集成电路芯片研发是否已经奄奄一息?

2008-07-17 10:40:37来源: 电子工程世界

  Intermolecular和Semiconductor Research(SRC)公司预计将在本周举行的Semicon West展上,激起新的研发创新。Intermolecular公司将公布关于存储器研发的小规模生产, SRC描述了在模拟、能耗、医疗以及多核等方面的项目。他们报告的发布,正值人们对“半导体研发是否濒于灭亡”或“能够随着时代的前进而演进”两种观点进行激烈争论之际。

  每年,集成电路产业都会在研发上倾注几十亿美元的资金。但最近几年,由于成本飞涨,芯片制造商大多外包他们的研发需求,但是受到了那些大的半导体商、晶圆代工厂以及第三方供应商知识产权的限制。有些人害怕这一趋势预示着大部分芯片制造商将终止研发工作,将这一曾经很有实力的业务转给那些服务性的专业机构。

  但是,那些将研发业务外包出去的芯片制造商对所获得的反馈并不太满意。因此,一些评论家就开始对研发合作模式的可行性产生怀疑。
 
  SRC对合作模式则表示认同,该公司成立于1982年在许多研发创新方面都起着领头作用,其中一个就是NRI(Nanoelectronics Research Initiative,纳米电子学研究创新)计划,该计划的任务就是在15年内演示尺寸在10纳米下的新型器件。

  同时,SRC还加大了在应用研究方面的投入,其已经与美国国家科学基金会签订了一项协议,共同研究多核处理器。

  SRC董事长兼首席执行官Larry Sumney表示,SRC正在筹建模拟设计中心,这一中心将在一个更广泛的应用领域对模拟和混合信号技术进行研究。同时还有一个项目正在策划中,即专题研究合作(Topical Research Collaboration),这一项目最初将着重于对能耗和医疗两方面进行独立的研究。

  与此同时,Intermolecular公司也在扩大自身业务范围。2007年,该公司因为推出高产组合(High-Productivity Combinatorial,HPC)平台而名声大震,这一平台为各种工具提供了不同的解决方案,还促进了芯片材料、加工和器件结构方面的研发。公司还向那些基于研发目的的芯片制造商出售研发工具,同时,也建立了内部研发生产线。

  如今,Intermolecular公司已经建立了一系列研发新兴存储技术的小批量生产平台,比如相变存储和电阻式RAM。该公司CEO David Lazovsky表示也计划在3 D芯片和太阳能市场上开发出类似的技术。

  Intermolecular公司的业务非常好,2007年的订单值达到5500万美元。其中一个客户由于内部没有专门研发机构,已经指定Intermolecular公司为其研发。Lazovsky说:“像Intermolecular一样的很多公司都已转型。”

  即使有些公司在公司转型中遇到了麻烦,但是也很少有人对此模式表示怀疑。

  Gartner公司分析师Dean Freeman说:“芯片研发并没有停止,它仍在前进。但是,由于成本持续上升,研发变得越来越困难。” Gartner公司预计,将会有更多的公司将研发业务外包出去。

  公司成立内部研发部将不再具有可行性。Lazovsky指出,许多芯片制造商仍然使用高产量的生产工具和实验室进行研发,但是很明显,用昨天的方法已经不能应对今天的挑战。

  这种转型的环境对那些研发外包的企业来说是有利的,同Intermolecular和SRC公司一样,Albany Nanotech、IBM的技术联盟、欧洲大学微电子中心(Interuniversity Microelectronics Center)、日本Selete联盟、国际Sematech 和SVTC Technologies 公司都在快速发展。


 

  芯片制造商通过不同途径寻找到适合的研发合作者,即使是像IBM和英特尔这样的大公司也不能独自应对这种环境。Intermolecular公司表示,半导体研发成本将会翻倍,从2007年的500亿美元增长到2012年的1000亿美元。

  据Gartner公司表示,单个半导体公司开发45纳米制程的研发成本在15亿美元左右,该公司还预测32纳米节点的研发成本将增长15%~25%。

  平均算来,IC领域在研发上的投入占其总销售额的12%到15%。

  Gartner公司Freeman说,研发业务外包速度的加快,已经影响到了那些适应于摩尔定律的技术,其中包括碳纳米管、异质IC芯片、高k金属门技术和非平面器件(如 FinFET)等。

  一个典型的研发外包的例子就是,TI(德州仪器)2007年停止了数字研发,将其外包给台积电(TSMC),为此,TI将其精力集中在内部的模拟研发上面。

  AMD、飞思卡尔、英特尔、恩智浦半导体、东芝、三星、ST以及许多半导体商都将更依赖于外部研发资源。

  一些学者预言IC业将更加整合,Gartner公司Freeman将其都归于一系列的研发商和制造商:IBM技术联盟、英特尔、台积电。他说:“可能还有三、四家存储器生厂商。”模拟市场却不同,很多公司都能挺过这场暴风雨,继续发展。

  由于将研发业务外包给其他机构,知识产权控制的问题也就随之出现。那些对外包持否定态度的人开始担心,因为更多的IP被用于亚洲,有些地区对知识产权的保护并不到位。

  SRC公司Sumney则争论到:“知识产权是否离岸并不是问题的关键,因为半导体产业本来就是全球性的。”

  在1980年之前,半导体研发都是掌握在一些大巨头手里,像贝尔实验室、美国通用电器公司、IBM、Xerox Parc(Xerox Palo Alto Research Center)即施乐帕克研究中心这样的公司。Freeman说:“半导体研发的黄金时期早在20年前就已经结束,当时美国政府强制解散了拥有贝尔实验室的AT&T(美国电话电报)公司,研究团体再也不能进行研究调查。”

  与此同时,那些曾经自己进行研发的芯片制造商们开始发现了投资的沉重负担,而产业联盟开始鼓励合作研发。

  其他研发模式也随之出现,IBM与芯片制造商建立技术联盟以分担研发成本,之后,代工厂也开始加入。

  现在,像Intermolecular、SVTC和其它小型厂商也加入进来。他们都承诺有能力将技术“从实验室应用到芯片厂”。
 
各种研发模式的对比

  每种研发模式都有利与弊,正如Gartner公司Freeman所说的,芯片制造联盟Sematech当初是基于共同利益而成立的,但其并未沿着这个方向发展。

  联盟也存在问题,Crolles2,是飞思卡尔、恩智浦、ST和台积电共有的研发联盟,但是2007年飞思卡尔退出了该联盟,加入到了IBM的技术联盟。同时,作为创始成员的恩智浦也退出了该联盟,然后与台积电结成新的联盟。

  有消息表示,IBM技术联盟成员AMD在私下里抱怨,与其所付出的高昂的知识产权费而言,他所获得的回报是不够的。但AMD发言人说:“这些纯属谣言,没有任何价值。”

  有人预言只有联盟或代工厂中的精英组织能够支持研发。研发代工厂商SVTC董事长David Bergeron说:“在成本上,代工厂无法进行研发。”该公司最近刚刚建立了一个太阳能开发中心。

  SRC公司Sumney支持联盟模式,但他同时也承认联盟模式面临着挑战,那就是如何平衡联盟成员的研发需求。比如,随着公司向无生产线公司(Fabless)或轻晶圆厂(Fab lite)转变,他们的研发关注点将从摩尔定律转移到应用研究。


 

关键字:集成电路芯片研发

编辑:梁朝斌 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/news/packing/200807/article_21718.html
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