与台积电争锋，Global Foundries提速28nm工艺技术

引言：日前，Global Foundries以难得一见的强大管理层阵营出现在上海滩，不但揭示了其28nm后先进工艺的投资与技术路线，还强调了与IBM、三星联合力斗TSMC的信心。

9月17日，Global Foundries在上海召开了2011年全球技术论坛(GTC 2011)。Global Foundries官方已启用正式中文名字为格罗方德半导体，该公司全球CEO Ajit Manocha在会上表示，在28纳米制程上已经有客户投产，其余客户处于规格测试阶段，预期2012年可望大规模量产。与台积电今年底量产28纳米制程相较，双方差距已经不到一年。格罗方德半导体成立之后，瞬间挤身全球第三大晶圆代工厂，与联电的市占率差距在5％以内，在28纳米的先进制程上更是紧追台积电，格罗方德半导体此次举行成立以来第二届的技术论坛，规模更甚以往，除CEO Ajit Manocha以外，研发资深副总裁Gregg Bartlett、设计实行部门资深副总裁Mojy Chian、新加坡总经理Raj Kumar等所有高层皆出席并发表公司合作发展策略与对外宣布公司2012先进制程布局规划。

面对欧美债务信用问题席卷全球，全球总体经济出现放缓趋势，格罗方德半导体虽然在先进制程上维持满载，但是该公司也透露，在主流制程上出现需求疲软的状况。公司CEO Ajit Manocha在论坛上表示，“观察到这一轮终端市场成长的放缓，但公司的愿景以及对顾客的承诺和资本支出都不会改变，特别是公司观察到主流技术65纳米以上的市场趋缓，先进技术制程却仍供不应求”。格罗方德在每年1月会公布当年度的资本支出，今年该公司原定的资本支出达54亿美元，较去年度的27亿美元大幅成长一倍之多，也连续两年大幅度超出联电资本支出。由于全球经济疲软以及市场需求不明等因素，当前的半导体代工行业应该说风险不小。不过从上世纪80年代至今，半导体行业已经由150亿美元的规模发展到3140亿美元的规模了，而且预计未来还将继续增长，因为全世界正趋向引入越来越多的互连设备。格罗方德公司市场营销部门副总裁Jim Kupec则提到，今天的市场对于新设备最大的推动力往往来自年轻人，虽然这可能并非全部的事实，但是目前确实越来越多的产品是针对年轻人市场的。

这就是说，格罗方德并不打算完全地放慢其投资脚步，因为该公司正忙于在所有旗下的设施进行投资。就目前的情况而言，格罗方德公司的纽约工厂已经提前两个月进入了“设备准备”阶段，而今年之内该公司应该可以在纽约进行试生产，当然在明年年初之前此工厂全面投产的可能性不大。另外在德国的Fab 1工厂今年早些时候也已经开始量产32纳米的AMD处理器芯片，同时其还在进行28纳米量产测试，预计在不远的将来格罗方德的Fab 1工厂将可以过渡到28纳米制造工艺。在新加坡的Fab 7工厂，目前格罗方德已经完成了升级，并且可以生产40纳米到65纳米的半导体芯片，并且最终该工厂还将进入到300mm晶圆领域。

当然整个行业更关心的是格罗方德的未来技术路线图。到2012年，格罗方德预计将开始量产其28纳米产品，甚至还可以初期量产部分20纳米产品，而20纳米的初期量产应该会在美国的Fab 8工厂。更进一步至明年上半年，格罗方德预计将提升Fab 1，Fab 7以及Fab 8等工厂的产能，因为该公司预计所谓领先尖端技术(65纳米及其以下)领域的需求将会增长，而这也是格罗方德希望获得70%营收比例的一个领域。


