英特尔3nm晶体管密度曝光：已敲定3nm代工产能

吕大野 · 发表于 2021-12-24 09:33:12

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[paragraph]工艺制成的微缩，令半导体芯片产业即将面临摩尔定律的物理极限。但市场需求仍然在升级，这导致一众晶圆代工巨头和芯片制造设备生产商不得不想方设法将摩尔定律延续下去。
IBM全球首发2nm工艺，表示2024年实现量产，同时IBM还高调宣布与英特尔和三星电子达成合作。
众所周知，IBM在芯片代工领域的知名度并不算高。在7nm和5nm时代都没能将良品率提升上去，而如今却一鸣惊人官宣2nm工艺，还联手三星、英特尔，目的可想而知。
在全球缺芯的大背景下，但凡有点实力的芯片巨头都会想要在芯片制造领域分一杯羹，IBM自然也不例外。
虽然自家产能难提升，但三星电子却能够帮助IBM完成量产工作，同时还有英特尔从中制衡。不过，IBM的2nm芯片能否如期量产还是个未知数。
因为无论是英特尔，还是三星电子，在芯片代工业务上都有自己的计划。而且，三星还需要与台积电展开竞争。
提及台积电，就不得不说到一则有趣的新闻。在IBM官宣2nm芯片之后不久，台积电便在1nm工艺上实现了重大突破。
笔者了解到，世界权威科学杂志《nature》公布了台积电、台大和麻省理工共同研发的半导体材料铋。这类材料有望实现1nm芯片制造技术的极限，甚至有可能将芯片工艺升级到1nm以下。
由此可见，在高精度工艺的研发进度上，巨头之间谁都不甘落后。但在笔者看来，这些先进技术的背后其实藏着尴尬的真相。
近日Digitimes发布的研究报告，也分析了台积电、三星、Intel及IBM四家厂商在相同命名的半导体制程工艺节点上的晶体管密度问题，并对比了各家在10nm、7nm、5nm、3nm及2nm的晶体管密度情况。
众所周知，台积电和三星早在去年就已经量产了5nm制程工艺，相比之下英特尔还停留在10nm制程，其最新的7nm工艺今年一季度才正式流片，可能要等到2023年才能面世。
这里需要指出的是，虽然台积电和三星的“5nm”制程工艺的数字要比英特尔的“7nm”制程工艺更小，但是这并不代表英特尔的7nm制程工艺要落后于台积电和三星的5nm制程。因为英特尔的制程工艺节点的命名，此前大多都是严格按照摩尔定律来命名的，即每两年升级一代，新一代的制程命名数字是上一代的0.7倍，对应的晶体管的密度刚好是上一代的约两倍左右。虽然，有一些工艺节点的命名并不是上一代的0.7倍，但是其晶体管密度基本也都保持在上一代的2倍左右。
相比之下，三星和台积电两家厂商为抢占晶圆代工市场，在多年前就开始玩起了数字游戏(比如三星的14nm)，即制程工艺节点的命名不再按照摩尔定律的规则来命名，新一代的制程工艺的晶体管密度根本达不到上一代的两倍，甚至只有上一代的不到1.5倍。经过数代的累积，这也使得在同样的制程工艺节点下，台积电、三星的晶体管密度远低于英特尔。
虽然目前还没有英特尔已同台积电达成3nm工艺代工事宜的确切消息，但有外媒在报道中表示，英特尔交由台积电3nm工艺代工的晶圆，将就近交由相关的厂商完成测试。
外媒在报道中表示，英特尔将由台积电3nm工艺代工的晶圆就近进行测试，是出于运输成本和时间方面的考虑。
在报道中，外媒还提到，与台积电相距不远的日月光、京元电子和矽格，有望获得英特尔的测试订单。
不过，这些厂商获得英特尔测试订单的前提，是英特尔获得台积电3nm工艺的产能，同时英特尔也将测试就近交由相关厂商进行。而在尚未有英特尔与台积电就3nm工艺代工事宜达成确切协议的情况下，相关的厂商是否会获得测试订单也就不得而知。
而从相关媒体的报道来看，英特尔CEO帕特·基辛格，在当地时间周一就已开始了他上任后的首次亚洲之行，同供应链的合作伙伴会面，预计会同台积电高管举行一次闭门会议，两家公司是否会就3nm工艺代工事宜达成协议，预计很快就会有消息。
业界表示，英特尔为巩固自身市占，在先进制程技术部分必须寻求外援，也就是委由台积电代工，推估从晶圆制造到后端先进封装，都将采用台积电解决方案。
随着英特尔先进制程产品在台生产，晶圆测试等后段订单在台湾供应链完备，可有效降低运输时间、成本下，有机会由日月光投控、京元电、矽格等台厂承接，订单量也将进一步扩大。