28nm制程引爆后 芯片設計公司將重新洗牌

　　集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展向來(lái)遵循摩爾定律，每十八個(gè)月芯片及元器件的集成度和產(chǎn)品性能將增加一倍。2012年，隨著(zhù)技術(shù)的演進(jìn)，全球半導體迎來(lái)了28nm制程的元年。賽靈思、Altera、高通等國際巨頭領(lǐng)先量產(chǎn)28nm芯片，并開(kāi)始應用到終端產(chǎn)品上面。迅速膨脹的需求讓全球最大的代工廠(chǎng)臺積電一度產(chǎn)能吃緊，但目前已增加產(chǎn)品線(xiàn)獲得緩解。按目前的發(fā)展趨勢看，2013年28nm芯片將呈現爆發(fā)式增長(cháng)，更有少數廠(chǎng)商將在2013年進(jìn)入22nm和20nm時(shí)代。

　　工藝制程演進(jìn)帶來(lái)了“高能效、低功耗”，28nm級別將提升IC30%的效能，降低50%的功耗。高通某高管稱(chēng)，作為目前商用級別上最先進(jìn)的工藝制程，28nm工藝在頻率調節、功耗控制能力、散熱管理性能和尺寸壓縮方面具有顯著(zhù)的優(yōu)勢。

　　“工藝制程的演進(jìn)是必要的，”MIPS中國市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監費浙平表示，“現代高性能處理器設計的理論和方法，需要大規模的電路，比如更高的時(shí)鐘主頻、更多的并行處理、更多數量的多核集成，只有在先進(jìn)工藝的支持下才能實(shí)現。”

　　28nm除了提高性能降低功耗，帶給企業(yè)的利潤也不容小覷。據Xilinx統計，若借助28nm產(chǎn)品的拓展，FPGA市場(chǎng)在2014年可望達110億美元的規模，但若僅靠40nm與過(guò)去的產(chǎn)品，在2014年僅可達70億美元。近乎翻番的利益驅動(dòng)讓巨頭心動(dòng)。

　　不過(guò)，利潤可觀(guān)但相應的資金投入也非常巨大。據記者了解，目前一個(gè)32nm芯片的設計成本在7000萬(wàn)美元左右，而28nm會(huì )在1億美元，而到20nm估計要躥升到1.2億～1.5億美元，沒(méi)有一定資金實(shí)力的芯片廠(chǎng)商很難做出此項投入。

　　對于資金的挑戰，費浙平稱(chēng)，昂貴的先進(jìn)工藝增大了芯片公司的壓力，使得一次設計成功更加重要，并且使得項目盈利所需要達到的出貨量門(mén)檻變高，意味著(zhù)小公司靈活的優(yōu)勢變得次要了，而大公司的規模優(yōu)勢變得凸顯，某種程度上也是推動(dòng)現在行業(yè)整合的原因之一。

　　在28nm風(fēng)起云涌的檔口，業(yè)界有人提出摩爾定律出現了拐點(diǎn)，尤其到了22nm以后，功耗將是制程的瓶頸。從上世紀50年代集成電路誕生開(kāi)始，2D晶體管技術(shù)已經(jīng)蔓生并支撐起今天整個(gè)半導體芯片工藝的基礎，但是，如何在縮小尺寸、提高性能并降低成本的同時(shí)降低功耗，是摩爾定律的極限。

　　對此費浙平表示，28nm肯定還不是工藝的極限，Intel已經(jīng)發(fā)表了10nm以下的發(fā)展藍圖。進(jìn)入超亞微米工藝時(shí)代后，不同的技術(shù)陣營(yíng)對工藝發(fā)展方向的爭議開(kāi)始增多，因此對未來(lái)工藝的發(fā)展評估出現不同意見(jiàn)純屬正常。行業(yè)其實(shí)非常需要新工藝的進(jìn)步，一旦工藝發(fā)展停止，設計規模的增加就會(huì )面臨天花板，價(jià)格戰的殺傷力會(huì )統治行業(yè)，從而降低行業(yè)的整體利潤水平，這樣并無(wú)好處。

　　28nm時(shí)代的到來(lái)，也使得代工廠(chǎng)面臨產(chǎn)能和良率的極大考驗。全球最大的代工廠(chǎng)臺積電Q2就開(kāi)始出現良率和產(chǎn)能瓶頸，導致諸多合作伙伴產(chǎn)品延期，后因加速擴產(chǎn)緊缺問(wèn)題才獲得緩解，良率也逐漸拉升到90%以上。預計2013年，智能手機及平板電腦仍將引爆市場(chǎng)主流，加上4GLTE轉換潮來(lái)臨，包括高通、聯(lián)發(fā)科、輝達、賽靈思(Xilinx)、阿爾特拉(Altera)等臺積電28nm大客戶(hù)，2013年投片量均明顯較2012年大增3至5成。臺積電已計劃2013年投入80至85億美元資本支出擴產(chǎn)。由于布局較早，在28nm的節點(diǎn)，臺積電將是代工廠(chǎng)最大的受益者。除此，聯(lián)電、三星、GLOBALFOUNDRIES等也導入28nm生產(chǎn)線(xiàn)，緩解28nm產(chǎn)能壓力并企圖獲益。

　　“2013年28nm可能將迎來(lái)爆發(fā)式增長(cháng)。”費浙平稱(chēng)，2013年會(huì )出現很多28nm的設計項目，在出貨量上應該還不會(huì )成為主流?，F在28nm的設計周期和流片成本都偏大，回收投資成本所需的出貨量要求也變高，因此28nm時(shí)代能夠容納的芯片設計公司數量會(huì )減少。

　　2013年會(huì )是28nm成熟大規模量產(chǎn)的一年，產(chǎn)品還會(huì )停留在高端領(lǐng)域，而真正爆發(fā)應該是占據出貨量最大的主流市場(chǎng)，這方面可能還不會(huì )發(fā)生。進(jìn)入28nm對芯片的設計能力提出了更高的要求，要求芯片企業(yè)有更加專(zhuān)業(yè)和經(jīng)驗豐富的設計團隊，當然更大的研發(fā)資金投入也是一個(gè)門(mén)檻。