摩尔芯闻 > 行业新闻 > 半导体 > GlobalFoundries 7纳米明年量产,AMD是首批客户?

GlobalFoundries 7纳米明年量产,AMD是首批客户?

中央社 ·2017-06-15 08:49·半导体行业观察
阅读:2680

来源:内容来自中央社 谢谢。


晶圆代工厂GlobalFoundries宣布,推出7纳米鳍式场效电晶体(FinFET)制程技术,预计2018年下半年量产。


GlobalFoundries表示, 7纳米制程技术与14纳米制程相比,除面积可望缩一半,处理性能也将提升超过40%, 将可满足高阶行动处理器、云端伺服器基础设备等应用需求。


为加快7纳米量产进度,GlobalFoundries预计今年下半年首度购入两组极紫外光(EUV)光刻工具。


GlobalFoundries指出,目前7纳米已在纽约Fab8晶圆厂内做好为客户设计提供服务的准备,预计2018年下半年量产。


GlobalFoundries表示,目前正积极开发5纳米及后续技术,以确保客户能够使用最先进技术。


GlobalFoundries同时宣布,推出使用7纳米制程的特殊应用芯片(ASIC)平台,将主打资料中心、机器学习、汽车与5G等应用市场,预计2019年量产。


剑走偏锋的GlobalFoundries


GlobalFoundries收购IBM资产后,双方技术、晶圆厂、人力进行大规模的整合。已经在半导体产业有超过30年资历,之前服务IBM约8年时间的Gary Patton,在2015年7月加入GlobalFoundries担任技术长一职后,一肩扛起7纳米制程的研发重任,整合IBM资产后的GlobalFoundries发展的方向更明确,先进的FinFET制程与低成本的FD-SOI制程并进,本报特地专访Patton讲述未来GlobalFoundries发展的蓝图规划。


问:GlobalFoundries收购IBM资产后,公司有什么样的转变?


答:我过去在IBM服务8年,去年7月到GlobalFoundries担任技术长一职,感受到我们CEO在过去两年半的时间中,做了很多的改变,加上IBM在45/30/22/14纳米制程技术上都有参与,且强项一直是在服务器运算技术上,这正是半导体产业未来最需要的关键技术,双方的整合会让GlobalFoundries在技术发展上有更清楚的蓝图。


产业未来的发展从电脑、网路、手机、移动运算一路走来,看似市场已经趋近饱和,未来十年5G会是重要的成长推手,以及移动运算、物联网(IoT)、汽车电子等,尤其是网路和5G时代和资料中心要支援高效能运算,都是半导体产业发展的重点。


问:GlobalFoundries的技术蓝图朝FinFET和FD-SOI并进,可否分别谈一下两者技术的规划,先从主流的FinFET技术谈起。


答:我们的FinFET制程分为两个世代,包括14纳米和7纳米。过去我们的14纳米是和三星电子(Samsung Electronics)合作,在7纳米上我们选择不同技术,加上收购IBM资产后,我们的研发资源变广,因此决定自己开发7纳米制程技术。


之所以从14纳米直接跳到7纳米,而跳过10纳米制程,是因为我们认为10纳米对于客户的功耗、成本等帮助都有限,比较像是一个半制程世代,像是过去的20纳米一样,客户也认为10纳米表现不佳。


再者,我们听到许多客户的反馈,对于7纳米技术需求孔急,因此决定倾所有技术资源到7纳米制程上,由我亲自领军督导,细数我们7纳米的研发人员,除了GlobalFoundries既有的200人以外,还加入来自IBM约500名人员,总共有超过700名研发人员都是集中在7纳米制程研发,研发基地主要在Albany,同时在Malta也有部分研发人员,会互相整合。


根据我们内部规划,7纳米预计在2018年在年上半量产,已经公布的客户有IBM和超微(AMD),7纳米制程的优势包括多核、高速的I/O、相对14纳米的耗电降低60%、效能提升30%、成本降低30%,同时每片晶圆产出多出一倍,同时也提供2.5D/3D封装技术服务


问:为什么在7纳米世代上没计划导入极紫外光(EUV)技术?


