14nm三星抢先!10nm、7nm工艺节点 看巨头混战!
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三星在今年抢了不少风头,最新推出的Galaxy S6搭载了自家的Exynos 7420处理器,这款处理器是全球首款采用14nm FinFET工艺的移动处理器,不管是性能还是功耗都完胜市面上其他使用20nm FinFET工艺制程的处理器。凭借 14 nm FinFET 工艺,三星已经从台积电手中吸引和抢夺了像苹果和高通这样的大客户。在14nm工艺节点上,三星是当之无愧的winner。
早在2012年的时候,业界不少声音指出,摩尔定律已经失效,14nm将会是半导体工艺极限。然而现在14nm不是极限,却恰恰是新工艺的开始。三星、台积电、Intel、IBM等半导体巨头关于10nm、7nm的生产已经提上日程,在半导体行业,谁抢先掌握了最先进的制造工艺,谁就可以呼风唤雨,而在技术日益复杂、摩尔定律几近失效的今天,先进工艺的重要性就愈发凸显,因此半导体巨头,尤其是有直接竞争关系的台积电和三星将会掀起一场没有硝烟的大战。
反击!台积电计划2016年投产10 nm
错过了14nm的先机,流失了不少订单,台积电并不悲观,正如三星跳过20nm直接进入14nm生产工艺,近日有媒体报道称台积电将跳过14nm直接进入10nm生产工艺,台积电计划将于年底启动10nm生产工艺的试生产,批量生产将于2016年底开始。不仅是10nm,台积电连同7nm的规划也一起发布了,将在2018年开始投产7nm芯片。台积电的野心不小,不过发布这样的消息绝不会仅仅是和三星较劲,这是一场严肃的战争,错过了14nm,再错过10nm会给台积电带来巨大的损失。当然两虎相争必有一伤,这时候拼的就是速度了!
有备无患,三星 10nm 也要领先台积电?
三星于去年年底量产14nmFinFET芯片,在14nm尝到甜头后,三星自然不会把下一代芯片工艺的头把交椅拱手让出,应对台积电在10nm领域的规划,三星也积极调整生产工艺日程计划,从而防止客户流失转而投入台积电的10nm芯片。三星没有提及7nm方面的计划,但对10nm工艺制程,貌似已有了充分的准备,根据最新的消息,三星已经将10nm FinFET工艺正式加入产品路线图,并且已经完成10nm工艺的设计、研发工作。三星旗下电子制造部门Samsung Foundry表示,三星10nm FinFET工艺将正式进入商用阶段,采用10nm工艺的电子产品在2016年就可以与大家见面,从这一时间点来看,比台积电的10nm早了不少,这回三星打算要要彻底逆袭。
Intel跳票接着跳票 难道甘于落后
Intel原计划在2016年第二季度推出首个基于10nm工艺的Cannonlake,但根据最新消息,新工艺很不幸地跳票到了第四季度,推迟了至少半年。这些年来,Intel一直坚持Tick-Tock发展模式,新工艺、新架构每年交替到来,但是在14nm上碰了个大钉子。按照Intel原来的规划,14nm工艺应该很轻松完成,2013年底或2014年初就能登场,结果因为工艺缺陷一拖再拖,直到2014年下半年才登场,而且是拖拖拉拉,最初只有超低功耗版本的Core M系列,然后是低功耗的U系列,进入2015年中了才算铺开,桌面上更是刚推出仅仅两款K版本应付了事。
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如果按照早些年的规划,10nm 今年年底就该上场了,结果再次遭遇不幸,看来和14nm当初的境遇差不多。不少网友调侃,如果AMD今年推出14nm,Intel明年就能推出7nm。intel 14nm、10nm的跳票或许是因为缺少了强大的对手吧。
不过三星、台积电明年都要开始量产10nm了, 一直引领先进制造工艺的Intel难道真的甘于落后吗?据悉,英特尔已开始对 7nm 和 5nm 制程技术的研究。7nm之后Intel很可能将会放弃传统的硅芯片工艺,而引入新的材料作为替代品。今年 2 月份的 ISSCC 国际固态电路研讨会上,英特尔的高级研究人员 Mark Bohr 也谈到,英特尔无需借助极紫外线光刻(EUV)这种高深的制造技术也能实现 7nm 制程工艺,并且计划于 2018 年推出,这个时间与台积电的计划时间相当。
蓝色巨人IBM展示7nm工艺处理器
现在14nm芯片还处于非常新鲜的阶段,而IBM已经把工艺做到7nm,这无疑让业界为之一震。IBM半导体科技研究部副总裁Mukesh Khare表示,这款测试芯片首度在7nm晶体管内加入一种叫做“硅锗”(SiGe)的材料,替代原有的纯硅,并采用了极紫外光(Extreme Ultraviolet,EUV)微影技术。相较10nm,使用7nm制程后的面积将所缩小近一半,但同时因为能容纳更多的晶体管(200亿+),效能也会提升50%,从而制造出世界上最强大的芯片。
遗憾的是,IBM并没有提供7纳米工艺实现量产的时间,只是表示2017年就能在实验室里真正完成研发。有不少网友对IBM率先量产7nm持怀疑态度,他们认为Intel、台积电更有可能率先量产7nm。考虑到硅锗材料的价格,以及EUV技术的高成本,这并不符合芯片普及的一个重要条件——经济性,Intel方面正在研发无需EUV技术的7nm工艺。
从现在看来,10nm工艺是能够实现的,7nm也有了技术的支持,Intel、台积电虽然都说了正在研发7nm,但对于具体产品材料和技术都守口如瓶,这都是未来5年内被证实的事情,还是让时间慢慢揭晓吧。业界普遍认为,5nm则是现有半导体工艺的物理极限,但也许在不久的将来,5nm也可能会成为历史,未来一切皆有可能。而现在最关键的是各大巨头应尽快实现10nm和7nm量产,率先俘获客户和消费者,以获取下一代半导体工艺革命的资本船票。