2013半導體不相信預言

　　圖形處理器是移動處理平臺中，完整用戶體驗中非常重要的部分，在滿足目前UI及游戲需求的圖形處理基礎上，需要在功耗受限的情況下滿足用戶對支持更復雜的UI，應用及游戲體驗的需求，GPU計算將有效利用GPU處理能力更高效地支持人臉識別，游戲機級別的游戲及AR等應用。王俊超表示，圖形處理能力已成為應用處理器中越來越重要的指標，至少將成為與CPU處理能力同等重要的指標。面向高端智能機在滿足UI及游戲所需圖形處理需求基礎上還將支持GPU計算，以更高效地支持人臉識別姿態(tài)識別等應用提供更好的交互體驗，API標準方面需要支持Rendscript Compute, OpenCL, DirectX11等標準。

　　吳慧雄還提及，Marvell正在推動移動技術、智能家庭和云技術的融合，這將使消費者創(chuàng)建、使用和分享信息的方式發(fā)生根本性的變化，這種Marvell倡導的新的互聯(lián)生活方式，也將是未來幾年中最重要的消費趨勢之一。

　　半導體工藝的2013：3D全面入侵

　　當Intel在2011年底將工藝演進到22nm之前，很多人依然對3D的半導體制造工藝保持著觀望的態(tài)度，認為這離實際應用還有一段日子。也許是Intel為了在45nm率先引入HKMG之后，再次讓自己的工藝演進吸引眼球并繼續(xù)引領技術發(fā)展，所以FINFET這種完全3D的半導體工藝被“提前”實現(xiàn)量產。

　　2013年，我們從各家搜集到的消息是，F(xiàn)INFET并不會在代工廠里實現(xiàn)大規(guī)模量產，但是2014年是各代工廠決戰(zhàn)3D的年份。另一個原因是，2014年，幾大代工廠憋著一口氣，希望在這個年份從工藝上縮短于Intel的差距。促成幾大代工廠要追趕制程的重要原因是，在三大緊跟制程的應用中，CPU的市場基本接近飽和，而另外兩個主要的驅動力——便攜移動處理器和FPGA則都是代工廠最重要的客戶群之一，先進的制程可以為其產品提供足夠的競爭優(yōu)勢，他們也可以忍受相對較高的制造成本和略低的良率。而為了應對2014的3D革命，設計公司們必須在2013年全面掌握這種新的3D制造工藝能為自己的產品帶來多大好處，并且做好自己設計轉移制程的準備。

　　臺積電(TSMC)中國區(qū)業(yè)務發(fā)展副總經理羅鎮(zhèn)球介紹，該公司在開放創(chuàng)新平臺(Open Innovation Platform, OIP)架構下，支持20nm技術的設計生態(tài)環(huán)境已經準備就緒，20SoC工藝預計2012年底進入試產，而延續(xù)20SoC工藝的將是采用3D鰭形場效晶體管(FinFET)架構的16nm工藝，預計2013年11月推出，TSMC也在著手開發(fā)10nmFinFET工藝，預計2015年底推出。隨著行動電子產品成為市場主流，集成電路的尺寸朝更微小化發(fā)展，TSMC相信采用20nm及16nmFinFET先進技術能夠滿足客戶對高效能、低耗電及更小產品尺寸的市場需求。20nmSoC工藝將采用第二代的HKMG技術，而更先進的16nm工藝則將采用FinFET技術;在微影技術方面，20SoC與16nmFinFET工藝皆將采用雙重曝影技術，有別于28nm采用的193nm浸潤式曝光顯影技術。另外，在性能方面，相較于28nm工藝，20SoC工藝在相同漏電基礎上速度增快15-20%，而在相同速度基礎上功耗減低20%-25%;相較于20SoC工藝，16nmFinFET工藝速度快25%，功耗亦再降低25%-30%，廣泛支持下一代平板計算機、智能手機、桌面計算機以及各類消費性便攜移動電子產品的應用?！　?/p>

 

　　羅鎮(zhèn)球認為全新的半導體制造技術將朝更先進、更細微的技術前進，而創(chuàng)新的FinFET技術是繼續(xù)將摩爾定律往前推進的主要動力之一。相較于目前的平面式(planar)晶體管設計，F(xiàn)inFET技術將導電通路設計于兩側，形成可控制電流流動的閘極環(huán)繞的3D鰭型架構，能夠大幅改善速度與功率，并且在較低的電壓下運作，將漏電減到最低，進而延長移動便攜應用產品的電池使用壽命，這些優(yōu)勢克服了二維SoC技術進一步微縮時所遭遇的關鍵障礙。

