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在10纳米技术演进关键节点,为什么英特尔与ARM能捐弃前嫌?

英特尔、三星、台积电半导体三雄在先进制程领域持续比拼实力,继14/16纳米竞赛之后,又把重点放在了计划中明年量产的10纳米之上。

一直以来,三星和台积电对外发布的10纳米量产进度比较明确,两家厂商都锁定在今年年底导入客户“设计定案”,明年第一季度量产;相较而言,英特尔则较少发布有关10纳米的信息。

但是,在近日召开的英特尔开发者论坛(IDF 2016)上,却高调公布了与ARM的合作事项,在10纳米晶圆代工中将纳入ARM架构及IP。这意味着采用ARM架构的芯片设计公司将可以选择英特尔的10纳米晶圆线从事代工服务,使得未来10纳米的争夺战更趋白热化。

与ARM在10纳米上合作

全球半导体业中“大者恒大”的趋势日益明显,英特尔、三星与台积电三足鼎立之势已成,正在持续争夺龙头地位。在此情况下,对先进工艺的掌控成为三家企业互相竞争的主要手段之一。

近些年,三家企业已经在先进工艺方面进行了大规模的投资。目前,竞争的焦点正从14/16纳米工艺转移至10纳米之上。如果注意观察就会发现,近一两年中,每隔一段时间,就会曝出一则台积电或三星为争抢苹果、高通、联发科等处理器代工订单,对外释放10纳米进度的消息。这也使得三星与台积电10纳米工艺的量产进程比较明确。其中,台积电在公布2015年年报时表示,2016年台积电将完成10纳米的技术验证,预计于2017年进入量产;三星半导体资深总监Kevin Low在一次演讲中表示,2016年稍晚三星半导体10纳米芯片制程技术将投入生产,有信心三星半导体在制程技术上再次取得领先。

相较而言,高居半导体龙头地位的英特尔一直显得“老神在在”,很少对外说明其10纳米的进度。然而,就在刚刚召开的IDF 2016上,英特尔高调宣布了其与ARM公司达成的新授权协议,根据协议条款,英特尔计划允许第三方半导体公司使用其10纳米生产线来制造基于ARM的智能机芯片。“这意味着苹果也可以考虑让英特尔帮它代工A系列芯片了。”有业内人士告诉记者。由此可以看出,在台积电与三星的追赶下,占据龙头地位的英特尔也终于有些沉不住气了。

先进工艺争夺战趋于激烈

过去10年当中,全球半导体制造工艺技术,一直在英特尔的主导下依循摩尔定律发展,英特尔也因此订下了处理器世代交替的Tick-Tock策略,Tick是改用下一代的新制程,Tock则是采用下一代处理器新架构。比如英特尔在2011年推出Sandy Bridge新处理器架构时,采用32纳米,但2012年同一架构的Ivy Bridge,已将制程微缩到22纳米世代。英特尔于2013年推出Haswell新架构,采用22纳米制程,2014年的Broadwell制程微缩到14纳米。可是,在2015年英特尔在10纳米制程微缩上遇到了困难,所以过去两年一次的Tick-Tock的产品线循环,在14纳米世代已延长为3年,产品循环也改为了Tick-Tock-Tock策略。

可是现在,三星与台积电在积极追赶,宣布2016年即完成10纳米的设计定案,英特尔虽然尚未明确其10纳米的量产进程,却已可以看出,在台积电与三星的追赶下,英特尔也在加快应对。先进制程正在成为英特尔、三星、台积电争夺半导体领先地位的重要手段。

有关这一点,另一个事例也可以证明。7月14日,在台积电的季度新闻发布会上,有分析师当场质疑台积电两年后的7纳米工艺,要求台积电公布其与英特尔10纳米工艺的性能对比,台积电高层则拒绝回答,这一意外事件揭开了困扰业界、媒体已久,可在行业中却较为通晓的半导体工艺“数字魔术”问题,即工艺被夸大问题。有业内人士甚至指出,台积电目前量产的最尖端工艺──独吃苹果A10处理器的16纳米工艺,性能上仅相当于英特尔的20纳米工艺。

对此,半导体专家莫大康表示:市场是有竞争的,而舆论是有导向的。无论台积电、三星还是英特尔都有企图。说台积电、三星在这上面说谎也不妥当,关键是全球缺失标准,被它们利用了一次。值得注意的是,现在英特尔开始试图说清这个问题了,这表示英特尔的日子不好过,需要舆论推它一把。

生态之争更加关键

IDF2016,英特尔除了公布在10纳米上与ARM的合作外,还发布了一系列有关自动驾驶汽车、VR、人工智能方面的新技术和产品。这向业界传达一个信号:这些业务与市场将变得越来越重要,英特尔不再将PC作为优先发展的业务。

推动摩尔定律这辆“列车”持续行进需要两只车轮,如果说一个是技术的话,另外一个就是市场。未来半导体制造向10纳米、7纳米、5纳米演进,市场驱动力无疑来自智能手机、VR、人工智能等。

目前,苹果、高通、联发科等的处理器已经相继进入10纳米时代。近日,三星电子也不落人后,据传其下一代处理器也将采用10纳米工艺,性能增长30%%、功耗将大幅降低。这些均是英特尔与ARM捐弃前嫌,在10纳米上合作的重要原因。LG电子即将投产的世界级移动平台正是基于英特尔定制代工部门开发的10纳米设计平台。

不过,需要注意的是,对于10纳米工艺的争夺战并非仅聚焦于制造,而是要争夺10纳米工艺节点的整个生态主导权。正如英特尔公司技术与制造事业部副总裁,兼英特尔定制代工部门联合总经理Zane Ball在宣布与ARM合作之后发文指出的:“我们正在进一步推动生态系统向前发展。基于最先进的ARM内核和Cortex系列处理器,我们面向代工客户的10纳米设计平台将提供ARM Artisan物理IP。”

为了扩展晶圆代工的平台,英特尔过去几年中还与独立第三方的电子设计自动化工具(EDA)及IP供应商进行了广泛的合作,如ANSYS、Cadence、新思科技(Synopsys)、Mentor等。

责任编辑:赵强


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