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集成電路產業的發展向來遵循摩爾定律，每十八個月芯片及元器件的集成度和產品性能將增加一倍。2012年，隨著技術的演進，全球半導體迎來了28nm制程的元年。賽靈思、Altera、高通等國際巨頭領先量產28nm芯片，并開始應用到終端產品上面。迅速膨脹的需求讓全球最大的代工廠臺積電一度產能吃緊，但目前已增加產品線獲得緩解。按目前的發展趨勢看，2013年28nm芯片將呈現爆發式增長，更有少數廠商將在2013年進入22nm和20nm時代。 工藝制程演進帶來了“高能效、低功耗”，28nm級別將提升IC30%的效能，降低50%的功耗。高通某高管稱，作為目前商用級別上最先進的工藝制程，28nm工藝在頻率調節、功耗控制能力、散熱管理性能和尺寸壓縮方面具有顯著的優勢。 “工藝制程的演進是必要的，”MIPS中國市場營銷總監費浙平表示，“現代高性能處理器設計的理論和方法，需要大規模的電路，比如更高的時鐘主頻、更多的并行處理、更多數量的多核集成，只有在先進工藝的支持下才能實現。” 28nm除了提高性能降低功耗，帶給企業的利潤也不容小覷。據Xilinx統計，若借助28nm產品的拓展，FPGA市場在2014年可望達110億美元的規模，但若僅靠40nm與過去的產品，在2014年僅可達70億美元。近乎翻番的利益驅動讓巨頭心動。 不過，利潤可觀但相應的資金投入也非常巨大。據記者了解，目前一個32nm芯片的設計成本在7000萬美元左右，而28nm會在1億美元，而到20nm估計要躥升到1.2億～1.5億美元，沒有一定資金實力的芯片廠商很難做出此項投入。 對于資金的挑戰，費浙平稱，昂貴的先進工藝增大了芯片公司的壓力，使得一次設計成功更加重要，并且使得項目盈利所需要達到的出貨量門檻變高，意味著小公司靈活的優勢變得次要了，而大公司的規模優勢變得凸顯，某種程度上也是推動現在行業整合的原因之一。 在28nm風起云涌的檔口，業界有人提出摩爾定律出現了拐點，尤其到了22nm以后，功耗將是制程的瓶頸。從上世紀50年代集成電路誕生開始，2D晶體管技術已經蔓生并支撐起今天整個半導體芯片工藝的基礎，但是，如何在縮小尺寸、提高性能并降低成本的同時降低功耗，是摩爾定律的極限。 對此費浙平表示，28nm肯定還不是工藝的極限，Intel已經發表了10nm以下的發展藍圖。進入超亞微米工藝時代后，不同的技術陣營對工藝發展方向的爭議開始增多，因此對未來工藝的發展評估出現不同意見純屬正常。行業其實非常需要新工藝的進步，一旦工藝發展停止，設計規模的增加就會面臨天花板，價格戰的殺傷力會統治行業，從而降低行業的整體利潤水平，這樣并無好處。 28nm時代的到來，也使得代工廠面臨產能和良率的極大考驗。全球最大的代工廠臺積電Q2就開始出現良率和產能瓶頸，導致諸多合作伙伴產品延期，后因加速擴產緊缺問題才獲得緩解，良率也逐漸拉升到90％以上。預計2013年，智能手機及平板電腦仍將引爆市場主流，加上4GLTE轉換潮來臨，包括高通、聯發科、輝達、賽靈思（Xilinx）、阿爾特拉（Altera）等臺積電28nm大客戶，2013年投片量均明顯較2012年大增3至5成。臺積電已計劃2013年投入80至85億美元資本支出擴產。由于布局較早，在28nm的節點，臺積電將是代工廠最大的受益者。除此，聯電、三星、GLOBALFOUNDRIES等也導入28nm生產線，緩解28nm產能壓力并企圖獲益。 “2013年28nm可能將迎來爆發式增長�！辟M浙平稱，2013年會出現很多28nm的設計項目，在出貨量上應該還不會成為主流。現在28nm的設計周期和流片成本都偏大，回收投資成本所需的出貨量要求也變高，因此28nm時代能夠容納的芯片設計公司數量會減少。 2013年會是28nm成熟大規模量產的一年，產品還會停留在高端領域，而真正爆發應該是占據出貨量最大的主流市場，這方面可能還不會發生。進入28nm對芯片的設計能力提出了更高的要求，要求芯片企業有更加專業和經驗豐富的設計團隊，當然更大的研發資金投入也是一個門檻。 來源:華強電子網 |