　　在過去十年以來，整個半導體產業(yè)面臨著一個重大的挑戰(zhàn)，就是市場不斷需求更高的效能，同時要求更低的功耗。GLOBALFOUNDRIES(GF)全球銷售和市場營銷執(zhí)行副總裁Michael Noonen過去與客戶的交流中可以看到，客戶需要代工廠推出更先進的制程技術來滿足市場的需求，應對耗電部分越來越嚴苛的挑戰(zhàn)。GF計劃在2014年量產14XM這種14nm基于最新的FinFET架構的工藝，XM代表eXtreme Mobility的意思，希望該解決方案能夠幫助客戶提升更快速的產品上市時間，同時能夠達到降低功耗的目標，在成本跟效能上都能夠更具競爭力。不只是這樣一個技術能夠讓大家感到驚喜，而且GF能夠以更快的速度把這個技術帶到市場上。過去，每一次新技術的顯著提升大概都要花兩年時間，但是在XM這個部分GF能夠加快它的速度，在一年之前就達到這樣一個成績。　　

 

　　在14XM應用上面，Michael Noonen特別指出在功耗上面的優(yōu)勢。如圖2紅色部分是20nm技術的表現(xiàn)，藍色部分則是14XM。無論是在耗電或者是在性能上面，都能夠有非常優(yōu)異的表現(xiàn)?？蛻艨梢园凑詹煌脑O計目標設計更高性能，或者是提升某個性能，而控制密度降低，延長電池壽命這樣一個應用來達到他們的需求。未來客戶所需要的不只是個備份而已，他們希望能夠有一個完整的解決方案，換言之，他們希望能夠有一個非常完善的SoC平臺來滿足他們。除了剛剛提到的能夠有一個完整的SoC提供之外，此次在14XM上面GF也能夠提供Mobile上面一個平臺來滿足客戶的需求。另外，14XM這樣一個技術也能夠符合SoC解決方案的需求，同時也能夠更針對封裝技術，這邊可以看到3D的封裝，都能夠搭配XM的應用?！　?/p>

                   

　　模擬：高利潤源自堅守與專注

　　2012年，模擬半導體總算多年媳婦熬成婆，之所以這么說，是因為2011年底NASDAQ的一條消息表明，2011年最會賺錢的公司是專注模擬與電源市場的Linear公司，而由此引發(fā)的深度關注是，整個高性能模擬行業(yè)的利潤率比半導體的整體利潤率高2-3倍。

　　當然，高利潤的背后，也意味著模擬半導體市場必然有其值得高利潤之處，比如更專注于工業(yè)與多元化市場，比如研發(fā)對設計人員的要求更高，需要更貼近客戶的實際設計需求等?？梢哉f，模擬相比于數字，更講究慢工出細活，拼的是企業(yè)的技術積累和對市場把握的準確，而并不只是反應速度。

　　就高性能模擬技術方面，短期內主要技術趨勢存在于：1.高集成度;2.小型化; 3.低功耗;4.更高精度和穩(wěn)定性。ADI華中區(qū)銷售經理張靖看到，目前半導體工藝不斷創(chuàng)新，現(xiàn)在65nm 技術在高速模數混合器件上的應用已經十分成熟。同時45nm,32nm,22nm,15nm工藝也取得了突破性進展。這為模擬器件小型化，降低功耗和成本提供了條件。但是高性能模擬產品不是線寬越窄越穩(wěn)定，還要兼顧器件的穩(wěn)定性，抗干擾性以及精度。半導體電路的非理想導致的失調(offset)，非線型，漂移是高性能模擬技術一直不斷追求以力圖減少的。

　　其實高性能模擬技術的發(fā)展是與客戶個性化器件需求的趨勢相統(tǒng)一，協(xié)調的。半導體業(yè)界不僅在半導體工藝，精度，穩(wěn)定性上尋求更高的突破，還不斷在ASSP和SOC 等集成度更高的領域發(fā)展以滿足客戶日益增多的個性化需求。同時，在模數混合器件的發(fā)展也是高性能模擬產品發(fā)展的一個趨勢。這種ASSP 或SOC產品不是簡單的多芯片混合封裝，而是在同一硅片上集成多種標準電路的產品。

　　ADI華中區(qū)銷售經理張靖還介紹，為滿足客戶定制化需求，減小開發(fā)難度，高集成度也是未來1-2年各家廠商努力的方向。這種集成不是簡單的多裸片連接技術，而是單硅片的半導體技術，融合了多種標準電路以及其連接電路，補償電路等。中長期，多種材料技術的融合是一個方向，例如，光電技術，生物技術，傳感器技術與半導體技術的融合集成會給半導體帶來更光明的未來。