Intermolecular公司和SRC公司預計將在本周舉行的Semicon West展會上提出新的研發(fā)倡議,屆時Intermolecular將發(fā)布關(guān)于存儲器研發(fā)的小規(guī)模生產(chǎn)的報告,而SRC將描述模擬器件、能源、醫(yī)療和多核等方面的新興項目。這個報告的發(fā)布正值人們對半導體研發(fā)“處于生死存亡之際”抑或是“適應隨著時代的發(fā)展向前邁進”激烈爭辯中。
IC產(chǎn)業(yè)每年都投入了幾十億美元的資金在研發(fā)上。但近年來由于成本突增,同時受制于知識產(chǎn)權(quán)控制,芯片制造商更多地將他們的研發(fā)需求轉(zhuǎn)移給聯(lián)盟、晶圓代工廠和第三方供應商。一些觀察家擔心如果長期維持這種趨勢,大部分芯片制造商將停止研發(fā)工作,這個曾經(jīng)鼎盛一時的產(chǎn)業(yè)將向那些專業(yè)性的服務性機構(gòu)轉(zhuǎn)移。
同時也有一些外包研發(fā)的芯片制造商對所獲得的回報不甚滿意。一些批評者對這種新興的研發(fā)合作模式是否可行持懷疑態(tài)度。
半導體研究公司(SRC)(來自北卡羅來納州的三角創(chuàng)業(yè)園)則對這種合作模式充滿信心。該集團成立于1982年,是幾個研發(fā)創(chuàng)新倡議的牽頭人。其中一個是納米電子研究創(chuàng)新聯(lián)盟(NRI),該聯(lián)盟計劃在15年之內(nèi)尋求論證極限尺寸10納米以下的新型組件。
SRC同時還加大了在“應用研究”方面的投入。比如,它已經(jīng)悄悄地和美國國家科學基金會簽署了一項共同研究多核處理器的諒解備忘錄。
此外,SRC的總裁兼CEO Larry Sumney透露SRC正在籌建一個模擬設(shè)計中心,用以研究模擬和混合信號技術(shù)在更寬的頻帶范圍的應用。同時還有一個計劃正在進行中,即課題研究合作(Topical Research Collaboration),該計劃將首先通過兩個獨立項目滿足能源和醫(yī)療研究方面的需要。
Intermolecular公司(位于加州的San Jose)同樣也在擴張自身的業(yè)務范圍。去年該公司因推出高效率組合平臺(High-Productivity Combinatorial platform,HPC)而一炮打響,該平臺能夠為各種工具提供不同的解決方案,對芯片材料、加工和器件結(jié)構(gòu)方面的研發(fā)還有促進作用。公司可以向芯片制造商銷售用于研發(fā)的工具,同時還可以利用自身的設(shè)備組建研發(fā)產(chǎn)品線。
現(xiàn)在,Intermolecular公司已經(jīng)建立了自己的小批量生產(chǎn)研發(fā)線以開發(fā)一系列新興存儲器技術(shù),例如相變存儲器和resistive RAM。公司CEO David Lazovsky表示公司同時還在醞釀開發(fā)3D芯片和太陽能市場的類似技術(shù)。
Intermolecular的業(yè)務正在蓬勃發(fā)展,2007年有記錄的訂單達到了5500萬美元。其中一個客戶本身并沒有研發(fā)系統(tǒng),而是指定Intermolecular作為它的研發(fā)方。Lazovsky說“像Intermolecular這樣的公司改變了整個IC行業(yè)的面貌?!?nbsp;
幾乎沒有人會不同意這一點,但也有一些認為這種改變是令人不安的。
芯片研發(fā)“并沒有死去,它還在進行中。” Gartner公司(位于康乃狄克州的斯坦福)的分析師Dean Freeman說。“但隨著成本不斷升級和研發(fā)變得越來越難,我們預計將會有更多公司的研發(fā)業(yè)務被外包出去?!?nbsp;
內(nèi)部獨立設(shè)計的研發(fā)模式在某些方面不再可行了。Lazovsky指出:“許多芯片制造商仍然采用大容量的制造工具和Fab進行研發(fā),但該行業(yè)不能再用昨天的方法來應對今天的挑戰(zhàn)了?!?nbsp;
這種轉(zhuǎn)型的環(huán)境對于研發(fā)外包行業(yè)來說就是一個金礦。除了Intermolecular和SRC,像Albany Nanotech,IBM技術(shù)聯(lián)盟,歐洲的Interuniversity Microelectronics Center,日本的半導體尖端技術(shù)聯(lián)盟(Selete),全球半導體制造聯(lián)盟(International Sematech)和SVTC Technologies 公司都在蓬勃發(fā)展。
