近日,，據(jù)報道,，芯片代工商臺積電將于本周五（1月26日）在臺灣南部科學(xué)工業(yè)園區(qū)(STSP)開工建設(shè)新的5nm工廠，臺積電董事長張忠謀將親自主持動土典禮,，這也將成為全球第一座5nm工廠,。與此同時，三星電子最近也與IBM開始展開合作,，欲共同打造5nm新工藝,，與臺積電一爭高低。
臺積電連連發(fā)力 精準(zhǔn)布局
2018年1月10日,，臺積電公布了2017年第四季度營收數(shù)據(jù)與整年營收狀況,，財報顯示，第四季度其營收為92.1億美元,，同比增長5.9%,，較2017年第三季度增長10.1%。而臺積電2017年總營收為330.6億美元，同比增長3.1%,。
據(jù)了解,，2017年第四季度，臺積電10nm制程出貨量占第四季度銷售金額的25%,；16nm和20nm的出貨量占整年銷售金額的20%,。整體來看，臺積電2017年主要營收則來源于20nm,、16nm以及10nm制程工藝,。
同時，臺積電公司財務(wù)長兼副總經(jīng)理何麗梅表示,，臺積電在2017年第四季度營收成長還來源于自行動裝置的重要新產(chǎn)品的推出,，以及來自加密貨幣挖礦運(yùn)算的持續(xù)需求?？梢灶A(yù)料的是,，在2018年，加密貨幣運(yùn)算的需求將更為強(qiáng)勁,。
2017年,，比特幣迎來了爆發(fā)式的增長，從年初的1000美元,，最高漲到2萬美元,，全世界都為之震動。無數(shù)巨資的砸入下,，導(dǎo)致比特幣市場亂象叢生,，隨著部分國家的干預(yù)，比特幣市場已經(jīng)漸漸穩(wěn)定下來,。但即使如此,，臺積電在2017年第三季度中，僅憑加密貨幣挖礦領(lǐng)域便獲得了4萬億美元的營收,。
當(dāng)然,，臺積電的布局遠(yuǎn)非如此，在2017年市場剛剛適應(yīng)10nm工藝不久,，2018年便直接發(fā)力5nm工藝,，同時最近臺積電的7nm工藝已經(jīng)獲得了50多家客戶的訂單，其中不乏有高通,、蘋果以及海思等大客戶,。而這些布局則讓同行的英特爾以及三星電子壓力倍增，這不,，三星無奈只能與IBM攜手共同研發(fā)5nm工藝,，欲與臺積電平分市場,。要知道，2017年中,，英特爾由于發(fā)布10nm工藝較晚的原因,，錯失市場良機(jī)，即使在10nm工藝遠(yuǎn)超三星電子與臺積電的情況下,，也只能落得個“有力無處使”的下場,。
三星聯(lián)手IBM欲與臺積電一爭高低
三星與IBM合作的關(guān)系已非一朝一夕，早在2007年,，他們雙方便攜手一起研發(fā)過32nm制程工藝,。2016年，兩者更是共同推出新款非易失“通用型”磁性隨機(jī)訪問存儲器(簡稱MRAM),，欲直接取代DRAM,。可以明顯感覺到,，三星很多技術(shù)突破中都有IBM的影子。
目前市面上最先進(jìn)的工藝應(yīng)屬于英特爾的10nm工藝,，至于7nm工藝臺積電和三星仍在生產(chǎn)中,，甚至有人說7nm工藝將成為目前工藝的極限，當(dāng)然此說法也并非空穴來風(fēng),。部分業(yè)者認(rèn)為隨著晶體管尺寸的縮小,，凹槽的寬度不斷減小，在一定尺寸范圍內(nèi),，量子的隧穿效應(yīng)開始起作用,，也就是電子會有幾率從“墻壁”的一側(cè)突然出現(xiàn)在“墻壁”另一側(cè)，意味著不加電壓,，源級和漏級是互通的,，晶體管失去了開關(guān)作用，其實(shí)跟漏電差不多,。在7nm這樣小的尺寸下,，受“量子力學(xué)”的影響越來越大。那么,，既然7nm工藝被認(rèn)為是目前的物理極限,，5nm工藝又是怎么回事呢？
