格芯CTO谈为何放弃7nm芯片工艺研发
2018-09-15
照片来源:Global Foundries
八月下旬,第二大芯片代工厂GlobalFoundries宣布停止对7纳米制造工艺的研发,从而结束了其向摩尔定律极限的攀登。
IEEE Spectrum于2017年10月与该公司的首席技术官Gary Patton会晤时,他正在纽约马耳他的Fab 8工厂推动向7纳米节点的进军。那时他很乐观,但同时将这一过程称为“极限运动”。那个月,GlobalFoundries正在安装两个极紫外光刻(EUV)系统中的第一个,它们可以降低7纳米工艺的成本,并可望在未来实现5纳米和3纳米工艺。
但是,作为IEEE会士的Patton也描述了GlobalFoundries公司正在努力去获得的其他技术优势,例如全耗尽SOI技术(FDSOI)和嵌入式MRAM。他在8月29日的电话采访中告诉IEEE Spectrum,随着GlobalFoundries 7纳米研发计划的结束,前述技术将获得更多的资金和关注。
IEEE Spectrum:在做此决定的过程中,您对首席执行官Tom Caulfield的建议是什么?
Gary Patton:显然,作为一名技术人员,我喜欢前沿的技术挑战,但对于我们的员工、我们的客户、我们的股东来说,最终我们必须是一个盈利的并可持续盈利的企业。我们都盯着这些数字,很明显,对于那些“前沿”的产品来说,投资回报持续降低。我想你在媒体上看到过,而且你可能已经写过了——摩尔定律正在放缓。前沿技术的客户较少,所需产能正在下降,而与此同时,研发成本正在上升。很难摆脱研发支出的束缚,而坐下来只考虑技术问题不考虑投资回报问题。
我看到了三个创新维度。一个是利用EUV、堆叠的纳米线、垂直FET以及类似的其他东西来维持摩尔定律。我们关注的还有两个创新的维度。一个是差异化的硅片:想想我们的全耗尽SOI、射频技术,以及把高电压集成到同一芯片上的技术、集成存储器等。此外,还有通过2.5D和3D封装、硅光子学和嵌入式存储器为我们的客户提供系统级集成功能。
我们确实将专注于这两个维度的创新,正如我们所看到的那样,这为我们提供了最佳的盈利途径和投资回报。如果我们能够获利并能获得良好的投资回报,那会对我们的员工、股东和我们的客户都有好处,对我们的长期生存也有好处。作为一名技术人员,这是一个艰难的决定,但我支持它。我看着这些数字,无法反驳他们。这是正确的决定。
IEEE Spectrum:你们是否正在增加对这些领域的资金投入,而不仅仅是消减在先进制造节点上的支出?
Gary Patton:对这些其他领域的研发绝对会增加投入。既然我们已经摆脱了资助这些前沿技术的重担,我们就能够将资金和资源转向这些其他领域.... 在资源方面,我们确实已采取了行动,我们正在削减我们在马耳他的开发团队。但是,围绕14纳米和12纳米实施差异化战略,需要一些重要的资源,我们已经让人们接受了这一点。但相关调整远不及我们在7纳米工艺以及更前沿的技术上所做的这样大幅度。
IEEE Spectrum:你们打算用安装的那两台EUV机器做什么?
Gary Patton:我们将与ASML合作,找出它们的最佳用途。一个可能或可能的结果是,我们最终会将这些工具卖掉。
IEEE Spectrum: 14/12纳米工艺有多少改进空间?
Gary Patton:我认为我现在不能给出一个确切的数字,但我绝对相信我们已经通过将7纳米工艺研发中产生的一部分成果引入到14/12纳米工艺而做了很多创新。我们还会进一步将已有的7纳米工艺研发成果引入。但这只是一个推力。另一个推力是RF的集成、嵌入式存储器的集成,以及最终如高压能力之类的东西的集成。在14/12纳米工艺方面,我们现在有一个围绕2.5和3D集成的非常活跃的行动,我们将会在这方面加倍努力。
IEEE Spectrum:这足以让GlobalFoundries与其竞争对手拉开差距吗?
Gary Patton:当然。我想你知道我们是射频领域的领导者;我们拥有最大的市场份额。我们在FDSOI领域也领先,并靠设计赢得了超过20亿美元的收益。这充分利用了我刚才谈到的这些东西,例如在同一芯片上集成RF以实现5G和毫米波。我们认为,通过对我们的产品进行组合,我们已经在5G、物联网、AI等高速增长领域处于有利地位,尤其是AR/VR领域更是如此。
IEEE Spectrum:将高压系统集成到芯片上对很多人来说是件新鲜事。你能分享一下你们的发展路线图吗?
Gary Patton:还没有可以分享的路线图。希望在9月底于圣克拉拉举行的我们的设计与技术大会上能有路线图的更新。我们确实拥有广泛的高压产品组合,这是新加坡分公司的主要关注点,并且由于需求,我们已将一些制造厂转移到德累斯顿,作为高压技术的补充来源。
IEEE Spectrum:你们在FDSOI技术上的下一步目标是12纳米技术,称为12FX。在某种程度上,它似乎会成为7纳米技术的竞争对手。还是这样吗?
Gary Patton:我不认为它们真的是竞争对手。老实说,去年我们对其与7纳米的竞争有点困惑。实际上,这是一个不同的市场。这实际上与那些决定走FDSOI路径的客户有关,他们正在寻找功能、性能和集成RF功能的成本的完美调配。他们今天需要在22纳米FDSOI上采用他们与我们合作的产品。在适当的时候,也许三年后,他们将能够向我们提供12纳米的产品设计。
IEEE Spectrum:那些还没有使用22纳米FDSOI的客户是否有理由加入?
Gary Patton:每个人都对领先感到兴奋。但是,如果你看看分析数据,即使到2022年,也还有大约75%的市场是12纳米及以上节点的。三分之二的市场还没有进入SOI或FinFET,而是在较老的技术节点上运营。因此,我们看到我们的FD平台有巨大的增长机会。