答:由于EUV技术要到2019年才能成熟,但我们7纳米的主要客户要求2018年初量产,因此在该制程世代上,我们仍是沿用光学技术,而不会使用EUV技术。


严格来说,我们不确定EUV技术究竟何时能成熟,且客户也无法等待,至于三星选择在7纳米制程上提前导入EUV技术,代表我们和三星是采用不同的7纳米制程技术,但对方的状况我们并不了解。


问:除了FinFET技术之外,又推广FD-SOI技术的用意?


答:FinFET是非常好的技术,但也相对复杂且成本高,因为需要多2~4次的多重曝光程序,然而有些客户不需要这么好的产品性能,尤其是中小型的IC设计公司无法负担FinFET的昂贵光罩开发成本,不但对于成本要求敏感,又希望在效能上达到平衡,多半是物联网装置的客户,这时后,FD-SOI技术就是最合适的选择。


GlobalFoundries在FD-SOI技术上已经有两个世代的规划,首波是22FDX,其制程设计套件(PDK)0.5版在2016年第2季已完成,已经和50个客户有接触,预计第4季进入风险试产,2017年第1季量产。


22FDX与28纳米的效能相当,但功耗比28纳米HKMG制程减少70%,且单一芯片可整合RF功能,上述这些特色都非常适合物联网装置。


再者,我们的22FDX与会加入embedded MRAM技术,其中的MRAM来自于存储器供应商EVERSPIN;会在22纳米制程世代上加入embedded MRAM技术,是因为embedded Flash从28纳米制程后会有瓶颈,因此用embedded MRAM取代,未来在FinFET也会用MRAM技术,包括12FD-SOI也会用。


另外,我们也开始第二代的FD-SOI技术的开发,称为12FDX,预计12FDX技术会在2019年量产。从这样的规划可看出我们在技术选择上不走20/10纳米,而是走22/12纳米FD-SOI,是为了减少2~4次的曝光,可降低光罩成本


12FDX相较于16/14纳米FinFET制程可减少50%功耗,相较于22FDX制程是完成的世代制程微缩,相较于10纳米FinFET制程减少40%光罩。


目前大陆IC设计客户对于FD-SOI技术的接受度十分高,未来GlobalFoundries会是全球FD-SOI技术当中,主要的核心供应商。


问:你们14纳米制程已经开始出货,进度如何?


答:我们的14纳米制程已经在2015年第4季进入量产,拥有超过30个客户,出货上百个units,包括数十种产品,同时提供晶圆代工和ASIC给客户使用。


问:GlobalFoundries也类似台积电的OIP有自己的生态系统,可否谈一下此部分?


答:我们的生态系统圈称为FDXcelerator,目的是缩短产品问世的时间,伙伴们有益华电脑(Cadence)、Synaptics、芯原(Verisilicon)、Invecas、Encore Semi等。


问:怎么看与台积电、三星、英特尔等同业的竞争态势?


答:走到7纳米制程技术世代,全球只剩下四家半导体厂可以供应,就是GlobalFoundries、台积电、三星、英特尔,但其中只有两家是纯晶圆代工厂,我们非常看重7纳米制程技术,认为这会是半导体产业非常重要且长寿的制程世代,而且我们已经有客户在手,彼此配合研发,对于7纳米制程技术世代的竞争,我们深具信心。


台积电、三星、Intel和GlobalFoundries的7nm工艺异同


半导体研究机构ICinsights于2017年3月3日公告中指出,2017年有11家半导体厂资本支出预算超过10亿美元,占全球半导体产业总合的78%。而2013年,全球仅有8家半导体厂资本支出预算超过10亿美元水平。前十大厂有两家今年资本支出成长在两成以上,分别是英特尔的25% 与格逻方德的33%。


(1)英特尔的做法


为了进一步发展生产制程,英特尔将在2017年建立一座7纳米nm制程的试验工厂。该实验工厂将会测试7nm芯片生产制程。不过,虽然英特尔并未提及会在何时开始这种制程芯片的量产,外界认为至少在未来2到3年内不会实现。


英特尔表示,7nm制程将为芯片带来更大的设计变化,使其体积变得更小,也更为节能。英特尔计划使用奇特的III-V材料(比如氮化镓)来进行芯片生产,在提高性能速度的同时也达到更长续航能力。同时,他们将会在生产中引入极紫外线(EUV)工具,来协助进行更加精细的功能蚀刻过程。


按照英特尔原来的“工艺架构、优化” 等三步骤来进行规划,7纳米制程的处理器原本最快应在2020年出样,2021年发货。事实上,根据业内推测,这些7nm的处理器不太可能在6到7年为问世。

