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每当谈到中国半导体技术水平,人们大都用相较与国外中国落后几代加以说明。而当预测技术走向及实现时日的时候,人们又都以摩尔定律为模板进行描述。其实,就目前中国半导体产业运行环境来说,中国短时期内并没有赶上国际领先工艺水平的实力,也不必按着摩尔定律的节拍推进自己的技术水平,而走入技术追赶误区。其实,我们真没必要因自己的技术落后而常常感到脸红。
Intel创始人之一Gordon Moore在1965年提出“集成电路的集成度每18个月翻一番”的结论,以表明半导体技术是按一个较高指数规律演进的,这也就是我们常引经据典的“摩尔定律”。在纪念摩尔定律发表40周年的时候,时任Intel名誉主席的Moore说:“如果你期望在半导体行业处于领先地位,你无法承担落后于摩尔定律的后果。”这话对Intel是适用的,因为Intel是个完全走自己路的公司,这话对做Memory产品的公司也是很有效的,因为Moore’s Law本来就是对CPU、DRAM这对PC平台上的孪生兄弟而言。
但在我们进入消费电子时代的今天,在这个以市场需求替代技术为驱动力的“后摩尔时代”,“摩尔定律”只是个可选项而非必选项。特别是对中
国大多数半导体公司来说,如果戴上“摩尔定律”的紧箍咒,反到可能造成不适合国内市场的发展态势。因为我们没有太多CPU,我们也没有太多DRAM,我们有的是大量消费类芯片,而消费类电子产品更多的是靠满足市场需求取得话语权,也就是说应用为王,芯片设计技术节点的高低并不是驱动力的全部,而低成本的竞争手段正成为业界的主流。
英飞凌首席执行官Wolfgang Ziebart近日在接受媒体采访时就指出,竞争并不一定与工艺密度缩小有必然联系,现在系统能力和应用知识在竞争中同等重要。Wolfgang Ziebart表示,20年前大约70%的芯片使用当时最新的技术制造,但现在这个比例仅仅大约为20%,而且基本上是内存芯片和处理器厂商在采用。而台积电的表现似乎也在给Wolfgang Ziebart提供佐证。2007年第1季度,台积电51%的收入来自0.15mm以及更“落后”工艺的产品(0.15mm和0.18mm占据其销售额的30%)。尽管台积电正着手导入45nm工艺,但有传言台积电将以10亿美元收购Hynix 一座月产能129000片的200mm晶圆厂。
目前中国90%以上的IC设计公司是在采用0.18mm以上的CMOS工艺开发产品,真正进入纳米节点的公司少之又少,所以中国本土公司对纳米级工艺需求几乎还没出现。中国的Fab厂平均80%的投片来自海外,而在这80%投片量中0.13mm以上工艺又占了90%以上。别说中国目前还没有可量产的65nm工艺技术,就是有了也未必能得到国际大厂的单子。奇梦达把90nm的DRAM工艺技术给了中芯国际,但其70nm、60nm的技术却给了我国台湾的南亚科,类似的案例还有很多。
目前,中国既是一个有钱未必能买到相关设备、材料的半导体产业区,也是一个先进技术投资受限地区。所以,指望外来者把最先进的工艺技术引入中国,几乎是不可能实现的事。而要靠自我研发赶上国际主流技术节点,恐怕费了大把银子也未必能如愿,因为这是纳米时代技术特性决定的,而不依赖我们自己的主观能动性。
成本上升与工艺密度不成比例,是半导体产业正在进行着深层次转变的根本原因。目前一套65nm芯片掩模装置耗资在200万美元以上,不包括开发费用制造一个芯片原型就要花费几百万美元,这样的资本压力可不是一般中小公司承受得了的,连国际知名大厂TI都宣布放弃45nm以下节点的技术研发,更别说与其相差几个量级的中国半导体公司了,Fab-lite在国际上的风行,就很能说明问题。
当前,半导体制造商正通过提升自己的设计服务能力加强竞争力,而设计公司也在被迫研究制造端的工艺技术,以面对技术复杂性带来的挑战。在这种产业背景下,设计研发与制造端的联盟式合作关系就显得日益重要,而我们目前最缺乏的就是这种设计端与制造端的紧密合作。所以,还是让我们暂时把摩尔定律放到一边,用最具成本效益的制造技术来把我们目前能做到的事情做好。