專家話析:成本上升,芯片制造何去何從?
發(fā)布時(shí)間:2014-11-17 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】隨著芯片制造成本的不斷上升和復(fù)雜性的不斷增加,使得今年成為了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)合并和尋找替代性技術(shù)創(chuàng)記錄的一年。工程師們?cè)贗EEE S3S會(huì)議上肯定聽(tīng)說(shuō)了許多的合并傳聞,包括絕緣硅、亞閾值電壓設(shè)計(jì)、單片3D集成以及行業(yè)重組等。
今年到目前為止芯片公司已經(jīng)完成了23筆收購(gòu)交易,這要比過(guò)去兩年的總和還多,摩根士丹利公司半導(dǎo)體投資銀行全球負(fù)責(zé)人Mark Edelstone透露。他同時(shí)預(yù)測(cè)今年的全球并購(gòu)交易總值很可能從174億美元增加到近300億美元。
"情況真的是破記錄了。"他指出,并提到了至今較大的整合案例--英飛凌和國(guó)際整流器公司以及安華高和LSI公司。"這個(gè)趨勢(shì)將繼續(xù),今后幾年將是非常繁忙的并購(gòu)時(shí)期。"
圖1:2014年發(fā)生的半導(dǎo)體并購(gòu)交易量已經(jīng)超過(guò)過(guò)去兩年的總和。
較低的資本成本正在所有行業(yè)掀起并購(gòu)浪潮,而制造芯片成本和復(fù)雜性的上升助推了半導(dǎo)體行業(yè)的并購(gòu)。制造一個(gè)20nm芯片的成本需要5300萬(wàn)美元,制造28nm芯片的成本是3600萬(wàn)美元,到16/14nm節(jié)點(diǎn)時(shí)成本還將出現(xiàn)質(zhì)的飛躍,Edelstone表示。
"在這樣的投資規(guī)模下要想賺錢(qián)需要非常大的市場(chǎng),這對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展將帶來(lái)巨大的影響。到16/14 nm的FinFET時(shí)代,每個(gè)門(mén)的成本還將上升,這將顯著地改變半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀--事實(shí)表明,規(guī)模決定成敗。"
多位發(fā)言人一致認(rèn)為單個(gè)晶體管的成本在整個(gè)行業(yè)中還在不斷上升。不過(guò)Intel公司在今年9月份透露,其14nm FinFET工藝將支持更低的每晶體管成本。
14/16nm FinFET節(jié)點(diǎn)代表了今后發(fā)展的主流方向,但完全耗盡型和特薄絕緣硅工藝也有機(jī)會(huì),GlobalFoundries公司產(chǎn)品經(jīng)理Michael Medicino表示。
一些對(duì)成本敏感的移動(dòng)芯片因?yàn)槌杀驹驎?huì)避免采用14nm和10nm FinFET節(jié)點(diǎn),而且時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)4至6年。絕緣硅(SOI)提供了另外一種替代方案,它可以達(dá)到20nm塊晶體管的性能,成本則接近28nm聚合物晶體管,不過(guò)他認(rèn)為在市場(chǎng)壓力下所有塊晶體管成本還會(huì)進(jìn)一步下降。
Mendicino預(yù)計(jì)絕緣硅替代技術(shù)在今后三年中可能占據(jù)10%的代工業(yè)務(wù)份額,不過(guò)他強(qiáng)調(diào)這只是猜測(cè)。"三年后再問(wèn)我吧。"他不無(wú)俏皮地說(shuō)。
[page]
在一次單獨(dú)的交談中,聯(lián)發(fā)科公司高性能處理器技術(shù)總監(jiān)Alice Wang介紹了亞閾值設(shè)計(jì)的例子。他們的雄心壯志是推動(dòng)芯片達(dá)到漏電流和動(dòng)態(tài)能量交匯的最小能量點(diǎn),這是在她的博士論文和ISSCC 2004論文中提出的一個(gè)概念。
工程師們已經(jīng)向這個(gè)艱巨的目標(biāo)努力了近一年。他們接下來(lái)面臨的挑戰(zhàn)是提供仍然能夠完成有意義的工作、可靠并且具有最小開(kāi)銷的芯片,Alice指出。
