shù)論壇(GTC 2011)。Global Foundries官方已啟用正式中文名字為格羅方德半導(dǎo)體，該公司全球CEO Ajit Manocha在會(huì)上表示，在28納米制程上已經(jīng)有客戶投產(chǎn)，其余客戶處于規(guī)格測(cè)試階段，預(yù)期2012年可望大規(guī)模量產(chǎn)。與臺(tái)積電今年底量產(chǎn)28納米制程相較，雙方差距已經(jīng)不到一年。格羅方德半導(dǎo)體成立之后，瞬間擠身全球第三大晶圓代工廠，與聯(lián)電的市占率差距在5％以內(nèi)，在28納米的先進(jìn)制程上更是緊追臺(tái)積電，格羅方德半導(dǎo)體此次舉行成立以來(lái)第二屆的技術(shù)論壇，規(guī)模更甚以往，除CEO Ajit Manocha以外，研發(fā)資深副總裁Gregg Bartlett、設(shè)計(jì)實(shí)行部門(mén)資深副總裁Mojy Chian、新加坡總經(jīng)理Raj Kumar等所有高層皆出席并發(fā)表公司合作發(fā)展策略與對(duì)外宣布公司2012先進(jìn)制程布局規(guī)劃。
面對(duì)歐美債務(wù)信用問(wèn)題席卷全球，全球總體經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)放緩趨勢(shì)，格羅方德半導(dǎo)體雖然在先進(jìn)制程上維持滿載，但是該公司也透露，在主流制程上出現(xiàn)需求疲軟的狀況。公司CEO Ajit Manocha在論壇上表示，“觀察到這一輪終端市場(chǎng)成長(zhǎng)的放緩，但公司的愿景以及對(duì)顧客的承諾和資本支出都不會(huì)改變，特別是公司觀察到主流技術(shù)65納米以上的市場(chǎng)趨緩，先進(jìn)技術(shù)制程卻仍供不應(yīng)求”。格羅方德在每年1月會(huì)公布當(dāng)年度的資本支出，今年該公司原定的資本支出達(dá)54億美元，較去年度的27億美元大幅成長(zhǎng)一倍之多，也連續(xù)兩年大幅度超出聯(lián)電資本支出。由于全球經(jīng)濟(jì)疲軟以及市場(chǎng)需求不明等因素，當(dāng)前的半導(dǎo)體代工行業(yè)應(yīng)該說(shuō)風(fēng)險(xiǎn)不小。不過(guò)從上世紀(jì)80年代至今，半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)由150億美元的規(guī)模發(fā)展到3140億美元的規(guī)模了，而且預(yù)計(jì)未來(lái)還將繼續(xù)增長(zhǎng)，因?yàn)槿澜缯呄蛞朐絹?lái)越多的互連設(shè)備。格羅方德公司市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)副總裁Jim Kupec則提到，今天的市場(chǎng)對(duì)于新設(shè)備最大的推動(dòng)力往往來(lái)自年輕人，雖然這可能并非全部的事實(shí)，但是目前確實(shí)越來(lái)越多的產(chǎn)品是針對(duì)年輕人市場(chǎng)的。
這就是說(shuō)，格羅方德并不打算完全地放慢其投資腳步，因?yàn)樵摴菊τ谠谒衅煜碌脑O(shè)施進(jìn)行投資。就目前的情況而言，格羅方德公司的紐約工廠已經(jīng)提前兩個(gè)月進(jìn)入了“設(shè)備準(zhǔn)備”階段，而今年之內(nèi)該公司應(yīng)該可以在紐約進(jìn)行試生產(chǎn)，當(dāng)然在明年年初之前此工廠全面投產(chǎn)的可能性不大。另外在德國(guó)的Fab 1工廠今年早些時(shí)候也已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)32納米的AMD處理器芯片，同時(shí)其還在進(jìn)行28納米量產(chǎn)測(cè)試，預(yù)計(jì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)格羅方德的Fab 1工廠將可以過(guò)渡到28納米制造工藝。在新加坡的Fab 7工廠，目前格羅方德已經(jīng)完成了升級(jí)，并且可以生產(chǎn)40納米到65納米的半導(dǎo)體芯片，并且最終該工廠還將進(jìn)入到300mm晶圓領(lǐng)域。
當(dāng)然整個(gè)行業(yè)更關(guān)心的是格羅方德的未來(lái)技術(shù)路線圖。到2012年，格羅方德預(yù)計(jì)將開(kāi)始量產(chǎn)其28納米產(chǎn)品，甚至還可以初期量產(chǎn)部分20納米產(chǎn)品，而20納米的初期量產(chǎn)應(yīng)該會(huì)在美國(guó)的Fab 8工廠。更進(jìn)一步至明年上半年，格羅方德預(yù)計(jì)將提升Fab 1，F(xiàn)ab 7以及Fab 8等工廠的產(chǎn)能，因?yàn)樵摴绢A(yù)計(jì)所謂領(lǐng)先尖端技術(shù)(65納米及其以下)領(lǐng)域的需求將會(huì)增長(zhǎng)，而這也是格羅方德希望獲得70%營(yíng)收比例的一個(gè)領(lǐng)域。
格羅方德未來(lái)技術(shù)路線圖
