10納米成品率低正是摩爾定律終結的“信號”

　　近期半導體業(yè)界一則“10納米成品率低，導致延遲芯片出貨”的報道引起業(yè)界的格外重視。摩爾定律一路走來(lái)，起起伏伏，經(jīng)歷了多次的“難關(guān)”，連英特爾也承認摩爾定律已由每?jì)赡昵斑M(jìn)一個(gè)工藝臺階，延緩至三年。臺積電、三星稱(chēng)已進(jìn)入10納米制程的量產(chǎn)，正在開(kāi)展7納米的試產(chǎn)準備。

　　宣傳不一樣?

　　臺積電稱(chēng)全球半導體業(yè)在10納米時(shí)如同22/20納米時(shí)一樣，會(huì )很快順利通過(guò)，馬上進(jìn)入7納米的量產(chǎn)，并大肆宣傳5納米、3納米已開(kāi)始研發(fā)，準備了幾百名研發(fā)人員。

　　英特爾一般情況下不出聲，情急之下會(huì )表示臺積電、三星的16/14納米，實(shí)際上等同于英特爾的20納米水平。不過(guò)英特爾并不認同10納米是過(guò)渡節點(diǎn)。

　　各方這樣的宣傳都是基于自己的利益需要，因為業(yè)界常說(shuō)的14納米制程，缺乏公認的定義。它在IC電路的設計中并非有相對應的尺寸，包括如柵長(cháng)、金屬互聯(lián)層間距等，在DRAM產(chǎn)品中，尺寸縮小也已經(jīng)不是按0.7x規則。

　　站在代工立場(chǎng)，它需要盡可能吸引fabless繼續跟蹤，下更多的訂單，因此宣傳下一代工藝制程節點(diǎn)能降低功耗，提高主頻，或者縮小面積，節省費用，并表示工藝制程的進(jìn)程尚未到達終點(diǎn)。

　　站在英特爾的立場(chǎng)，它是IDM，在先進(jìn)工藝制程方面已經(jīng)領(lǐng)先，因此通常情況下它沒(méi)有必要多說(shuō)“漂亮話(huà)”，只要自己清楚就可以。臺積電、三星都稱(chēng)今年試生產(chǎn)7納米，2018年進(jìn)入量產(chǎn)，似乎領(lǐng)先于英特爾。而近期英特爾公布的動(dòng)作僅是在2017年投資新建一座7納米制程的實(shí)驗工廠(chǎng)，該實(shí)驗工廠(chǎng)將會(huì )測試7納米芯片生產(chǎn)制程。

　　按照英特爾原來(lái)的“制程、架構、優(yōu)化”等三步走規劃，7納米制程的處理器最快在2020年出樣、2021年發(fā)貨。事實(shí)上，根據業(yè)內推測，這些7納米的處理器不太可能在6到7年內問(wèn)世。所以雙方估計的進(jìn)程差距甚大，目前尚難預言誰(shuí)能走在前面。

　　定律將止?

　　不成熟看法，在工藝制程方面英特爾暫時(shí)領(lǐng)先是沒(méi)有異議的，因為它最早推出22納米的finFET工藝，至今已是第二代，或者第三代。它每年的研發(fā)經(jīng)費高達100億美元，是臺積電的近5倍。它生產(chǎn)的處理器及服務(wù)器芯片從技術(shù)難度方面可能高于手機處理器芯片。例如英特爾的高級Xeon服務(wù)器芯片每塊價(jià)格高達9000美元，別人還無(wú)法供應，僅此一家。

　　但是臺積電的上升動(dòng)力大，趕超的信心足，資金也有，因此也不能說(shuō)它完全沒(méi)有可能超過(guò)英特爾，各方正在博弈之中。

　　目前10納米成品率低可能正是摩爾定律走向終止的“信號”，它一定是有些工藝變異(Variants)無(wú)法克服。據不成熟的判斷，目前成品率應該在60%左右，不能令人滿(mǎn)意，否則聯(lián)發(fā)科、蘋(píng)果及高通等不可能下訂單給臺積電。因此未來(lái)跨過(guò)10納米制程，7納米制程的時(shí)間可能會(huì )推遲更長(cháng)。

　　推動(dòng)fabless跨進(jìn)下一代工藝制程節點(diǎn)，除了芯片的功耗下降及功能提高之外，必須在成本上有吸引力，否則就到了技術(shù)上可行、經(jīng)濟上成本讓客戶(hù)無(wú)法接受的時(shí)刻，實(shí)際上“定律”已經(jīng)終止。

　　所以“定律”終止這句話(huà)，從市場(chǎng)角度，或者從技術(shù)制程角度看，可能各有各的說(shuō)法。