说到芯片工艺部分,目前全球领先的晶圆厂可能就是中国台湾的台积电和韩国三星,这两家企业都已经开始生产3nm工艺的芯片。虽然Intel目前也算是一个可以给其他芯片厂商代工的晶圆厂,但Intel算是一个特例,目前真正量产的也只是用于自家处理器的Intel 7工艺,实际上还处于10nm的制程,只是在性能上可以和台积电以及三星的7nm相比了。
不过美国其他晶圆厂在技术上就比台积电以及三星差远了,而且这种差距眼看越来越大,毕竟ASML未来更高端的光刻机,目前也就台积电、三星以及Intel才有财力和需求购买。甚至现在的EUV光刻机也没几家美国公司拥有,所以其他美国的晶圆厂就在想一些办法,期待通过一些非物理工艺的提升,来弯道超车追赶台积电和三星。
美国晶圆厂目前的一个计划是改良过去的成熟工艺,让这些成熟工艺能在性能上有很大的提升。其实这是一个可行的策略,毕竟物理工艺的提升是不可能和其他几个厂商比的,但是利用一些新的技术来提升成熟工艺的性能,这的确更科学一些,而且更符合整个行业的需求。按照某些美国晶圆厂吹的卫星来看,他们打算重启90nm工艺并进行改进,目标是达到现有7nm工艺的50倍性能……
放出这个卫星的晶圆厂是美国的SkyWater,这个厂商宣布获得美国政府的资助,后者将给予2700万美元以推动开发90nm战略抗辐射(RH90) FDSOI 技术平台,这个项目总的投资计划高达1.7亿美元。说到SkyWater这个厂商,可能知道的人不多,实际上这个厂商不仅规模小,而且资历也浅,2017年才成立,而这家晶圆厂主要来源于赛普拉斯半导体公司的晶圆制造部门,其实也就是英飞凌。
除了资料很浅之外,SkyWater的芯片工艺并不先进,主要生产130nm及90nm的芯片,最先进的芯片也才到65nm级别,别说和台积电以及三星相比,和国内的中芯以及华虹都有很大的技术差距。不过SkyWater的想法很美好,既然芯片制程没法和这些巨头比,那么就在成熟工艺上做更多的工作,利用一些当下先进的技术来提升成熟工艺的性能,比如3D堆叠技术等等,这样即使用成熟工艺,在性能上也能达到当下先进工艺的水准。
在这个计划中,SkyWater完全不考虑更先进的芯片制程,实际上它们的技术和设备也无法生产更先进的芯片。SkyWater考虑的是,用90nm工艺制造3D SoC晶圆,然后通过集成电阻RAM、碳纳米管等材料实现更强的性能。按照SkyWater的预计,最乐观的情况下,90nm的3D Soc晶圆性能可达7nm晶圆的50倍。
当然了,这其中也有一些问题和不可预估的发展,比如说无论是3D SoC、电阻RAM以及碳纳米管材料等,都是目前非常先进的技术,一些技术难题还没有完全解决。AMD和台积电在3D堆叠上都不敢说已经成熟,更别说这样一个小厂商。另外电阻RAM和碳纳米管材料在技术上也还没有突破,之前没有商用的案例,所以未来发展会怎样很难说。
不过对于SkyWater来说,这也是一个机会,因为如果自己能搞定这样的技术并加以商用,那么的确可以说是一个改变半导体的契机,至少芯片厂商在先进工艺芯片上的成本巨大,能利用成熟工艺获得更好的性能,那当然更好。何况这些技术如果真的成熟了,同样也可以拿来改善现有先进工艺芯片的性能。但如果真的搞不定,对SkyWater来说可能也不需要太担心,因为大多数投资都来自于美国政府,这种事儿我们都懂!
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