與臺積電爭鋒，Global Foundries提速28nm工藝技術(shù)

引言：日前，Global Foundries以難得一見的強大管理層陣營出現(xiàn)在上海灘，不但揭示了其28nm后先進工藝的投資與技術(shù)路線，還強調(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)格測試階段，預(yù)期2012年可望大規(guī)模量產(chǎn)。與臺積電今年底量產(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納米的先進制程上更是緊追臺積電，格羅方德半導(dǎo)體此次舉行成立以來第二屆的技術(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)計實行部門資深副總裁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)展策略與對外宣布公司2012先進制程布局規(guī)劃。

面對歐美債務(wù)信用問題席卷全球，全球總體經(jīng)濟出現(xiàn)放緩趨勢，格羅方德半導(dǎo)體雖然在先進制程上維持滿載，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成長的放緩，但公司的愿景以及對顧客的承諾和資本支出都不會改變，特別是公司觀察到主流技術(shù)65納米以上的市場趨緩，先進技術(shù)制程卻仍供不應(yīng)求”。格羅方德在每年1月會公布當年度的資本支出，今年該公司原定的資本支出達54億美元，較去年度的27億美元大幅成長一倍之多，也連續(xù)兩年大幅度超出聯(lián)電資本支出。由于全球經(jīng)濟疲軟以及市場需求不明等因素，當前的半導(dǎo)體代工行業(yè)應(yīng)該說風(fēng)險不小。不過從上世紀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)計未來還將繼續(xù)增長，因為全世界正趨向引入越來越多的互連設(shè)備。格羅方德公司市場營銷部門副總裁Jim Kupec則提到，今天的市場對于新設(shè)備最大的推動力往往來自年輕人，雖然這可能并非全部的事實，但是目前確實越來越多的產(chǎn)品是針對年輕人市場的。

這就是說，格羅方德并不打算完全地放慢其投資腳步，因為該公司正忙于在所有旗下的設(shè)施進行投資。就目前的情況而言，格羅方德公司的紐約工廠已經(jīng)提前兩個月進入了“設(shè)備準備”階段，而今年之內(nèi)該公司應(yīng)該可以在紐約進行試生產(chǎn)，當然在明年年初之前此工廠全面投產(chǎn)的可能性不大。另外在德國的Fab 1工廠今年早些時候也已經(jīng)開始量產(chǎn)32納米的AMD處理器芯片，同時其還在進行28納米量產(chǎn)測試，預(yù)計在不遠的將來格羅方德的Fab 1工廠將可以過渡到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，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入到300mm晶圓領(lǐng)域。

當然整個行業(yè)更關(guān)心的是格羅方德的未來技術(shù)路線圖。到2012年，格羅方德預(yù)計將開始量產(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)該會在美國的Fab 8工廠。更進一步至明年上半年，格羅方德預(yù)計將提升Fab 1，F(xiàn)ab 7以及Fab 8等工廠的產(chǎn)能，因為該公司預(yù)計所謂領(lǐng)先尖端技術(shù)(65納米及其以下)領(lǐng)域的需求將會增長，而這也是格羅方德希望獲得70%營收比例的一個領(lǐng)域。


格羅方德未來技術(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)域的一些問題，此前一些外行觀察者曾一直死抓這一點不放。目前格羅方德已經(jīng)生產(chǎn)出了2GHz主頻的ARM Cortex-A9測試芯片，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)實現(xiàn)量產(chǎn)，當然由于與AMD之間的一些保密協(xié)議，格羅方德并未透露更多詳情。至少在未來的12個月時間里，所有AMD未來推出的處理器產(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，SLP是Super Low Power超低功耗的縮寫，這項技術(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)在消費電子產(chǎn)品上。這是一項低成本技術(shù)，同時也是為低功耗設(shè)備設(shè)計的。HPP則是High Performance Plus高性能疊加技術(shù)的縮寫，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等。LPH則是SLP和HPP的折中方案，它是Low Power,High Performance的縮寫，這一技術(shù)最近出現(xiàn)在了格羅方德的路線圖內(nèi)，預(yù)計該公司將會把此技術(shù)用于筆記本電腦處理器，顯卡產(chǎn)品，平板芯片以及機頂盒等SoC芯片上，當然其它一些廣泛領(lǐng)域也會用到相應(yīng)技術(shù)。

到2013年底或者2014年初，格羅方德預(yù)計將會首次開始量產(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)點過渡，同時柵極密度將會達到雙倍級別，進而導(dǎo)致產(chǎn)品性能提升高達35%乃至更多。由于各種原因，格羅方德將會于20納米時代轉(zhuǎn)至Gate Last技術(shù)，因為明顯Gate First技術(shù)在20納米制造工藝上并不具備優(yōu)勢，至少不像28納米或者32納米時代那樣。另外格羅方德的產(chǎn)品將從28納米時代的三大類別壓縮到兩大類別 。而LPH和SLP技術(shù)也將會進化到一種叫作LPM的技術(shù)，而HPP則會過渡到SHP階段，在這里L(fēng)PM將會覆蓋大部分的產(chǎn)品，而SHP則將會面向格羅方德所謂的“極高端性能”產(chǎn)品，比如說芯片頻率在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其它好處 ，比如說功耗降低30%到50%。

在20納米之后，格羅方德的未來并不那么清晰。雖然格羅方德的路線圖將下一場變革指向了14納米工藝，但是這一過渡在路線圖里顯示是在2014年或者2015年的，這就是說格羅方德預(yù)計最早會于明年下半年在Fab 8工廠安裝測試設(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)，公司也還沒有決定，在20納米時代肯定仍舊用傳統(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節(jié)，不過與Amkor等封裝公司的合作是確定的事情，這些都需要等待時間來回答。[!--empirenews.page--]

相較于臺積電對三星步步進逼晶圓代工極為防備，格羅方德半導(dǎo)體采取開放態(tài)度，與三星針對28納米HKMG技術(shù)合作，并開放旗下共四座12寸晶圓廠供客戶自由下單，目標鎖定智能手機、平板電腦核心處理器訂單，對臺積電造成威脅。Ajit Manocha表示，格羅方德重視與三星這種IDM廠的合作關(guān)系，未來如果市場成熟，會有更多的策略合作伙伴。同時為了更好地服務(wù)于無晶圓芯片設(shè)計公司，他們已經(jīng)與全球的EDA廠商、設(shè)計服務(wù)商和IP供應(yīng)商組成了全球設(shè)計服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，可以在全球范圍內(nèi)支持芯片設(shè)計公司，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積電帶來了巨大的沖擊，該聯(lián)盟的技術(shù)、資本和規(guī)模都已經(jīng)不落下風(fēng)，由此可能帶來整個半導(dǎo)體代工產(chǎn)業(yè)的洗牌，讓我們拭目以待好戲的上演。