格罗方德未来技术路线图

格罗方德还解决了其高K金属栅极制造工艺技术领域的一些问题，此前一些外行观察者曾一直死抓这一点不放。目前格罗方德已经生产出了2GHz主频的ARM Cortex-A9测试芯片，该芯片采用了其28纳米SLP技术，并且在28纳米HPP制程下，该处理器甚至可以达到3GHz主频。除此之外，AMD的A系列Fusion处理器也在采用格罗方德的HKMG制造工艺，而且尽管有所延期，但是目前该系列产品已经实现量产，当然由于与AMD之间的一些保密协议，格罗方德并未透露更多详情。至少在未来的12个月时间里，所有AMD未来推出的处理器产品都将基于格罗方德的32纳米HKMG制造工艺，其中包括即将推出的FX系列以及AMD的下一代A系列APU处理器。

GF、IBM和三星联盟斗TSMC

那么到底什么是SLP和HPP呢？这些都是一些字母缩写，SLP是Super Low Power超低功耗的缩写，这项技术可以适用于应用处理器，蜂窝基带以及各种SoC芯片，最终体现在消费电子产品上。这是一项低成本技术，同时也是为低功耗设备设计的。HPP则是High Performance Plus高性能叠加技术的缩写，它可以用于一些高性能CPU，各种的高端网络解决方案以及游戏机等。LPH则是SLP和HPP的折中方案，它是Low Power,High Performance的缩写，这一技术最近出现在了格罗方德的路线图内，预计该公司将会把此技术用于笔记本电脑处理器，显卡产品，平板芯片以及机顶盒等SoC芯片上，当然其它一些广泛领域也会用到相应技术。

到2013年底或者2014年初，格罗方德预计将会首次开始量产其20纳米芯片，我们将可以看到从28纳米到20纳米的全节点过渡，同时栅极密度将会达到双倍级别，进而导致产品性能提升高达35%乃至更多。由于各种原因，格罗方德将会于20纳米时代转至Gate Last技术，因为明显Gate First技术在20纳米制造工艺上并不具备优势，至少不像28纳米或者32纳米时代那样。另外格罗方德的产品将从28纳米时代的三大类别压缩到两大类别 。而LPH和SLP技术也将会进化到一种叫作LPM的技术，而HPP则会过渡到SHP阶段，在这里LPM将会覆盖大部分的产品，而SHP则将会面向格罗方德所谓的“极高端性能”产品，比如说芯片频率在4GHz以及更高水平的产品。在格罗方德从28纳米过渡到20纳米之后，除了性能的提升之外，还可以看到新工艺带来其它好处 ，比如说功耗降低30%到50%。

在20纳米之后，格罗方德的未来并不那么清晰。虽然格罗方德的路线图将下一场变革指向了14纳米工艺，但是这一过渡在路线图里显示是在2014年或者2015年的，这就是说格罗方德预计最早会于明年下半年在Fab 8工厂安装测试设备，该设备将采用EUV技术，而该技术在低于20纳米的工艺上是必须的。此外是否使用3D FinFET晶体管技术，公司也还没有决定，在20纳米时代肯定仍旧用传统的平面晶体管技术。另外格罗方德还提到了3D封装，但是并未透露更多细节，不过与Amkor等封装公司的合作是确定的事情，这些都需要等待时间来回答。[!--empirenews.page--]

相较于台积电对三星步步进逼晶圆代工极为防备，格罗方德半导体采取开放态度，与三星针对28纳米HKMG技术合作，并开放旗下共四座12寸晶圆厂供客户自由下单，目标锁定智能手机、平板电脑核心处理器订单，对台积电造成威胁。Ajit Manocha表示，格罗方德重视与三星这种IDM厂的合作关系，未来如果市场成熟，会有更多的策略合作伙伴。同时为了更好地服务于无晶圆芯片设计公司，他们已经与全球的EDA厂商、设计服务商和IP供应商组成了全球设计服务网络，可以在全球范围内支持芯片设计公司，真正体现了公司名字里面Global的涵义。

由格罗方德、IBM和三星组成的三角联盟已经给全球晶圆代工老大台积电带来了巨大的冲击，该联盟的技术、资本和规模都已经不落下风，由此可能带来整个半导体代工产业的洗牌，让我们拭目以待好戏的上演。