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[導(dǎo)讀]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。

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。

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