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放弃7nm之后,格芯披露下一步计划

2018-11-05
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在今年八月底,全球第二大晶圆代工厂格芯正式宣布,放弃7nm和更先进制程的研发,这个决定公布之后,引发了市场上的广泛讨论。大家关注的重点就在于格芯为什么要放弃先进制程?未来格芯将何去何从?


格芯全球副总裁兼大中华区总经理白农(左)、格芯全球销售和业务发展的高级副总裁Mike Cadigan(中)和格芯首席技术官兼全球研发高级副总裁Gary Patton(右)


针对这些问题,格芯的相关高层日前在上海举办的2018格芯技术大会上做了详细解析,并向我们讲述了他们做出这些决定背后的逻辑。


放弃7nm先进制程的原因


按照格芯全球销售和业务发展的高级副总裁Mike Cadigan的说法,之所以他们做出了放7nm等先进制程的研发,主要是由客户的需求还有产业现状两个方面的原因决定的。


首先,Mike表示,公司新CEO Tom Caulfield在今年三月上任之后,首先做的第一件事就是去拜访了公司的所有客户。根据Caulfield从客户处得到的结论,格芯的客户希望格芯做的投入、投资和发展方向都符合客户技术的发展方向。同时,客户还希望格芯的财务上保持稳健性,在他们看来,只有稳健的格芯才能满足他们未来十来年的芯片生产需求。因为格芯的大部分客户表达出了对现有工艺差异化技术提供的强烈需求,这就促使了格芯走出这样的决定。


Caulfield在早前官方的新闻稿中也说到,现在绝大多数无晶圆厂客户都希望从每一代技术中获得更多价值,以充分利用设计每个技术节点所需的大量投资。从本质上讲,这些节点正在向为多个应用领域提供服务的设计平台过渡,从而为每个节点提供更长的使用寿命。这一行业动态导致设计范围到达摩尔定律外部界限的无晶圆厂客户越来越少。


不同工艺下的芯片研发成本


从实际上看,Caulfield的这种说法也是非常有根据的。近年来,在摩尔定律的指导下演进的半导体工艺节点开始逐渐失效,先进工艺芯片的研发支出也开始飙升,高昂的成本压力让芯片厂商丧失了进入先进节点的兴趣;


再者,按照Mike的说法,较之7nm等先进工艺产品,12nm以前节点还有很大的市场,且这种现象将会在未来相当长的一段时间内存在,这就进一步夯实了格芯的信心。


全球不同制程的营收占比


格芯首席技术官兼全球研发高级副总裁Gary Patton博士也进一步指出,能够追随更小的节点的公司数量会越来越少,所以他们对发展创新的路线图进行了重新的调整和定义。


基于以上的种种考虑,格芯宣布中止了7nm等先进工艺的研发,把资金投入到客户需求迫切的物联网、IoT、5G行业和汽车等市场上,为他们提供更好的支持。


未来聚焦

四大平台的差异化发展


在谈到晶圆厂未来的发展的时候,Mike告诉半导体行业观察的记者,格芯未来将会聚焦在FinFET、FDX、RF和Analog Mixed Signal等四个方向的研发。


格芯晶圆厂未来聚焦的四大平台


众所周知,自2009年成立以来,格芯通过收购特许半导体、IBM晶圆厂等交易和自主研发和收购获得的“外援”的支持下,格芯确定了FinFET和FD-SOI两条腿走路的发展方针。在FinFET方面,公司更是已经将工艺推进到了12nm,满足了大部分客户的需求。


至于FD-SOI,格芯也取得了不错的成果。今年7月,格芯官方宣布,凭借产品本身的优势,其22nm FD-SOI (22FDX®50)技术已经获得了全球五十多家公司的设计采用,而中标收入已逾20亿美元。基于上述基础,格芯提出了其四大平台的发展战略。


格芯过去十年的发展历程


首先在FinFET方面。


Gary Patton表示,因为高性能应用的存在,格芯必然还将继续推动FinFET工艺的发展。但不同于过往只是关注晶体管微缩,他们会根据现在的半导体制造工艺发展现状,在开发的时候融入一些新的特征,引入像FR技术以及嵌入式的内存以及先进的三维封装等技术,在晶体管微缩难以持续的情况下,持续提升芯片性能,满足开发者需求。


格芯FinFET工艺专注的方向


来到FDX方面,在格芯看来,这个拥有低功耗、低成本和高性能的工艺和FinFET互补,将会在未来的集成电路世界来做出优越的贡献。Gary Patton也指出,如果说FinFET追求的是大的芯片、高的性能,那么FDX技术则主要是聚焦在一些小型的芯片,让他们在性能、功耗、成本之间达到一个平衡。


“这个技术可以让晶体管叠加,通过这样的方式整合芯片,就可以减少光罩的使用,降低成本”,Gary Patton补充说。


格芯FDX工艺专注的方向


在射频方面,格芯也有全球领先的技术。他们率先推出的,包括高性能以及功率放大技术在内的锗硅技术受到市场一致好评。现在市场上流行的RF SOI技术也是格芯首创的。据介绍,到目前为止,硅锗PA芯片总的共出货达到了80亿片,使用RF SOI工艺的芯片更是高达300亿片。