據(jù)業(yè)者表示,，5nm工藝如果想要實(shí)現(xiàn),，那么就必須要改變傳統(tǒng)的硅半導(dǎo)體行業(yè)的垂直堆疊架構(gòu)，而目前研究團(tuán)隊正在進(jìn)行將硅納米層進(jìn)行水平堆疊的實(shí)驗(yàn),，如果實(shí)驗(yàn)成功,，那么5nm芯片生產(chǎn)只是時間問題,。
對于外界的各種疑問，半導(dǎo)體制造公司VLSL Research首席執(zhí)行官Dan Hutcheson曾表示,，F(xiàn)inFET是目前10nm處理器常用的晶體管,，用在7nm工藝上應(yīng)該也沒有問題，但如果要用在5nm工藝上,，恐怕不行,。
事實(shí)上，對于臺積電與三星電子來說,，5nm工藝或?qū)⒊蔀閮烧邲Q戰(zhàn)的決勝點(diǎn),。至于英特爾，兩者或許都沒放在眼中,，畢竟據(jù)英特爾官方消息稱,，英特爾欲在2020年左右推出7nm工藝，這比臺積電與三星電子計劃的時間還要晚一年多,，至此來看,，英特爾“牙膏廠”的名聲也是直接被坐實(shí)了。
中國芯又將何時突圍,？
在半導(dǎo)體市場上,，三星電子、臺積電以及英特爾等巨頭戰(zhàn)的熱火朝天,，國內(nèi)的廠商卻只能默默觀戰(zhàn),，偶爾分得一杯“殘羹”，看著有些凄涼,，但這就是目前國內(nèi)的實(shí)況,。事實(shí)上，國內(nèi)半導(dǎo)體廠商這幾年也沒少發(fā)力,，并購重組也都玩得不亦樂乎,，可是就是得不到真正的技術(shù)，這讓國內(nèi)廠商也有些泄氣,。
眾所周知,，中芯國際是國內(nèi)最大的半導(dǎo)體公司，但是最新工藝也僅僅是28nm,，雖然目前已在研究14nm和10工藝,，但是想要正式商用、量產(chǎn)還差的遠(yuǎn),。而國內(nèi)另一大半導(dǎo)體企業(yè)華力微電子,，自從挖了聯(lián)電的團(tuán)隊后，便開始“閉門造車”,，至今未傳出新的進(jìn)展,。
在2017年10月,，中芯國際傳來喜訊，梁孟松將擔(dān)任中芯國際聯(lián)合首席CEO,，帶領(lǐng)公司的研發(fā)部門,。梁孟松是何人？要知道,，現(xiàn)年65歲的梁孟松,，曾先后擔(dān)任過臺積電研發(fā)處處長以及三星研發(fā)副總經(jīng)理，目前的FinFET技術(shù),，也是梁孟松的強(qiáng)項之一,，臺積電曾表示，“梁孟松深入?yún)⑴c臺積電公司FinFET的制程研發(fā),，并為相關(guān)專利發(fā)明人,。”
梁孟松在三星電子任職期間,，使得三星電子與臺積電技術(shù)差距急速縮短,，這也使得梁孟松任職到期時，三星電子極力挽留,。而隨著梁孟松進(jìn)入中心國際挑起研發(fā)大梁,，可以預(yù)料的是，中心國際制程工藝開發(fā)的速度將大幅度提升,。另一方面，隨著5nm工藝制造難度的增加,，臺積電以及三星電子等巨頭研發(fā)所耗費(fèi)的時間勢必會增加不少,，這也為中芯國際彎道超車提供了一定的機(jī)遇。
小結(jié)：
以目前國內(nèi)的局勢來看,，中芯國際在獲得梁孟松這一大將后,，其實(shí)力勢必直線上升，同時,，華力微電子在獲得聯(lián)電的助力后,，實(shí)力與潛力也不可小視。隨著制程工藝的不斷進(jìn)步,，其研發(fā)難度也將大大增加,，而這期間，勢必要耗費(fèi)大量的時間去實(shí)現(xiàn)全新突破,，這也將成為中國半導(dǎo)體企業(yè)彎道超車的契機(jī),。但是半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域技術(shù)門檻非常高，并不是購買先進(jìn)的設(shè)備就能解決問題,。在政策的“猛藥”之下,，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還是剛剛摸著了門,。