隨著半導體工藝技術(shù)的進步與智能手機對極致效能的需求加劇,移動處理器的工藝制程正在邁向新的高度。目前,,全球領先的晶圓代工廠商已經(jīng)將工藝制程邁向10納米FinFET工藝,,16/14納米節(jié)點的SoC也已實現(xiàn)量產(chǎn),那么半導體技術(shù)節(jié)點以摩爾定律的速度高速發(fā)展至今,移動處理器的工藝制程向前演進又存在哪些挑戰(zhàn)?同時,進入20納米技術(shù)節(jié)點之后傳統(tǒng)的CMOS工藝式微,這將給FinFET與FD-SOI工藝在技術(shù)與應用上帶來怎樣的發(fā)展變革?
5納米節(jié)點是目前技術(shù)極限 摩爾定律被修正意義仍在
全球半導體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了50年的快速發(fā)展,,其主要驅(qū)動力與應用市場已從PC轉(zhuǎn)向智能手機,如今在等待新的殺手級終端應用出現(xiàn)的同時,,智能手機依舊是推動其技術(shù)演進的重要驅(qū)動,。
展訊通信營運副總裁陳慶安
展訊通信營運副總裁陳慶安在接受《華強電子》采訪時稱,早在2000年初,,整個半導體產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動力來自于PC產(chǎn)業(yè),,以GPU為首,但在接下來的十幾年中業(yè)界已經(jīng)發(fā)生一個重大的變革,,半導體產(chǎn)業(yè)的進步已經(jīng)由GPU驅(qū)動的模式轉(zhuǎn)向了手機驅(qū)動的模式,。
由于手機市場的快速發(fā)展,用戶對手機性能規(guī)格的要求也在不斷地提高,,而要做到這一點必須要保持半導體工藝制程的進步,。“如今的手機處理器的運算能力幾乎就是一臺微型PC,,按照摩爾定律,,芯片上集成的晶體管越來越小,越來越多,,成本不斷下降,,而運算能力則不斷提升,使得移動處理器可以做更多的應用,?!标悜c安表示,不管是今天的智能機還是未來的虛擬現(xiàn)實,,都是半導體工藝進步帶來的結(jié)果,,這也就是為什么智能手機產(chǎn)業(yè)會成為如今半導體發(fā)展驅(qū)動的龍頭,。
聯(lián)芯科技有限公司副總裁成飛
聯(lián)芯科技有限公司副總裁成飛在接受本刊記者采訪時表示,計算能力,、功耗控制、成本,、供應量等都是智能手機處理器不斷進行技術(shù)節(jié)點演進的動力,,每一代SP處理器因用戶的需求而尋求更高效的解決方案,包括通信架構(gòu),、基帶算法,、外設接口、存儲架構(gòu),、目標成本等需求又倒逼半導體工藝的進步,,來實現(xiàn)并超越摩爾定律下用戶的預期,以超額利潤消除巨大的成本壓力,,進而不斷循環(huán),,形成增量,加速的半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢,。
“SP處理器問世以來,,半導體工藝更新速度明顯加速,這在以往的發(fā)展歷史上是前所未有的,,以智能手機作為硬件平臺的處理器工藝,,演進速度已接近技術(shù)極限?!背娠w進一步表示,,為應用和軟件提供了廣闊可靠而價格低廉的產(chǎn)品應用環(huán)境,新的應用模式和產(chǎn)品定義將帶動半導體產(chǎn)業(yè)進一步健康發(fā)展,。
隨著演進速度已接近技術(shù)極限,,摩爾定律對半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推斷正在被打破,以智能手機為核心驅(qū)動的移動處理器已實現(xiàn)了14納米技術(shù)節(jié)點,。陳慶安表示,,實際上當前的半導體技術(shù)節(jié)點已經(jīng)做到了10納米,摩爾定律正在被打破,,但還沒有被打破,,仍在延續(xù),而10納米也不是極限,,7納米是目前我們看到的最先進工藝,。
資深半導體產(chǎn)業(yè)專家莫大康教授認為,對于半導體產(chǎn)業(yè)日趨成熟的重要標志是,,推動產(chǎn)業(yè)進步的經(jīng)典——摩爾定律已經(jīng)正式被修正,,由之前的每兩年前進一個技術(shù)節(jié)點,,改為如今的2.5年或3年。
成飛對此表示認同,,并稱,,摩爾定律仍有指導意義,從手機處理器的發(fā)展來看,,10納米,、7納米均已進入驗證階段,未來技術(shù)極限應低于7納米,。
聯(lián)發(fā)科副總經(jīng)理,、CTO周漁君
聯(lián)發(fā)科副總經(jīng)理、CTO周漁君在接受本刊記者采訪時表示,,過去業(yè)界認為20納米是物理極限,,隨著半導體技術(shù)的進一步突破,未來將會往更小的方向發(fā)展,,目前看到的物理極限是5納米節(jié)點,,而在當前的10納米節(jié)點上,聯(lián)發(fā)科會走在前沿,,將在今年年底發(fā)布采用FinFET工藝10核10納米的X30移動處理器,。
莫大康教授告訴記者,許多頂級IDM大廠紛紛在28納米制程開始停止跟蹤摩爾定律,,轉(zhuǎn)而擁抱代工,,導致全球代工業(yè)的表現(xiàn)一枝獨秀。這也是目前三星,、臺積電等代工廠商大者恒大的原因,,而摩爾定律的指導意義仍在。
事實上,,對于半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及摩爾定律所引導的物理極限,,目前很難去界定半導體技術(shù)發(fā)展的極限節(jié)點到底是多少。陳慶安告訴記者,,無論是7納米,,還是未來的3納米節(jié)點,距離技術(shù)極限仍會有一段距離,,所謂的技術(shù)極限要看如何定義它,。從摩爾定律的角度來看,技術(shù)發(fā)展的極限不僅僅是一個技術(shù)問題,,更多的是一個經(jīng)濟問題,。無論是7納米,還是未來的3納米,在技術(shù)上都可以實現(xiàn),,但最終它是不是能夠符合客戶和用戶的需求,,這就是影響了該技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵。所以,,半導體技術(shù)的發(fā)展極限目前并不明確,,但我們不能夠低估這個產(chǎn)業(yè)的能力,幾十年來,,很多人認為摩爾定律走不下去,,但實際上它延續(xù)至今,原因在于現(xiàn)有的很多廠商會不斷去在技術(shù)的發(fā)展上進行改良,,超越原本的一些極限。所以我們不能低估產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力,,即使摩爾定律不能走下去,,這不代表它沒有辦法繼續(xù)創(chuàng)新,比如現(xiàn)在有人提出了More than Moore理念,,采取將幾個硅片同時放在一個芯片去達成摩爾定律沒有辦法實現(xiàn)的一些突破,,所以說,對整個半導體產(chǎn)業(yè)來講,,還是會持續(xù)有創(chuàng)新來推動行業(yè)向前發(fā)展,。