据电子工程专辑网站报道,台积电稍早前发布了有关其40nm制程的新衍生技术,并概略介绍了其32nm发展蓝图的新细节。
然而,这家全球最大的晶圆代工厂,可能是第一次将再制程技术方面开始落后了。台积电似乎正与其代工竞争对手玩其了追逐战,特别是在新兴的高k此案例和金属栅极领域——这二者都是微缩并实现下一代芯片技术的关键。
IBM公司与其代工伙伴日前已发布将在2009年下半年针对32nm节点为客户提供高k和金属栅极的计划。IBM已经针对该技术发表了若干报告。相形之下,台积电尚未透露有关高k和金属栅极的技术细节,不禁令人质疑这家芯片代工巨擘是否已经落后了。
台积电研究暨发展副总经理孙元成表示,该公司并不会错过高k及金属栅极盛会,并将在32nm节点提供各种不同的栅极堆叠选项。
然而,制程技术并不只是台积电和其他代工厂商唯一的关注点。在日前举行的“台积电2008技术研讨会”中,美国加州August Capital投资公司合伙人AndyRappaport在专题演讲时以一个典范转移的概念,提醒IC设计者应“重新思考”电路预算和系统架构。
过去,代工企业通常先开发出某种特定的先进制程,芯片制造商们接着群起采用,并仓促生产基于该技术的元件。但随着每一个更先进节点的设计成本飙升,过去一向着重于复杂芯片上的新芯片数量,现正逐渐转移到如何有效利用这些芯片,Rappaport指出。
芯片设计者可能试图在产品中使用较少的芯片,但这样的趋势与先进制程代工模式略有不同。
“在代工产业中,推动先进制程的力量较小”,Gartner公司分析师BryanLewis认同此一观点表示,开发基于先进制程的元件存在着一定的风险,所以“在迈向下一个制程节点之前,必须先考虑到整体的设计成本与预期的产量。”
一般而言,目前的IC设计成本约在2000万到5000万美元之间。但在32nm节点时,估计每项产品设计成本将高达7500万美元。
然而,许国芯片制造商们仍不断追随先进制程技术的脚步,台积电全球业务暨行销副总经理陈俊圣表示,“许多应用其实并未沿袭摩尔定律,但我们注意到,PC绘图芯片制造商与其他公司们均维持利用先进技术的优势。”
台积电在今年三月推出了其最先进制程:一种通用的40nm技术。迄今为止,台积电仅公开确认Altera公司正开发一款基于该制程的元件。另一家公司——高通也提出一款基于台积电45nm技术所开发的元件,但并未透露具体细节。
其他关注
台积电也关注于IC产业的整体状况,以及来自IBM的“fab club”和其他新兴对手们的竞争威胁。根据Gartner公司估计,代工产业产值今年将可达到246亿美元,较2007年成长11%。
然而,次级房贷危机、库存膨胀和需求不振等问题已经为整体芯片产品蒙上了一层阴影。台积电总经理兼CEO蔡力行预期,2008年的半导体市场将以4-5%的比重稳步增长。
过去几年来,台积电与最大的竞争对手联电一直竞相在各制程节点上提供全球最先进的代工制程。它们几乎从未在技术上落后于其他代工企业。而现在,情况可能已经开始发生变化。
IBM与其代工伙伴们(包括新加坡的特许半导体、韩国的三星电子和日本东芝)表示,他们将于2009年时在32nm节点采用IBM的高k及金属栅极技术。
该团体成员们声称。在相同的工作电压下,新制程技术较45nm技术所制造的性能提高了35%、同时,由于工作电压降低,32nm技术还可使功耗降低30-50%。
“无晶圆厂的CMOS公司们现可获益于高k及金属栅极制程而提升性能,”Gartner公司分析师DeenFreeman在一份电子报中指出,“然而,在32nm技术节点的设计和初始制造将会变得非常昂贵。”
迄今为止,英特尔似乎是唯一出货高k及金属栅极产品的芯片制造商。该公司的45nm处理器采用一种替代栅极的途径,不同于IBM所青睐的前栅极技术。
台积电正持续推动其先进制程节点计划。孙元成透露,该公司打算针对其32nm低功率制程开发一种3G三栅极氧化技术,并针对32nm高性能制程提供高k和金属栅极技术。但他拒绝透露台积电的高k技术细节,仅表示,“仍有许多工作有待完成。”而该技术将标准处理器与其他产品。
台积电将为Sun公司代工制造Sparc处理器。因为这些未来处理器可能需要高k栅极堆叠来降低漏电,因此,预期台积电也将部署Sun前代工伙伴TI公司所开发的高k技术。
台积电的40nm制程衍生技术
与此同时,台积电还发表了几项基于其40nm技术的衍生技术。
台积电现正推出其通用型40nm制程,并计划提供基于该制程的低功耗版本,以及衍生的行动及RF技术。
该公司还介绍了其32nm制程的一些细节,包括使用基于铜互联和超低k电介质的10层(或更多)金属应变硅技术。
诚如该公司的45nm制程一样,其32nm技术也将会采用193浸润式光科技术来制造。“针对一些具关键性的金属层则会使用双重曝光图像技术,”孙元成介绍。
台积电的高性能32nm制程将于2009年年底推出,并将在2010年初发表低功耗版本。