28nm后,芯片的流片成本将成指数级增长。“如果说目前开一个28nm的芯片200-300万美元对很多公司来说已是不堪重负,那么,未来,开一款16nm的芯片成本将在千万美元左右,而开一款10nm的芯片,从现在各项投入来看,可能需要达到1.3亿美元。”在前不久举办的“2014上海FD- SOI论坛”上,芯原微电子公司技术市场和应用工程师资深总监汪洋说道。不过,尽管如此昂贵,他透露国内仍有一些真土豪提出要开16nm的芯片,主要是那些为挖金币而定制的处理器芯片。
如果说28nm的设备与各方面的投入已经令人望而生畏,那么其之后的工艺,各种设备投入则会变成天文数字,并且,现在主流的FinFETs技术路线成本会更高,实现难度也更大。著名研究机构InternaTIonal Business Strategies(IBS) CEO Handel Jones在会上大力推荐FD-SOI技术路线。他分析:“FinFETs 在设计上具有高成本与高难度,英特尔也由于这个原因,导致其14nm产品由于技术爬坡,延迟了15个月量产。三栅极产品是晶圆厂与无晶圆厂的芯片公司共同面临的重大难题。”他说道,“考虑到FD-SOI功耗比BULK CMOS低,但是成本又比FinFets便宜。所以,我认为FD-SOI是衔接28nm BULK CMOS工艺与FinFETs的最好的技术。”
据会上介绍,韩国三星会同时走两条路线,并且正在考虑更偏向 FD SOI。“三星明年一季度会有28nm FD-SOI量产工艺推出,同时,其28nm的BULK CMOS工艺会有大量产能放出来。明年28nm芯片的流片成本会快速下降。”汪洋分析。这个对于中国IC公司来说是一个好消息,因为目前仅有的三四家 28nm晶圆厂,不仅流片成本贵,而且中国公司根本抢不到产能。据昌旭了解,今年下半年,因为苹果的iPhone6和iPhone6 Plus占了TSMC大量的20nm产能,导致像联发科技这种TSMC的重要客户也拿不到所需要的28nm足够产能,更不用说大陆的IC公司。并且,明年高端的手机芯片会转向20nm了,比如高通的S810系列明年初量产就是20nm了;而海思更是宣布已开始与TSMC在试产包括网络芯片与手机芯片两种产品的16nm工艺。
好了,下面我们来看看Handel Jones所分析的,在未来28后世代芯片产业链的巨额成本。
目前28nm的芯片哪些领域在用?
我们先看看目前热门的28nm工艺,主要是哪些应用在采用?图下分析可以看出,2015年至2016年,28nm的工艺主要应用领域还是手机应用处理器和基带。但是,其它应用上来也很快,比如说OTT盒子和智能电视等市场。至2019年与2020年的时候,混合信号产品和摄像芯片也将会采用28nm的工艺了,当然,那时候,手机芯片就会采用更高端工艺了,看后面的分析。
并且,从下图可以看出,28nm工艺节点将会有一个较长的时间窗口,也就是它会在很长一段时间内是高端主流的工艺节点,因为成本的关系,大家不会很快地转向16nm/14nm。
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