[導(dǎo)讀]隨著科技的發(fā)展,在半導(dǎo)體設(shè)計制造方面,各相關(guān)廠商相繼突破制造工藝,提高市場競爭力。
2012年初,富士通半導(dǎo)體宣布交付其為中小型IC設(shè)計公司量身定制的55nm創(chuàng)新工藝制程(可兼容65nmIP、性能堪比40nm工藝),一
隨著科技的發(fā)展,在半導(dǎo)體設(shè)計制造方面,各相關(guān)廠商相繼突破制造工藝,提高市場競爭力。
2012年初,富士通半導(dǎo)體宣布交付其為中小型IC設(shè)計公司量身定制的55nm創(chuàng)新工藝制程(可兼容65nmIP、性能堪比40nm工藝),一度引發(fā)中國IC設(shè)計業(yè)的震動。而在日前于重慶舉辦的“中國集成電路設(shè)計業(yè)2012年會暨重慶集成電路跨越發(fā)展高峰論壇”上,富士通半導(dǎo)體又一次帶來驚喜,率先將已經(jīng)量產(chǎn)的成熟28nm先進(jìn)工藝和設(shè)計服務(wù)帶給中國高端SoC設(shè)計業(yè)者。
“55nm創(chuàng)新工藝制程(CS250L和CS250S)推出后中國客戶的反饋非常好,這和我們當(dāng)初推出時的定位策略有關(guān),如55nmtransistor不變,65nmIP可以重用等,這使得以前65nm客戶可以很容易導(dǎo)入55nm制程?,F(xiàn)在已經(jīng)有2至3家消費(fèi)類電子的用戶在使用了,預(yù)計明年初將會有3個Tapeout?!备皇客ò雽?dǎo)體ASIC/COT業(yè)務(wù)市場部副經(jīng)理劉哲女士介紹說。
如果說高性價比的55nm創(chuàng)新工藝制程是為了一解處于激烈競爭中的本土中小客戶IC設(shè)計之“渴”,那么此次富士通半導(dǎo)體帶來的成熟已經(jīng)量產(chǎn)的28nm半導(dǎo)體制造技術(shù)則是為幫助中國IC設(shè)計業(yè)應(yīng)對高端先進(jìn)制程SoC設(shè)計挑戰(zhàn)而生。
當(dāng)半導(dǎo)體制程進(jìn)入40nm工藝節(jié)點(diǎn)以后,成本成為高端SoC設(shè)計企業(yè)面臨的第一只“攔路虎”。如下圖2所示為32nm/28nm及22nm/20nm工藝制程投資的各項(xiàng)費(fèi)用,其中32nm/28nm工藝的收支平衡(Breakeven)為30-40Munits,而22nm/20nm工藝的Breakeven更高達(dá)60-100Munits,這樣高的半導(dǎo)體制造成本不只掐住了中小IC業(yè)者的喉嚨,也成為高端SoC設(shè)計廠商的巨大壓力。再加上IP方面不菲的投資以及整合驗(yàn)證,財務(wù)風(fēng)險可謂巨大。
雖然邁向尺寸更小的工藝節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了集成度和性能優(yōu)勢,但是設(shè)計和制造的復(fù)雜度也相應(yīng)成倍增加,這成為高端SoC設(shè)計企業(yè)面臨的第二只“攔路虎”。有關(guān)人士分析道:“28nm使得一切都變得非常復(fù)雜:Doublepatterning、Newinterconnectlayers、Difficultdesignrules、Devicevariation、Newtransistors等等。而曾經(jīng)存在于半導(dǎo)體制造工藝中的諸如成本、產(chǎn)量、上市時間、盈利能力、可預(yù)測能力、低功耗(面積)、復(fù)雜性等各種問題現(xiàn)在也依然存在,不只存在,當(dāng)工藝尺寸不斷縮小,還會使問題變得更加糟糕?!?br />
雖然邁向尺寸更小的工藝節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了集成度和性能優(yōu)勢,但是設(shè)計和制造的復(fù)雜度也相應(yīng)成倍增加,這成為高端SoC設(shè)計企業(yè)面臨的第二只“攔路虎”。劉哲分析道:“28nm使得一切都變得非常復(fù)雜:Doublepatterning、Layout-dependenteffects、Newinterconnectlayers、Difficultdesignrules、Devicevariation、Newtransistors等等。而曾經(jīng)存在于半導(dǎo)體制造工藝中的諸如成本、產(chǎn)量、上市時間、盈利能力、可預(yù)測能力、低功耗(面積)、復(fù)雜性等各種問題現(xiàn)在也依然存在,不只存在,當(dāng)工藝尺寸不斷縮小,還會使問題變得更加糟糕?!?br />
此外,不要忘記:Multi-sourceIP、混合信號和RF、3D-IC方法、系統(tǒng)級封裝等這些新的設(shè)計方法也會使SoC設(shè)計面臨更多的挑戰(zhàn)。
在世界范圍內(nèi),富士通半導(dǎo)體在40/28nm高端制程上的設(shè)計能力相比其他設(shè)計公司具有很大優(yōu)勢,并且富士通半導(dǎo)體在28nmIP上也處于領(lǐng)先位置。
和TSMC的密切合作是富士通半導(dǎo)體在28nm上的優(yōu)勢之一?!案皇客ò雽?dǎo)體在TSMC的28nm工藝上的Tapeout數(shù)量也是名列前茅的,這使我們在對工藝制程的管理、優(yōu)化方面積累了大量經(jīng)驗(yàn)?!庇嘘P(guān)人士介紹說
例如剛開始的28nm工藝可能會有一些良率(yield)不穩(wěn)定的問題,通過和TSMC的項(xiàng)目合作,富士通提高了量產(chǎn)的良率,包括穩(wěn)定良率,在這方面取得了非常大的成果,這也是其若干客戶先進(jìn)設(shè)計項(xiàng)目能夠量產(chǎn)的一個很重要因素。
“量產(chǎn)與否,在半導(dǎo)體設(shè)計和制造領(lǐng)域是有質(zhì)的區(qū)別的?,F(xiàn)在市場上宣稱有28nm項(xiàng)目的設(shè)計服務(wù)廠商不少,但真正擁有能夠進(jìn)入量產(chǎn)的28nm設(shè)計經(jīng)驗(yàn)的可以說是寥寥無幾。而富士通半導(dǎo)體此次宣布的成熟已經(jīng)量產(chǎn)的28nm創(chuàng)新工藝技術(shù)(CS450HP、CS450G、CS450LP)正是為了將先進(jìn)的高端ASIC方案和設(shè)計服務(wù)帶給中國廠商,以填補(bǔ)國內(nèi)市場在這個領(lǐng)域的空白?!庇嘘P(guān)人士表示。
但不可否認(rèn)的是,在工藝制程上雖然國內(nèi)引入了富士通的28nm制造工藝,但和世界其它一流廠商的最高制造工藝還是有差別。其中英特爾公司明年則會采用22納米工藝。到2014年,英特爾計劃將芯片工藝降至14納米(理論最低值為10納米)級別,通過這種措施,便可在相同體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的性能。例如,在尺寸相同的情況下,14納米工藝的芯片將達(dá)到28納米工藝的兩倍。國內(nèi)需要在芯片制造領(lǐng)域取得更多的突破,在掌握現(xiàn)在制造工藝的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研發(fā)高精芯片制造工藝。
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華為
12nm
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BSP
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數(shù)字經(jīng)濟(jì)
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新能源
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PLAYER
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華為
12nm
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半導(dǎo)體
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NI
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TRACE
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CIS
IO
SI
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BSP
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TE
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華為
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半導(dǎo)體