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半导体

格芯搁置7纳米的做法,中国代工厂该借鉴吗?

8月28日,全球第二大的纯晶圆代工厂格芯(GLOBALFOUNDRIES)宣布将重新部署FinFET发展路线图,搁置7纳米FinFET项目,并调整相应研发团队,一大部分顶尖技术人员将被部署到14/12纳米FinFET衍生产品和其他差异化产品的工作上,包括提供射频、嵌入式存储器和低功耗等一系列创新IP及功能的平台。

这是今年年初汤姆·嘉菲尔德接任首席执行官后,格芯在公司发展战略上做出的一次重大调整——放弃追赶最尖端的先进工艺演进步伐,转而将发展重点放在差异化产品解决方案的市场之上。作为全球主要代工厂之一,格芯的这一动向引发了广泛关注。其对中国IC制造业是否同样具备借鉴意义呢?

搁置7纳米,出于经济方面的考虑

半导体行业中“大者恒大”的定律再次发威。格芯宣布将重塑技术组合,依照汤姆·嘉菲尔德所阐述的战略方向,今后格芯的关注重点将调整为在高增长市场中为客户提供差异化的产品解决方案,放弃对7纳米以及未来的5纳米、3纳米FinFET工艺的追逐。“我们正重组我们的资源来转变业务重心,加倍投资整个产品组合中的差异化技术,有针对性的服务不断增长的细分市场中的客户。” 汤姆·嘉菲尔德表示。

格芯之所以会做出这一重要调整,业界普遍认为主要出于经济方面的考虑。格芯首席技术官加里·巴顿强调,做出这一决定并非基于该公司面临的技术问题,而是基于该公司在其7LP平台上获得的商机以及财务方面的考虑。格芯难以吸引到长期的业务,来支撑 7纳米、5纳米、甚至 3纳米工艺所需的巨额资金。

半导体行业专家莫大康指出,随着半导体产业分化加剧,很多企业的发展将会偏向于选择更加务实的方式。格芯放弃7纳米的投资,是更加务实的选择。根据市场公司IBS的数据,7纳米工艺的研发,至少要有3亿美元的投入,3纳米要15亿美元,5纳米要5亿美元,10纳米要1.7亿美元。这还只是工艺的开发投入,要想形成产能,投入的资金规模就会更大。大量投入开发一套工艺,如果在市场上无法获得足够的订单收入,将带来极大的经营压力。格芯正是认识到7纳米的投入产出比不够高,在企业营利为主要考量之下,主动放弃了对7纳米等先进工艺节点的追踪。

其实放弃7纳米先进制程的研发,格芯并不是第一家。联电早在去年就曾宣布暂缓跟进10纳米和7纳米,转而走更为务实的路线,依靠现有工艺提高公司盈利。

影响产业格局,三强竞争成形

随着格芯的退出,未来全球最尖端的先进工艺制造领域,将成为台积电、三星、英特尔三强竞争的舞台。

目前,台积电7纳米工艺已进入量产,首发主力订单为苹果A12芯片,未来出货放量的客户还有华为海思、高通、博通、AMD及赛灵思等主要IC设计公司。台积电既有的10纳米客户将会逐步转换至7纳米,预估至第四季度10纳米占营收比重将低于10%。在第二季度财报说明会上,台积电曾表示,7纳米在第三季度占比将达10%以上,第四季度20%以上,明年全年将超过30%。此外,台积电加强型7纳米工艺也将于今年试产,5纳米制程将于2019年试产。可以说,台积电工艺技术将居领先地位。台积电去年晶圆代工市占率已攀高至56%,座稳了全球代工龙头宝座。

在格芯宣布战略调整后,格芯曾经的老东家AMD便宣布,将把7纳米芯片生产全部转移到台积电或者其他代工商。AMD的7纳米产品线包括Zen 2架构处理器核心、Navi GPU等,其中定于年底推出的7纳米 GPU和明年发布的7纳米服务器CPU已经在台积电流片。

面对咄咄逼人的台积电,三星也是全力以赴。三星电子在此前举行的财报说明会上表示,将采用“极紫外光刻(EUV光刻)”推进7纳米工艺的开发。EUV能大幅提高电路形成工序的效率,7纳米以下的产品曾被认为难以实现商用化,而EUV是能使之成为现实的创新技术。三星电子高管强调说,三星是全球首家将EUV全面用于量产工序的企业,同时宣称会在今年下半年量产7纳米+ EUV工艺,追赶并领先台积电。不过,目前三星电子的7纳米+ EUV工艺的良品率和质量仍然存在风险。

英特尔推进10纳米工艺之路则一再出现跳票,至今仍未推向市场。英特尔表示,其10纳米芯片将于2019年发布。对此,高盛曾表示,英特尔的芯片制造技术问题是一个大问题。不过,基于英特尔长期积累的技术实力,业界仍然相信其仍将攻克10纳米工艺。虽然台积电和三星已经宣布完成7纳米工艺开发,但第一代7纳米工艺的晶体管密度、长度等参数,仍与英特尔期望中的10纳米相同。英特尔依然是更先进工艺节点的有力竞争者。

中国代工除企业利益,还需考虑产业利益

面对当前国际的半导体制造产业形势,中国企业应当如何应对呢?是否应当学习格芯的策略?毕竟,就目前中国企业的工艺技术水平以及资本实力,相比格芯而言,还有一定的差距。对此,莫大康认为:“中国代工业还不能完全学习格芯的做法。因为在中国,除了企业利益之外,还有一个产业利益的因素要考虑。中国IC业界要想避免出现掐脖子的现象,就必须咬牙坚持下去。”

不过,莫大康也承认,鉴于当前的市场形势,随着工艺向着尖端演进,订单将越来越集中在少数手机、PC、服务器、AI等IC设计大厂手中。即使中国IC制造企业开发出了7纳米工艺,订单依然不会很多,至少前期阶段不会很多。

“因此,前期阶段首先要形成能力,但是7纳米研发出来以后,可以不必大规模投入资金,购入大量设备,建设很大规模的生产能力。可以视市场开发情况而定。但是中国首先要解决一个0与1的问题,先进工艺的生产能力一定要有!”莫大康表示。

此外,中国目前面向7纳米等先进工艺技术开发的的研发中心已经有好几个了。这难免会出现力量分散的弊病。在7纳米的研发上,就连联电、格芯这些企业都认为将来会投入产比不对等。中国企业与研究机构的技术条件要更弱于前两者。如果再分散力量,困难就会更大。投入产出比也会更加的不对等。

另外,值得注意的是,格芯在宣布放弃7nm的同时,还宣布正在建立独立于晶圆代工业务外的ASIC业务全资子公司。据了解,该独立ASIC实体将为客户提供7纳米及以下的晶圆代工替代选项。

莫大康认为,这种做法中国企业其实是可以借鉴的。7纳米工艺的研发难度确实很大,投入也很多。而ASIC的代工相对容易一些。初期阶段,中国企业可以学习这种做法,先开发形成ASIC芯片制造能力,然后再向通用工艺平台推进。

责任编辑:赵强


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