近日,，芯片巨頭Intel終于宣布其10nm芯片有望在2019年下半年開始出貨。摩爾定律發(fā)展到今天已經(jīng)失效,，這些年來,，Intel在10nm工藝制程上一直發(fā)展不順利，近乎難產(chǎn),，以至于從2015年發(fā)布Skylake架構(gòu)芯片以來,，該公司一直在14nm工藝上修修補(bǔ)補(bǔ)，甚至有傳言稱Intel內(nèi)部已完全放棄10nm計(jì)劃,。
所幸,，Intel宣布明年將推出下一代Sunny Cove架構(gòu)的酷睿（Core）與至強(qiáng)（Xeon）芯片。
據(jù)了解,，Sunny Cove是一種基于10nm工藝構(gòu)建的增強(qiáng)型微架構(gòu),，但I(xiàn)ntel推出的并非是完全體的10nm芯片，而是通過Foveros技術(shù)將不同性能,、不同部分封裝在一起,，僅高性能部分使用10nm工藝制程。
Foveros是一種邏輯芯片3D堆疊技術(shù),，之前已經(jīng)應(yīng)用在存儲(chǔ)芯片上,，但用在CPU上仍有困難。Foveros技術(shù)允許將復(fù)雜的邏輯芯片堆疊在一起,，從而提供更大的功能,，使處理器不同部分的組件與相應(yīng)的制造工藝匹配。
例如,，高性能CPU內(nèi)核可能構(gòu)建在性能最高的10nm工藝上,，但集成USB、Wi-Fi,、以太網(wǎng),、PCIe的I/O連接部分不需要這么高的性能,，采用14nm甚至22nm工藝可能更有意義，因?yàn)槠湫阅茏銐?，但功耗和成本要低得多?/p>
Foveros意味著處理器可以按照不同的制程集成這些組件,，這些不同的組件可以并排緊密包裝在一起，實(shí)現(xiàn)更高的密度和更小的芯片面積,。
芯片在完成前期的設(shè)計(jì)和開發(fā)之后,，將交由芯片代工廠進(jìn)行流片，再往后便是封裝和批量生產(chǎn),。目前,，比較知名的芯片代工廠包括Intel、三星,、臺(tái)積電以及格羅方德這樣的公司。
自1995年以后,，半導(dǎo)體制程工藝水平從500nm,、350nm、250nm一直進(jìn)化到如今的28nm,、10nm以及7nm,。目前，多數(shù)代工廠都在大力投入7nm生產(chǎn)線,，相關(guān)的樣片也已經(jīng)流片成功,。
所謂制程納米，是CMOSFET晶體管閘極的寬度,，即閘長(zhǎng),。閘長(zhǎng)可以分為光刻閘長(zhǎng)和實(shí)際閘長(zhǎng)。由于在光刻中光存在衍射現(xiàn)象以及芯片制造中還要經(jīng)歷離子注入,、蝕刻,、等離子沖洗、熱處理等步驟,，因此會(huì)導(dǎo)致光刻閘長(zhǎng)和實(shí)際閘長(zhǎng)不一致的情況,。
另外，同樣的制程技術(shù)下,，實(shí)際閘長(zhǎng)也會(huì)不一樣,。Intel在10nm制程上與對(duì)手進(jìn)行的以下對(duì)比便足以說明問題。
閘長(zhǎng)越短,，有兩大好處：一是提高晶體管密度,，在同樣大小的硅晶圓制造更多的晶體管，運(yùn)算能力會(huì)更強(qiáng),；另一個(gè)好處是降低功耗,，因?yàn)殚l長(zhǎng)決定了電流通過時(shí)的損耗,，寬度越窄，功耗越低,。
這也是為什么眾多芯片設(shè)計(jì)商要采用更先進(jìn)的制程工藝的原因,，但將真實(shí)需求、投入成本,、技術(shù)成熟度引入進(jìn)考量體系的話,，很多芯片設(shè)計(jì)企業(yè)并不會(huì)一味去追求最新的制程工藝，他們會(huì)選擇在具體時(shí)間節(jié)點(diǎn)上性價(jià)比最高的工藝,。
根據(jù)咨詢公司Gartner的推算,，10nm芯片的總設(shè)計(jì)成本約為1.2億美元，7nm芯片則為2.71億美元,，較10nm高出兩倍之多,，所以并不是所有企業(yè)都能追逐最新的工藝。
智能駕駛芯片企業(yè)所選擇的芯片制程工藝在12nm-40nm之間,，策略是比較穩(wěn)妥而且保守的,。
調(diào)研結(jié)論顯示，芯片制程工藝的發(fā)展所推動(dòng)的性能提升與成本下降兩大趨勢(shì)在28nm工藝節(jié)點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)折,，再往更先進(jìn)的工藝做,，成本不降反升。從商業(yè)上考量,，對(duì)于一些民用的場(chǎng)景,，比如智能汽車，28nm是性價(jià)比最好的一代技術(shù),。
2018年年初,，全球領(lǐng)先的芯片代工廠臺(tái)積電宣布保留28nm工藝生產(chǎn)線，作為長(zhǎng)周期,、長(zhǎng)壽命的技術(shù),，這代技術(shù)最穩(wěn)定，而且應(yīng)用也非常廣泛,。雖然目前的技術(shù)已經(jīng)進(jìn)化至7nm,，甚至是5nm。
當(dāng)大廠和創(chuàng)業(yè)公司同時(shí)選擇一家芯片代工廠之時(shí),，未來相應(yīng)的訂單生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)也將產(chǎn)生一定的差異,，好在目前這些企業(yè)選擇的芯片制程工藝重合度還沒那么高。
相關(guān)企業(yè)在接受調(diào)研時(shí)表示,，以臺(tái)積電為例,，他們?cè)谛袠I(yè)中還是很講規(guī)則的，要在臺(tái)積電進(jìn)行芯片的流片和量產(chǎn),，需要申請(qǐng)一系列資質(zhì),，包括企業(yè)背景,、技術(shù)以及產(chǎn)品未來的預(yù)測(cè)，同時(shí)對(duì)方還會(huì)來企業(yè)內(nèi)部做調(diào)查,，最后才能確定是否為該企業(yè)開辟賬戶,。