格芯甚至还尝试将其射频技术应用到现有的CMOS和先进的14nm和12nm工艺上。这个可以适用于那些有大量数字内容,但同时需要连接性应用的一些客户。针对一些小功耗的的射频应用,那就是格芯FDX平台所擅长的。


格芯在射频平台上的专注


格芯差异化服务的另外一个支柱就是模拟混合信号AMS这一块。Mike表示,公司在这一块依会强调关注几个方面:高压CMOS、嵌入式闪存、BCD以及BCD Lite。这也将会是他们未来发展的一个重要动力来源。


格芯在AMS平台上专注的方向


全资ASIC

子公司的是动力来源


在格芯的技术大会上,他们还宣布了一项重大决定,那就是宣布成一个专注于提供定制ASIC业务的全资子公司Avera Semi。据官方的说法,Avera Semi拥有无与伦比的ASIC专业知识传承,充分利用世界一流团队,在过去25年中完成了2,000多项复杂设计。


格芯表示,Avera Semi拥有850多名员工,年收入超过5亿美元,14nm设计收入预计超过30亿美元,具有十分显著的优势,为客户在广泛的市场上开发产品,包括有线和无线网络、数据中心和存储、人工智能和机器学习,以及航空航天和国防。


格芯创新的几个方向


事实上,格芯在芯片设计方面也的确拥有丰富的经验。Gary Patton也表达了同样的观点。他告诉半导体行业观察的记者,格芯在设计方面拥有出色的能力,这些能力让他们的芯片在流片过程当中能够获得成功。在面对晶体管微缩,摩尔定律推进困难这个问题,格芯还在封装,3D 芯片方面有深入的研发,帮助客户提高产品的性能。而丰富的IP资源,也是格芯这部分业务的竞争力之一。


至于在ASIC服务与晶圆厂的合作方面,格芯方面表示,在12nm、14nm之前的工艺,格芯会建议客户使用格芯本身的晶圆厂进行生产。因为过去格芯是基于这些工艺和产线进行IP开发,这样做出来的产品和性能也会有最优的组合。


来到先进工艺方面,正如前面所说,由于格芯停止了先进工艺的研发,在7nm之后的定制ASIC业务方面,格芯也会和其客户一起,选择三星或者台积电作为其生产合作伙伴。最终目的也是为客户提供全方位更好的服务。


在官方新闻稿中,也说到,新的ASIC公司业务包括:


ASIC产品基于先进且经过验证的工艺技术(包括新建立的7nm晶圆厂合作关系);


丰富的IP产品组合,包括高速SerDes、高性能嵌入式TCAM、ARM®内核以及经过性能和密度优化的嵌入式SRAM;


经过生产验证的全面设计方法,基于众多的一次成功结果,有助于降低开发成本并加快上市时间;


先进封装选项可增加带宽,消除I/O瓶颈,减少内存面积、延迟和功耗;


灵活的ASIC业务参与模式,使客户能够根据支持需求从经验丰富的芯片设计、方法、测试和封装团队补充内部资源;


纵观Foundry产业的发展,无论是创意之于台积电,还是智原之于联电,定制ASIC业务都为晶圆厂带来了大力的支持,格芯这次独立ASIC业务,也必将为公司带来更大的推动。


Avera Semi领导人O’Buckley也表示:“现在是成立新公司,专注于提供定制ASIC解决方案的最好时机。随着数据流量和带宽需求的激增,下一代云和通信系统必须提供更高的性能,处理前所未有的复杂性。Avera Semi拥有专业知识与技术的完美结合,可帮助客户设计和构建性能卓越、高度优化的半导体解决方案。”


持续与中国同盟

拓展FD-SOI生态


与中国的合作,也是格芯工作重要的部分之一。尤其是在上月底宣布对成都工厂的合作战略进行了调整之后,格芯与成都合资的新工厂的走势,更成为了大家关注的热点。在问到这个工厂未来如何规划的时候。格芯全球副总裁兼大中华区总经理白农先生告诉记者,格芯成都的首要任务将是加快22 FDX乃至整个FD SOI生态圈的建设。


他表示,自去年2017年面世以来,很多客户都在22 FDX进行了正式的流片,且开始有了大量的生产,随着发展,这个工艺需求的量将会持续增长,格芯会跟成都会紧密关注这个需求的变化,做好调整,但目前来说,他们双方合作最积极的第一步就是打造生态系统,尤其是针对中国市场需要的生态系统,具体的则是打造IP这方面。


“我们要加速这方面的布局,因为中国的客户跟海外一些大的客户需求不一样。海外的客户很多靠自己的研发能力把芯片设计完成,而中国的客户绝大部分是需要第三方提供这些IP,这就促使格芯在国内去搭建这样一个相对来说完整的平台。”


一个全新的格芯正在蓄势,迎接下一波成长势能。


文/半导体行业观察 李寿鹏




*本文由 公众号 半导体行业观察(ID:icbank)原创。如需转载请加微信号:icbank_kf01,或在公众号后台回复关键词“转载”,谢谢。


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