格羅方德還解決了其高K金屬柵極制造工藝技術(shù)領(lǐng)域的一些問(wèn)題，此前一些外行觀察者曾一直死抓這一點(diǎn)不放。目前格羅方德已經(jīng)生產(chǎn)出了2GHz主頻的ARM Cortex-A9測(cè)試芯片，該芯片采用了其28納米SLP技術(shù)，并且在28納米HPP制程下，該處理器甚至可以達(dá)到3GHz主頻。除此之外，AMD的A系列Fusion處理器也在采用格羅方德的HKMG制造工藝，而且盡管有所延期，但是目前該系列產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，當(dāng)然由于與AMD之間的一些保密協(xié)議，格羅方德并未透露更多詳情。至少在未來(lái)的12個(gè)月時(shí)間里，所有AMD未來(lái)推出的處理器產(chǎn)品都將基于格羅方德的32納米HKMG制造工藝，其中包括即將推出的FX系列以及AMD的下一代A系列APU處理器。
GF、IBM和三星聯(lián)盟斗TSMC
那么到底什么是SLP和HPP呢？這些都是一些字母縮寫(xiě)，SLP是Super Low Power超低功耗的縮寫(xiě)，這項(xiàng)技術(shù)可以適用于應(yīng)用處理器，蜂窩基帶以及各種SoC芯片，最終體現(xiàn)在消費(fèi)電子產(chǎn)品上。這是一項(xiàng)低成本技術(shù)，同時(shí)也是為低功耗設(shè)備設(shè)計(jì)的。HPP則是High Performance Plus高性能疊加技術(shù)的縮寫(xiě)，它可以用于一些高性能CPU，各種的高端網(wǎng)絡(luò)解決方案以及游戲機(jī)等。LPH則是SLP和HPP的折中方案，它是Low Power,High Performance的縮寫(xiě)，這一技術(shù)最近出現(xiàn)在了格羅方德的路線圖內(nèi)，預(yù)計(jì)該公司將會(huì)把此技術(shù)用于筆記本電腦處理器，顯卡產(chǎn)品，平板芯片以及機(jī)頂盒等SoC芯片上，當(dāng)然其它一些廣泛領(lǐng)域也會(huì)用到相應(yīng)技術(shù)。
到2013年底或者2014年初，格羅方德預(yù)計(jì)將會(huì)首次開(kāi)始量產(chǎn)其20納米芯片，我們將可以看到從28納米到20納米的全節(jié)點(diǎn)過(guò)渡，同時(shí)柵極密度將會(huì)達(dá)到雙倍級(jí)別，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品性能提升高達(dá)35%乃至更多。由于各種原因，格羅方德將會(huì)于20納米時(shí)代轉(zhuǎn)至Gate Last技術(shù)，因?yàn)槊黠@Gate First技術(shù)在20納米制造工藝上并不具備優(yōu)勢(shì)，至少不像28納米或者32納米時(shí)代那樣。另外格羅方德的產(chǎn)品將從28納米時(shí)代的三大類別壓縮到兩大類別 。而LPH和SLP技術(shù)也將會(huì)進(jìn)化到一種叫作LPM的技術(shù)，而HPP則會(huì)過(guò)渡到SHP階段，在這里L(fēng)PM將會(huì)覆蓋大部分的產(chǎn)品，而SHP則將會(huì)面向格羅方德所謂的“極高端性能”產(chǎn)品，比如說(shuō)芯片頻率在4GHz以及更高水平的產(chǎn)品。在格羅方德從28納米過(guò)渡到20納米之后，除了性能的提升之外，還可以看到新工藝帶來(lái)其它好處 ，比如說(shuō)功耗降低30%到50%。
在20納米之后，格羅方德的未來(lái)并不那么清晰。雖然格羅方德的路線圖將下一場(chǎng)變革指向了14納米工藝，但是這一過(guò)渡在路線圖里顯示是在2014年或者2015年的，這就是說(shuō)格羅方德預(yù)計(jì)最早會(huì)于明年下半年在Fab 8工廠安裝測(cè)試設(shè)備，該設(shè)備將采用EUV技術(shù)，而該技術(shù)在低于20納米的工藝上是必須的。此外是否使用3D FinFET晶體管技術(shù)，公司也還沒(méi)有決定，在20納米時(shí)代肯定仍舊用傳統(tǒng)的平面晶體管技術(shù)。另外格羅方德還提到了3D封裝，但是并未透露更多細(xì)節(jié)，不過(guò)與Amkor等封裝公司的合作是確定的事情，這些都需要等待時(shí)間來(lái)回答。[!--empirenews.page--]
相較于臺(tái)積電對(duì)三星步步進(jìn)逼晶圓代工極為防備，格羅方德半導(dǎo)體采取開(kāi)放態(tài)度，與三星針對(duì)28納米HKMG技術(shù)合作，并開(kāi)放旗下共四座12寸晶圓廠供客戶自由下單，目標(biāo)鎖定智能手機(jī)、平板電腦核心處理器訂單，對(duì)臺(tái)積電造成威脅。Ajit Manocha表示，格羅方德重視與三星這種IDM廠的合作關(guān)系，未來(lái)如果市場(chǎng)成熟，會(huì)有更多的策略合作伙伴。同時(shí)為了更好地服務(wù)于無(wú)晶圓芯片設(shè)計(jì)公司，他們已經(jīng)與全球的EDA廠商、設(shè)計(jì)服務(wù)商和IP供應(yīng)商組成了全球設(shè)計(jì)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，可以在全球范圍內(nèi)支持芯片設(shè)計(jì)公司，真正體現(xiàn)了公司名字里面Global的涵義。
由格羅方德、IBM和三星組成的三角聯(lián)盟已經(jīng)給全球晶圓代工老大臺(tái)積電帶來(lái)了巨大的沖擊，該聯(lián)盟的技術(shù)、資本和規(guī)模都已經(jīng)不落下風(fēng)，由此可能帶來(lái)整個(gè)半導(dǎo)體代工產(chǎn)業(yè)的洗牌，讓我們拭目以待好戲的上演。
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