工藝制成的微縮，令半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)即將面臨摩爾定律的物理極限。但市場(chǎng)需求仍然在升級(jí)，這導(dǎo)致一眾晶圓代工巨頭和芯片制造設(shè)備生產(chǎn)商不得不想方設(shè)法將摩爾定律延續(xù)下去。

IBM全球首發(fā)2nm工藝，表示2024年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，同時(shí)IBM還高調(diào)宣布與英特爾和三星電子達(dá)成合作。

眾所周知，IBM在芯片代工領(lǐng)域的知名度并不算高。在7nm和5nm時(shí)代都沒能將良品率提升上去，而如今卻一鳴驚人官宣2nm工藝，還聯(lián)手三星、英特爾，目的可想而知。

在全球缺芯的大背景下，但凡有點(diǎn)實(shí)力的芯片巨頭都會(huì)想要在芯片制造領(lǐng)域分一杯羹，IBM自然也不例外。

雖然自家產(chǎn)能難提升，但三星電子卻能夠幫助IBM完成量產(chǎn)工作，同時(shí)還有英特爾從中制衡。不過，IBM的2nm芯片能否如期量產(chǎn)還是個(gè)未知數(shù)。

因?yàn)闊o論是英特爾，還是三星電子，在芯片代工業(yè)務(wù)上都有自己的計(jì)劃。而且，三星還需要與臺(tái)積電展開競(jìng)爭(zhēng)。

提及臺(tái)積電，就不得不說到一則有趣的新聞。在IBM官宣2nm芯片之后不久，臺(tái)積電便在1nm工藝上實(shí)現(xiàn)了重大突破。

筆者了解到，世界權(quán)威科學(xué)雜志《nature》公布了臺(tái)積電、臺(tái)大和麻省理工共同研發(fā)的半導(dǎo)體材料鉍。這類材料有望實(shí)現(xiàn)1nm芯片制造技術(shù)的極限，甚至有可能將芯片工藝升級(jí)到1nm以下。

由此可見，在高精度工藝的研發(fā)進(jìn)度上，巨頭之間誰(shuí)都不甘落后。但在筆者看來，這些先進(jìn)技術(shù)的背后其實(shí)藏著尷尬的真相。

近日Digitimes發(fā)布的研究報(bào)告，也分析了臺(tái)積電、三星、Intel及IBM四家廠商在相同命名的半導(dǎo)體制程工藝節(jié)點(diǎn)上的晶體管密度問題，并對(duì)比了各家在10nm、7nm、5nm、3nm及2nm的晶體管密度情況。

眾所周知，臺(tái)積電和三星早在去年就已經(jīng)量產(chǎn)了5nm制程工藝，相比之下英特爾還停留在10nm制程，其最新的7nm工藝今年一季度才正式流片，可能要等到2023年才能面世。

這里需要指出的是，雖然臺(tái)積電和三星的“5nm”制程工藝的數(shù)字要比英特爾的“7nm”制程工藝更小，但是這并不代表英特爾的7nm制程工藝要落后于臺(tái)積電和三星的5nm制程。因?yàn)橛⑻貭柕闹瞥坦に嚬?jié)點(diǎn)的命名，此前大多都是嚴(yán)格按照摩爾定律來命名的，即每?jī)赡晟?jí)一代，新一代的制程命名數(shù)字是上一代的0.7倍，對(duì)應(yīng)的晶體管的密度剛好是上一代的約兩倍左右。雖然，有一些工藝節(jié)點(diǎn)的命名并不是上一代的0.7倍，但是其晶體管密度基本也都保持在上一代的2倍左右。

相比之下，三星和臺(tái)積電兩家廠商為搶占晶圓代工市場(chǎng)，在多年前就開始玩起了數(shù)字游戲(比如三星的14nm)，即制程工藝節(jié)點(diǎn)的命名不再按照摩爾定律的規(guī)則來命名，新一代的制程工藝的晶體管密度根本達(dá)不到上一代的兩倍，甚至只有上一代的不到1.5倍。經(jīng)過數(shù)代的累積，這也使得在同樣的制程工藝節(jié)點(diǎn)下，臺(tái)積電、三星的晶體管密度遠(yuǎn)低于英特爾。

雖然目前還沒有英特爾已同臺(tái)積電達(dá)成3nm工藝代工事宜的確切消息，但有外媒在報(bào)道中表示，英特爾交由臺(tái)積電3nm工藝代工的晶圓，將就近交由相關(guān)的廠商完成測(cè)試。

外媒在報(bào)道中表示，英特爾將由臺(tái)積電3nm工藝代工的晶圓就近進(jìn)行測(cè)試，是出于運(yùn)輸成本和時(shí)間方面的考慮。

在報(bào)道中，外媒還提到，與臺(tái)積電相距不遠(yuǎn)的日月光、京元電子和矽格，有望獲得英特爾的測(cè)試訂單。

不過，這些廠商獲得英特爾測(cè)試訂單的前提，是英特爾獲得臺(tái)積電3nm工藝的產(chǎn)能，同時(shí)英特爾也將測(cè)試就近交由相關(guān)廠商進(jìn)行。而在尚未有英特爾與臺(tái)積電就3nm工藝代工事宜達(dá)成確切協(xié)議的情況下，相關(guān)的廠商是否會(huì)獲得測(cè)試訂單也就不得而知。

而從相關(guān)媒體的報(bào)道來看，英特爾CEO帕特·基辛格，在當(dāng)?shù)貢r(shí)間周一就已開始了他上任后的首次亞洲之行，同供應(yīng)鏈的合作伙伴會(huì)面，預(yù)計(jì)會(huì)同臺(tái)積電高管舉行一次閉門會(huì)議，兩家公司是否會(huì)就3nm工藝代工事宜達(dá)成協(xié)議，預(yù)計(jì)很快就會(huì)有消息。

業(yè)界表示，英特爾為鞏固自身市占，在先進(jìn)制程技術(shù)部分必須尋求外援，也就是委由臺(tái)積電代工，推估從晶圓制造到后端先進(jìn)封裝，都將采用臺(tái)積電解決方案。

隨著英特爾先進(jìn)制程產(chǎn)品在臺(tái)生產(chǎn)，晶圓測(cè)試等后段訂單在臺(tái)灣供應(yīng)鏈完備，可有效降低運(yùn)輸時(shí)間、成本下，有機(jī)會(huì)由日月光投控、京元電、矽格等臺(tái)廠承接，訂單量也將進(jìn)一步擴(kuò)大。