芯片制造商正在積極地四出尋找合適的研發(fā)伙伴,即使像IBM和英特爾這樣的巨頭在這種環(huán)境下也獨木難支。據(jù)Intermolecular稱,總體來說半導體的研發(fā)成本將會翻一番,從2007年的500億美元增長至2012年的1000億美元。
Gartner公司表示單個半導體公司開發(fā)45納米制程的研發(fā)成本在15億美元左右。該公司還預計32納米節(jié)點的研發(fā)成本將上漲15%——25%。
IC行業(yè)平均花在研發(fā)的費用占其銷售總額的12%——15%。但這一數(shù)字某種程度上容易引起誤解,因為供應商持續(xù)地將越來越多的業(yè)務外包出去了。
Gartner公司的Freeman表示,研發(fā)外包業(yè)務速度的加快對遵循摩爾定律的技術(shù)產(chǎn)生了更為直接的影響,其中包括碳納米管、異構(gòu)IC、高k/金屬柵介質(zhì)技術(shù)和非平面器件(如 FinFET)等。
一個備受矚目的研發(fā)外包的例子是德州儀器(TI)去年決定停止數(shù)字研發(fā)業(yè)務并將其外包給晶圓合作廠商臺積電(TSMC),TI將集中精力于內(nèi)部的模擬器件研發(fā)上。
AMD、飛思卡爾、英特爾、恩智浦半導體、東芝、三星、ST以及許多半導體商都將更依賴于外部研發(fā)資源。
一些學者預言整個IC行業(yè)將得到徹底地整合。Freeman認為這股整合熱潮最終將歸于某幾家研發(fā)和制造商:IBM技術(shù)聯(lián)盟、英特爾和臺積電。也許還有三、四家存儲器制造商。模擬市場則是另一番景象,他相信某些公司能夠在這場暴風雨中挺下來并茁壯成長。
隨著研發(fā)業(yè)務的轉(zhuǎn)移,知識產(chǎn)權(quán)控制的問題也逐漸浮出水面。外包業(yè)務的批評者擔心隨著更多的IP核流向一些對知識產(chǎn)權(quán)保護不力的亞洲國家,特別是中國,這些國家能夠因此獲得一些有價值的核心技術(shù)并最終和歐洲、日本、美國相抗衡。 [!--empirenews.page--]
SRC公司的Sumney則有不同的意見:“IP是否越洋登岸的問題沒有實際意義,因為半導體行業(yè)本身就是全球性的?!?nbsp;
1980年以前,只有幾家巨頭公司,如貝爾實驗室,通用電氣,IBM和施樂帕克研究中心(Xerox Parc)能夠從事半導體研發(fā)。Freeman說:“當20年前美國政府強制解散了擁有貝爾實驗室的AT&T公司時,半導體研發(fā)的黃金時期已經(jīng)結(jié)束了。其中的研究組織再也不能做任何研究工作,至今也未能恢復?!?nbsp;
與此同時,一些曾經(jīng)自己進行研發(fā)的芯片制造商開始意識到投資的沉重負擔。行業(yè)聯(lián)盟開始鼓勵合作研發(fā)。
其它研發(fā)模式也如雨后春筍相繼出現(xiàn)。IBM和芯片制造商組建了技術(shù)聯(lián)盟以分擔研發(fā)成本,晶圓加工廠也加入了這一行列。
現(xiàn)在,像Intermolecular,SVTC這樣的專業(yè)研發(fā)服務提供商和一些小型廠商也加入進來。許多公司還保證有能力將技術(shù)“從實驗室?guī)У骄A廠”。
研發(fā)模式逐個看
每一種研發(fā)模式都各有優(yōu)劣。比如Freeman所說的芯片制造聯(lián)盟Sematech,當初成立時打著“為了共同利益”的旗號,但其后的發(fā)展卻有點遠離了這個方向。
一些聯(lián)盟自身也存在一些問題。例如Crolles2,當年由飛思卡爾、恩智浦、ST和臺積電高調(diào)組建的研發(fā)聯(lián)盟,去年飛思卡爾率先退出了聯(lián)盟,反而加入了IBM的技術(shù)聯(lián)盟;同時,作為創(chuàng)始成員的恩智浦半導體(當時還是飛利浦的子公司)也退出了該聯(lián)盟,并和臺積電組建了新的聯(lián)盟。
有消息稱IBM的技術(shù)聯(lián)盟成員AMD曾經(jīng)私下抱怨與暴漲的IP核費用相比,它所獲得的回報是微不足道的。但AMD的發(fā)言人表示這些純屬謠言,報道也是毫無根據(jù)和意義的。
一些人認為只有聯(lián)盟或者晶圓廠中的一些優(yōu)秀公司能夠支持獨立研發(fā)。晶圓研發(fā)廠商SVTC的首席執(zhí)行官David Bergeron表示:“晶圓廠的研發(fā)成本是不可接受的。”該公司最近剛剛成立了一個太陽能開發(fā)中心。
SRC的Sumney支持聯(lián)盟模式,并認為聯(lián)盟模式面臨的挑戰(zhàn)主要是如何平衡各個成員的研發(fā)需求。比如,隨著公司逐漸向Fabless或fab lite轉(zhuǎn)變,他們的研發(fā)重點將從滿足摩爾定律轉(zhuǎn)移到應用研究上去。