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10納米爭奪戰白熱化

         英特爾、三星、臺積電半導體三雄在先進制程領域持續比拼實力,繼14/16納米競賽之后,又把重點放在了計劃中明年量產的10納米之上。一直以來,三星和臺積電對外發布的10納米量產進度比較明確,兩家廠商都鎖定在今年年底導入客戶“設計定案”,明年第一季度量產;相較而言,英特爾則較少發布有關10納米的信息。但是,在近日召開的英特爾開發者論壇(IDF 2016)上,卻高調公布了與ARM的合作事項,在10納米晶圓代工中將納入ARM架構及IP。這意味著采用ARM架構的芯片設計公司將可以選擇英特爾的10納米晶圓線從事代工服務,使得未來10納米的爭奪戰更趨白熱化。

與ARM在10納米上合作

全球半導體業中“大者恒大”的趨勢日益明顯,英特爾、三星與臺積電三足鼎立之勢已成,正在持續爭奪龍頭地位。在此情況下,對先進工藝的掌控成為三家企業互相競爭的主要手段之一。

近些年,三家企業已經在先進工藝方面進行了大規模的投資。目前,競爭的焦點正從14/16納米工藝轉移至10納米之上。如果注意觀察就會發現,近一兩年中,每隔一段時間,就會曝出一則臺積電或三星為爭搶蘋果、高通、聯發科等處理器代工訂單,對外釋放10納米進度的消息。這也使得三星與臺積電10納米工藝的量產進程比較明確。其中,臺積電在公布2015年年報時表示,2016年臺積電將完成10納米的技術驗證,預計于2017年進入量產;三星半導體資深總監Kevin Low在一次演講中表示,2016年稍晚三星半導體10納米芯片制程技術將投入生產,有信心三星半導體在制程技術上再次取得領先。

相較而言,高居半導體龍頭地位的英特爾一直顯得“老神在在”,很少對外說明其10納米的進度。然而,就在剛剛召開的IDF 2016上,英特爾高調宣布了其與ARM公司達成的新授權協議,根據協議條款,英特爾計劃允許第三方半導體公司使用其10納米生產線來制造基于ARM的智能機芯片。“這意味著蘋果也可以考慮讓英特爾幫它代工A系列芯片了。”有業內人士告訴記者。由此可以看出,在臺積電與三星的追趕下,占據龍頭地位的英特爾也終于有些沉不住氣了。

先進工藝爭奪戰趨于激烈

過去10年當中,全球半導體制造工藝技術,一直在英特爾的主導下依循摩爾定律發展,英特爾也因此訂下了處理器世代交替的Tick-Tock策略,Tick是改用下一代的新制程,Tock則是采用下一代處理器新架構。比如英特爾在2011年推出Sandy Bridge新處理器架構時,采用32納米,但2012年同一架構的Ivy Bridge,已將制程微縮到22納米世代。英特爾于2013年推出Haswell新架構,采用22納米制程,2014年的Broadwell制程微縮到14納米。可是,在2015年英特爾在10納米制程微縮上遇到了困難,所以過去兩年一次的Tick-Tock的產品線循環,在14納米世代已延長為3年,產品循環也改為了Tick-Tock-Tock策略。

可是現在,三星與臺積電在積極追趕,宣布2016年即完成10納米的設計定案,英特爾雖然尚未明確其10納米的量產進程,卻已可以看出,在臺積電與三星的追趕下,英特爾也在加快應對。先進制程正在成為英特爾、三星、臺積電爭奪半導體領先地位的重要手段。

有關這一點,另一個事例也可以證明。7月14日,在臺積電的季度新聞發布會上,有分析師當場質疑臺積電兩年后的7納米工藝,要求臺積電公布其與英特爾10納米工藝的性能對比,臺積電高層則拒絕回答,這一意外事件揭開了困擾業界、媒體已久,可在行業中卻較為通曉的半導體工藝“數字魔術”問題,即工藝被夸大問題。有業內人士甚至指出,臺積電目前量產的最尖端工藝──獨吃蘋果A10處理器的16納米工藝,性能上僅相當于英特爾的20納米工藝。

對此,半導體專家莫大康表示:市場是競爭的,而輿論是有導向的。無論臺積電、三星還是英特爾都有企圖。說臺積電、三星在這上面說謊也不妥當,關鍵是全球缺失標準,被它們利用了一次。值得注意的是,現在英特爾開始試圖說清這個問題了,這表示英特爾的日子不好過,需要輿論推它一把。

生態之爭更加關鍵

IDF2016,英特爾除了公布在10納米上與ARM的合作外,還發布了一系列有關自動駕駛汽車、VR、人工智能方面的新技術和產品。這向業界傳達一個信號:這些業務與市場將變得越來越重要,英特爾不再將PC作為優先發展的業務。

推動摩爾定律這輛“列車”持續行進需要兩只車輪,如果說一個是技術的話,另外一個就是市場。未來半導體制造向10納米、7納米、5納米演進,市場驅動力無疑來自智能手機、VR、人工智能等。

目前,蘋果、高通、聯發科等的處理器已經相繼進入10納米時代。近日,三星電子也不落人后,據傳其下一代處理器也將采用10納米工藝,性能增長30%、功耗將大幅降低。這些均是英特爾與ARM捐棄前嫌,在10納米上合作的重要原因。LG電子即將投產的世界級移動平臺正是基于英特爾定制代工部門開發的10納米設計平臺。

不過,需要注意的是,對于10納米工藝的爭奪戰并非僅聚焦于制造,而是要爭奪10納米工藝節點的整個生態主導權。正如英特爾公司技術與制造事業部副總裁,兼英特爾定制代工部門聯合總經理Zane Ball在宣布與ARM合作之后發文指出的:“我們正在進一步推動生態系統向前發展。基于最先進的ARM內核和Cortex系列處理器,我們面向代工客戶的10納米設計平臺將提供ARM Artisan物理IP。”

為了擴展晶圓代工的平臺,英特爾過去幾年中還與獨立第三方的電子設計自動化工具(EDA)及IP供應商進行了廣泛的合作,如ANSYS、Cadence、新思科技(Synopsys)、Mentor等。

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