臺積電高通格羅芳德等決戰(zhàn) 28nm來到臨界點

　　在摩爾定律的指引下，集成電路的線寬不斷縮小，基本上是按每兩年縮小至原尺寸的70%的步伐前進。如2007年達到45nm，2009年達到32nm，2011年達到22nm。但是到了2013年的14nm時開始出現(xiàn)偏差，英特爾原先承諾的量產(chǎn)時間推遲。

　　Fabless大廠Altera2013年把它原來交由臺積電生產(chǎn)的14nm代工訂單轉(zhuǎn)給英特爾，這一事件曾經(jīng)引起業(yè)界一陣躁動。但是由于英特爾14nm量產(chǎn)的推遲，風(fēng)向又開始轉(zhuǎn)向，傳說將把訂單轉(zhuǎn)回給臺積電代工。這一事件反映出，集成電路微縮之路未來的前進規(guī)則將要改變。兩年的周期很難再維持下去，存在兩種可能性：一種是延長時間，另一種是把30%的縮小比例減緩一些。

　　之所以單把28nm提出來講，是因為產(chǎn)業(yè)界在從45nm向下演進時，原本公認的32nm節(jié)點并未成熟，反而又向前延伸了一步，達到28nm，中間跳過32nm。因此28nm這個節(jié)點非常特殊，估計28nm制程的生存周期會相當(dāng)長。另外，在SoC中包括嵌入式SRAM(eSRAM)、I/O及其他邏輯功能時，在大部分情況下28nm是最優(yōu)化成本。甚至有人計算得出這樣的結(jié)論：28nm以下集成電路的成本沒有下降反而上升。這說明28nm已經(jīng)是一個臨界點了，摩爾定律到達28nm后，實際已經(jīng)面臨終結(jié)。

　　28nm既然如此特殊，自然值得仔細研究一下。

　　28納米工藝角逐

　　28nm制程主要有兩個工藝方向：高性能型和低功耗型。而高性能型才是真正的高介電常數(shù)金屬閘極工藝。

　　目前，28nm制程主要有兩個工藝方向：HighPerformance(HP，高性能型)和LowPower(LP，低功耗型)。LP低功耗型是最早量產(chǎn)的，不過它并非Gate-Last后柵工藝，還是傳統(tǒng)的SiON(氮氧化硅)介質(zhì)和多晶硅柵極工藝，優(yōu)點是成本低，工藝簡單，適合對性能要求不高的手機和移動設(shè)備。而HP才是真正的高介電常數(shù)金屬閘極(HKMG)+Gate-Last工藝，又可細分為HP、HPL(LowPower)、HPM(Moblie)三個方向。HP工藝擁有最好的每瓦性能比，頻率可達2GHz以上;HPL的漏電流最低，功耗也更低;HPM主要針對移動領(lǐng)域，頻率比HPL更高，功耗也略大一些。

　　高通是第一家量產(chǎn)28nm制程的移動芯片廠商，2013年是28nm制程的普及年。

　　Intel一直是以技術(shù)領(lǐng)先為導(dǎo)向的，雖然自己的CPU在移動通信領(lǐng)域中不太受歡迎，但是其最先使用HKMG+Gate-Last工藝，又最先量產(chǎn)3D晶體管，其制程領(lǐng)先對手可以按代來計算。目前移動通信領(lǐng)域與Intel展開合作的公司不是太多。

　　TSMC受到移動終端芯片廠商的青睞，長期以來霸占著集成電路代工市場占有率的第一名。高通驕龍800就采用了TSMC的28nmHPMHKMG這一最高標(biāo)準，而高通MSM8960和聯(lián)發(fā)科四核芯片MT6589T以及聯(lián)芯、展訊等廠商的芯片使用的則是TSMC相對較差的28nmLP工藝。據(jù)說，MTK的MT6588和八核芯片MT6592采用的是TSMC的28nm級別最好的HPM工藝。