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7nm制程节点大战纷争即将落幕?台积电7nm将独霸全球?

2016-10-27
类别:业界动态
eye 324
文章创建人 拍明

    在一场将于12月举行的技术研讨会上,晶圆代工大厂台积电(TSMC)将与竞争对手Globalfoundries、三星(Samsung)结成的夥伴联盟,公开比较7奈米制程技术的细节;后三家厂商的制程技术将会采用极紫外光微影(EUV)已达成令人印象深刻的进展,不过因为EUV量产方面遭遇的挑战,台积电看来会是率先让7奈米制程上市的半导体厂商。

  2016年度国际电子元件会议(InternationalElectronDevicesMeeting,IEDM)将于12月3日在美国旧金山举行;在该会议的一份摘要简介上,Globalfoundries与三星声称,藉由采用EUV,他们能为FinFET提供前所未有的:“最紧密多晶矽间距(44/48nm)以及金属化间距(36nm)。”

  上述的间距超越了英特尔(Intel)在8月份发表其10奈米制程时声称的56奈米电晶体闸极间距;当时Intel声称该间距在10奈米节点领先业界,并计划在明年量产。产业观察家则认为,台积电与三星还是可能会领先英特尔,因为后者已经延缓了发表新制程技术的速度,因为要追随摩尔定律(Moore’sLaw)的脚步,变得越来越复杂且代价高昂。

  至于台积电则将在今年的IEDM介绍采用浸润式步进机(immersionstepper)在其7奈米制程节点生产的0.027μm见方SRAM测试单元;该256Mit、6电晶体SRAM号称具备迄今最小的单元尺寸,而且支援:“耗电仅0.5V的完整读/写功能。”

  上述摘要呼应了台积电在9月份于美国矽谷的一场会议上对7奈米节点的首度着墨,表示该制程将会:“提供比台积电商业化16奈米FinFET制程高三倍以上的电晶体闸极密度,以及速度的提升(35~40%)或功耗的降低(>65%)。”

  市场研究机构VLSIResearch总裁G.DanHutcheson表示:“7奈米制程显然是今年度IEDM的主角;关键讯息是,摩尔定律还未停止脚步,因为客户还在准备朝7奈米迈进。”

  三星在不久前发表其10奈米制程,表示将跳过一个采用目前浸润式微影技术的7奈米节点版本,不过将会推出采用EUV的7奈米节点,目标是在2018年底以前量产;而台积电则表示,该公司至少会在2017年限量生产采用浸润式步进机的7奈米制程。

  最终结果是,在18个月之后,IC设计业者会看到至少三种不同的7奈米制程,包括台积电与Globalfoundries分别推出的浸润式微影版本,以及Globalfoundries与三星联盟开发的EUV版本;英特尔尚未发表其7奈米制程细节,但预期电晶体密度将继续上升、每电晶成本还会进一步下降。

  根据IEDM的摘要,Globalfoundries与三星的7奈米节点为了加速讯号传输,将采用一个厚应变松弛缓冲虚拟基板(strain-relaxedbuffervirtualsubstrate)上的双应变通道,结合张力应变(tensile-strained)NMOS与压缩应变(compressivelystrained)SiGePMOS之强化,将电流分别拉升11%与20%;这种方法应用创新的沟槽式磊晶(trenchepitaxy),将大幅扩展的接触区域电阻最小化。

  Globalfoundries在9月份时表示,该公司已经自行开发了采用浸润式步进机的7奈米制程,预计2018年量产;但该公司当时并未提及是否仍与三星在EUV版本上进行合作。Globalfoundries一位发言人表示,浸润式7奈米制程将达到1,700万电晶体闸极/每平方mm的逻辑密度。

  IEDM的摘要指出,台积电的7奈米制程将采用提升的源/汲极磊晶制程,收紧电晶体通道并仅减少寄生效应,此外采用创新的接触方法以及铜/low-k互连架构,具备不同的金属间距(pitch)与堆叠特性(stack)。

