半導體晶圓代工為何會(huì )出現“一個(gè)工藝 各自表述”的局面？

　　2015年Intel、三星、臺積電(TSMC)都號稱(chēng)已量產(chǎn)16/14nm FinFET工藝，下一個(gè)節點(diǎn)是明年的10nm，而10nm之后的半導體制造工藝公認越來(lái)越復雜，難度越來(lái)越高，甚至可能讓摩爾定律失效，需要廠(chǎng)商拿出更多投資研發(fā)新技術(shù)新材料。臺積電在FinFET工藝量產(chǎn)上落后于Intel、三星，不過(guò)他們在10nm及之后的工藝上很自信，2020年就會(huì )量產(chǎn)5nm工藝，還會(huì )用上EUV光刻工藝。

　　而事實(shí)是怎么樣的呢?

　　剛結束的臺積電第二季新聞發(fā)布會(huì )，困擾業(yè)界、媒體多時(shí)的半導體工藝“魔術(shù)數字”問(wèn)題，首度公開(kāi)。業(yè)者透露，聯(lián)發(fā)科內部有一套換算方式：臺積電的十六納米等于英特爾的二十納米、十納米等于英特爾的十二納米……

　　7月14日，臺積電2016年第2季新聞發(fā)布會(huì )，以電話(huà)會(huì )議方式參加的美國分析師Arete researchz分析師Brett Simpson，問(wèn)了一個(gè)突兀的問(wèn)題。他竟然要臺積電共同首席執行官劉德音比較一下英特爾預計明年量產(chǎn)的十納米工藝，與臺積電兩年后量產(chǎn)的七納米工藝，性能特征上的差距。

　　“你得去問(wèn)我們的顧客，”劉德音有點(diǎn)不快的說(shuō)，“我無(wú)法為他們回答?！?/p>

　　若是在幾年前，不會(huì )出現這種提問(wèn)。根據半導體業(yè)界遵循了30年的摩爾定律，7納米工藝領(lǐng)先10納米一個(gè)技術(shù)世代，制出的電晶體縮小一半，效能、耗電等各項指標都會(huì )大幅超越10納米。兩者根本毫無(wú)比較的必要。

　　這位分析師的問(wèn)題，首度將困擾業(yè)界、媒體多時(shí)的半導體工藝“魔術(shù)數字”問(wèn)題，提到公開(kāi)場(chǎng)合。他暗示，臺積電尚未量產(chǎn)的7納米與英特爾的10納米工藝，屬于同一個(gè)技術(shù)世代，因此可以相提并論。

　　若干臺積電客戶(hù)認同此說(shuō)法。他們也指出，臺積電目前量產(chǎn)的最尖端工藝──獨吃蘋(píng)果A10處理器的16納米工藝，僅相當于英特爾的20納米工藝。

　　不到一個(gè)月前，有記者當面詢(xún)問(wèn)臺積電大客戶(hù)、世界最大IC設計公司高通首席技術(shù)官葛羅布(Matt Grob)這個(gè)問(wèn)題。他毫不遲疑的大聲說(shuō)“沒(méi)錯!(YES)”。

　　不只臺積電，三星與格羅方德的工藝數字都經(jīng)過(guò)不同程度的“美化”?！斑@些晶圓代工業(yè)者都想辦法把數字弄得愈小愈好，”葛羅布說(shuō)。

　　他表示，結果是讓業(yè)界“非常非常困擾?！奔词故歉咄▋炔康臅?huì )議簡(jiǎn)報，都不能直接套用晶圓代工廠(chǎng)公告的技術(shù)數字，而必須經(jīng)過(guò)換算?！拔覀円獑?wèn)清楚，這個(gè)硅晶圓上到底可以放多少個(gè)邏輯電路?”葛羅布說(shuō)。

　　一位資深業(yè)者透露，聯(lián)發(fā)科內部也有一套換算方式：臺積電的16納米等于英特爾的20納米、10納米等于英特爾的12納米。接下來(lái)未定，但看來(lái)“臺積電的7納米，比英特爾的10納米要好一點(diǎn)，”他說(shuō)。

　　只不過(guò)幾年以前，整個(gè)半導體業(yè)都跟著(zhù)龍頭英特爾的腳步亦步亦趨。為什么會(huì )變成現在這種“一個(gè)工藝，各自表述”的混亂場(chǎng)面?

　　一位前臺積高階主管，曾向媒體透露，始作俑者是三星，而時(shí)間點(diǎn)則是在整個(gè)產(chǎn)業(yè)導入全新的鰭式場(chǎng)效應晶體管(FinFET)時(shí)，約在2、3年前。

　　臺積電最早采用FinFET的16納米工藝，原本計劃跟隨英特爾，稱(chēng)為20納米FinFET。因為該工藝的電晶體最小線(xiàn)寬(half-pitch)與量產(chǎn)的前一代20納米傳統電晶體工藝差不多，只是換上全新的FinFET電晶體。

　　但客戶(hù)向臺積電主管反應，同樣的工藝，三星已搶先命名為“14納米”。如果臺積電真叫“20納米”一定吃悶虧。

　　臺積電從善如流，不久后改名，但只敢叫16納米?！拔覀冎辽儆悬c(diǎn)良心，不敢(像三星)那樣隨便叫，”這位前臺積高層苦笑著(zhù)。

　　例如，英特爾原先預期將在今年秋天問(wèn)世的10納米工藝處理器，不久前宣布將會(huì )延后到17年的下半年推出。因此，量產(chǎn)時(shí)間極可能落后也將在同一年量產(chǎn)的臺積電“10納米”工藝。

　　當時(shí)部分媒體都以“臺積電超車(chē)英特爾”大幅報導。但業(yè)內人士都心知肚明，其實(shí)，彼“10納米”不等于此“10納米”，目前，臺積電仍落后英特爾一個(gè)技術(shù)世代以上。

　　只不過(guò)，這個(gè)“臺灣希望”正迎頭趕上?！斑^(guò)去英特爾對臺積電有較大的技術(shù)領(lǐng)先，”高通首席營(yíng)運官戴瑞克說(shuō)，“我們認為這些差距正在縮小，而且還會(huì )持續縮小?！?/p>