(2)GlobalFoundries的做法


GlobalFoundries去年因产能闲置,资本支出大减62%。格逻方德已决定跳过10nm,直接挑战7纳米制程,预料今年绝多数资本支出将用于采购设备与技术研发。


此外,GlobalFoundries在发展7纳米的同时把注意力放到了实际应用上:22nm FD-SOI(全耗尽型绝缘层覆硅)制程生产线,产品将能广泛运用于行动终端、物联网、汽车电子等领域。


在物联网浪潮下,FD-SOI技术也日渐受到重视。与FinFET相比,FD-SOI基板虽然较贵,但在掩模数量与制造工序比FinFET要少一些,降低部分光罩成本也缩减了制造时间,在技术上比FinFET更适合类比/混合讯号以及RF,FD-SOI还具备了低功耗的优势,因此,不少人认为FD-SOI将是物联网较佳选择,或能与FinFET互补。


该企业2015 年推出的22nm FD-SOI平台后,在去年9月进一步发表新的12nm FD-SOI技术。新一代12纳米FD-SOI产品,估计2018年底将于德国Dresden Fab 1投产,2019年将22纳米FD-SOI生产重心转移至成都新厂。


(3)台积电和三星的做法:


在2017年ISSCC(International Solid-State Circuits Conference,国际固态电路研讨会)上,台积电5篇论文获选(美国台积电1篇),2篇论文为类比电路领域,记忆体电路设计则有3篇。


业界认为,台积电将领先业界在大会上发表7纳米FinFET技术。揭示迄今最小位元数SRAM在7nm FinFET的应用,验证0.027μm2 256Mbit SRAM测试芯片在7纳米制程下,能大幅提升手机、平板电脑中央处理芯片运算速度,同时满足低功率需求。


台积电、三星通常以SRAM、DRAM来练兵,先从记忆体下手,当良品率提升到一定程度再导入逻辑产品。台积电先前预估10纳米年底量产、7nm最快2018年第一季生产


三星在10月初抢先台积电宣布10纳米量产,市场近期传出台积电7纳米最快在明年2017就可试产,4月接单。三星在7nm就引进极紫外光微影设备,并预计2017年年底7nm量产。


今天是《半导体行业观察》为您分享的第1309期内容,欢迎关注。

R

eading

推荐阅读(点击文章标题,直接阅读)

国产手机崛起背后的最大受益者

苹果打击供应商,对未来的不自信

SIA:全球半导体产业发展现状和展望


关注微信公众号 半导体行业观察 ,后台回复关键词获取更多内容

回复 科普 ,看《第三代半导体科普,国产任重道远》

回复 争霸 ,看《晶圆代工争霸战四部曲(了解各晶圆厂的前世今生,非常详细!建议收藏!) 》

回复 指南 ,看《半导体专业留学海外指南(1): 专业方向选择》

回复 财报 ,看《18家半导体企业财报汇总,几家欢喜几家愁》

回复 国产手机 ,看《谨以此文献给国产手机背后的劳动者》

回复 指纹 ,看《面板厂将指纹识别芯片革命到底 》

回复 OLED ,看《一文看懂我国OLED全产业链,除了京东方还有啥值得骄傲的?》

回复 缺货 ,看《半导体行业缺货危机重现 这10大领域面临洗牌?》


想成为“半导体行业观察”的一员?回复“ 投稿 ”,了解我们的福利与待遇吧~



【关于转载】:转载仅限全文转载并完整保留文章标题及内容,不得删改、添加内容绕开原创保护,且文章开头必须注明:转自“半导体行业观察icbank”微信公众号。谢谢合作!

【关于征稿】:欢迎半导体精英投稿(包括翻译、整理),一经录用将署名刊登,红包重谢!签约成为专栏专家更有千元稿费!来稿邮件请在标题标明“投稿”,并在稿件中注明姓名、电话、单位和职务。欢迎添加我的个人微信号 MooreRen001或发邮件到 jyzhang@moore.ren

分享到:
微信 新浪微博 QQ空间 LinkedIn

上一篇:苹果晋升一线芯片厂 挑战高通强势地位

下一篇:重磅,联电CEO颜博文宣布退休

打开摩尔直播,更多新闻内容
半导体大咖直播分享高清观看
立即下载