  最新的市场变化显示,台积电与Globalfoundries/三星具备超越晶片产业龙头英特尔成为制程技术领先者的态势。

  然而,EUV的晶圆产能、良率与可靠度仍远未达到量产要求;对此Hutcheson预期,相关问题可望在接下来两年解决:“比起四重图形(quadpatterning),EUV已经具备量产价值,接下来两年该系统将会在晶圆厂进行测试,使其达到生产价值。”


台积7nm将独霸全球,5nm已投入四百人


半导体设备业者透露,三星导入7奈米制程进度不如预期,恐无法如原先规划在明年量产,反观台积电7奈米将于明年第1季进行风险性试产,良率在既定进度内前进,预定明年第4季投片,2018年起贡献营收。

  以制程进度分析,台积电可望在2017年和2018年,相继靠着10奈米及7奈米,称霸全球半导体市场,并拉开和三星及英特尔二大强敌差距。

  台积电内部将7奈米视为与英特尔和三星最重要的战役,尤其英特尔已和安谋(ARM)签署授权协议,将采用安谋的架构,在10奈米制程提供代工服务,与台积电正面交锋,更让台积电不敢稍有懈怠。

  三星在苹果A10处理器代工订单全被台积电吃下之后,决定卷土重来,将重心押在7奈米,并且决定提前在7奈米导入由爱司摩尔(ASML)开发最新EUV(极紫外光)微影设备,用在半导体量产制程。

  三星原预估,明年上半年装设完成并进行7奈米量产,不过,半导体设备商透露,三星7奈米研发进度严重落后,明年接单难度甚高。

  相较之下,台积电因有10奈米制程掌握苹果、联发科及海思等重要客户导入的优势,且7奈米在电晶体反应速度和功能及功能等表现,比10奈米更优越,让台积电一线大客户,甚至包括原本在三星投片的高通,也将大单转回台积电,凸显台积电在7奈米获国际大厂肯定。

  台积电共同执行长暨总经理刘德音先前透露,台积电10奈米制程预计本季到明年第1季量产;7奈米预定明年第1季进行风险性试产。台积电预估,7奈米将于2018年第1季贡献营收,可望领先全球成为首家提供7奈米制程代工的晶圆厂。

  此外,台积电5奈米制程也正如火如茶进行研发,并编列近400人研发团队,投入更先进的3奈米制程研发,并朝1奈米制程迈进,展现台积电超车英特尔之后,持续拉大领先距离的企图心。

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AMD全新旗舰显卡首曝:32GB HBM2 7nm制程


AMD的新一代显卡目前只推出了中低端核心Polaris 10/11,而真正的大招还在后边。VideoCardz获悉了未来AMD GPU显卡的路线图,可靠度相当高。AMD的大核心代号“Vega”(织女星),并有多个版本,其中打头阵的是“Vega 10”,2017年第一季度发布。它会采用14nm工艺,GFX9全新架构——现在的Polaris架构内部代号为GFX8,上一代Fiji则是GFX7。

AMD全新旗舰显卡首曝:32GB HBM2 7nm制程

【Vega 10】

拥有64个执行单元(4096个流处理器)、24TFlops 16位浮点计算性能,同时搭配16GB HBM2显存,带宽512GB/s。整卡功耗225W左右。

它会有个双芯版本,2017年第二季度发布,功耗大约300W。

【Vega 11】

明年发布,取代现在的Polaris 10(RX 480/470),但具体规格不详,只知道还是14nm。

【Vega 20】

架构还是GFX9,但是工艺会进化到7nm!

没错,AMD已经彻底信任GlobalFoundries,CPU处理器、GPU显卡都会跳过10nm而直奔7nm。GF日前说7nm 2018年初就能投入试产,如此算下来AMD 7nm产品最快将在2018年晚些时候到来。

Vega 20会拥有64个计算单元(4096个流处理器),32GB HBM2显存,带宽1TB/s,而得益于全新工艺,整卡功耗只有150W左右。

此外,它还会支持PCI-E 4.0,该标准将在明年发布。

【Navi 10、Nvai 11】

再下一代产品,现在安排在2019年,比原计划的2018年推迟了一年。具体情况未知,但肯定会是7nm。



责任编辑:Davia

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标签: 7nm 台积电

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