大規(guī)模并行架構(gòu)可以幫助提供超低功耗芯片在媒體處理任務(wù)中有所作為所需的性能。時(shí)序收斂方面的新方法與新工具可以解決一些可靠性和開(kāi)銷問(wèn)題,她表示。
"我認(rèn)為現(xiàn)在是超低電壓(ULV)成為我們?nèi)粘I钜徊糠值臅r(shí)候了。"她在提到發(fā)展中市場(chǎng)出現(xiàn)的可佩戴和設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)指出。"世界上還有大約13億人還沒(méi)有電力供應(yīng)……因此能量是新興市場(chǎng)面臨的真正關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。"
圖2:下一代絕緣硅能以28nm聚合物晶體管的價(jià)格提供20nm的性能。
此次大會(huì)的組織者Zvi Or-Bach特別提到了會(huì)議期間舉辦的兩次小組討論會(huì),會(huì)中討論了如何擴(kuò)展目前正在最新閃存芯片中采用的單片3D設(shè)計(jì)種類。
在其中一個(gè)討論會(huì)中,來(lái)自CEA-Leti公司和意法半導(dǎo)體公司的研究人員介紹了單片3D集成技術(shù),這是應(yīng)對(duì)2D芯片縮放不斷上升的成本而開(kāi)發(fā)的一種替代性技術(shù)。他們?cè)谝粋€(gè)FPGA案例研究中發(fā)現(xiàn),這種技術(shù)與傳統(tǒng)堆棧結(jié)構(gòu)相比可以減小55%的面積。研究報(bào)告中寫(xiě)道:
單片3D集成技術(shù)旨在按上下順序一個(gè)接一個(gè)地處理晶體管。然而,它的實(shí)現(xiàn)面臨著許多挑戰(zhàn),比如能夠在溫度低于600℃的情況下實(shí)現(xiàn)高性能的頂部晶體管、以便在頂部堆棧式FET制造過(guò)程中防止底部FET出現(xiàn)性能劣化……固定相位外延再生長(zhǎng)已證明其效率包含600℃左右的熱預(yù)算,而且向下變化時(shí)也有望具有高效率。
另外,EV Group和尼康公司代表分享了用于綁定和對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的新功能細(xì)節(jié),它們能夠避免當(dāng)前3D芯片堆棧中使用的硅通孔的高成本和高復(fù)雜性。
EV Group公司介紹了綁定對(duì)準(zhǔn)精度為200nm或以下的一個(gè)演示例子。Nikon介紹了一種新的EGA精密晶圓綁定技術(shù),"它可以獲得好于250nm的穩(wěn)定度和更高對(duì)準(zhǔn)精度……可以用來(lái)制造未來(lái)的3D IC,如DRAM、MPU和圖像傳感器。"
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線開(kāi)發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 讓汽車LED照明無(wú)死角,LED驅(qū)動(dòng)的全面進(jìn)化
- 開(kāi)關(guān)模式電源問(wèn)題分析及其糾正措施:晶體管時(shí)序和自舉電容問(wèn)題
- 熱電偶的測(cè)溫原理
- 【泰克先進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室】 遠(yuǎn)山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實(shí)驗(yàn):變壓器
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
電容器公式
電聲器件
電位器
電位器接法
電壓表
電壓傳感器
電壓互感器
電源變壓器
電源風(fēng)扇
電源管理
電源管理IC
電源連接器
電源濾波器
電源模塊
電源模塊
電源適配器
電子書(shū)
電阻測(cè)試儀
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開(kāi)關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動(dòng)力電池
動(dòng)力控制
獨(dú)石電容
端子機(jī)
斷路器
斷路器型號(hào)