照片來源:Global Foundries
八月下旬,第二大芯片代工廠GlobalFoundries宣布停止對7納米制造工藝的研發,從而結束了其向摩爾定律極限的攀登。
IEEE Spectrum于2017年10月與該公司的首席技術官Gary Patton會晤時,他正在紐約馬耳他的Fab 8工廠推動向7納米節點的進軍。那時他很樂觀,但同時將這一過程稱為“極限運動”。那個月,GlobalFoundries正在安裝兩個極紫外光刻(EUV)系統中的第一個,它們可以降低7納米工藝的成本,并可望在未來實現5納米和3納米工藝。
但是,作為IEEE會士的Patton也描述了GlobalFoundries公司正在努力去獲得的其他技術優勢,例如全耗盡SOI技術(FDSOI)和嵌入式MRAM。他在8月29日的電話采訪中告訴IEEE Spectrum,隨著GlobalFoundries 7納米研發計劃的結束,前述技術將獲得更多的資金和關注。
IEEE Spectrum:在做此決定的過程中,您對首席執行官Tom Caulfield的建議是什么?
Gary Patton:顯然,作為一名技術人員,我喜歡前沿的技術挑戰,但對于我們的員工、我們的客戶、我們的股東來說,最終我們必須是一個盈利的并可持續盈利的企業。我們都盯著這些數字,很明顯,對于那些“前沿”的產品來說,投資回報持續降低。我想你在媒體上看到過,而且你可能已經寫過了——摩爾定律正在放緩。前沿技術的客戶較少,所需產能正在下降,而與此同時,研發成本正在上升。很難擺脫研發支出的束縛,而坐下來只考慮技術問題不考慮投資回報問題。
我看到了三個創新維度。一個是利用EUV、堆疊的納米線、垂直FET以及類似的其他東西來維持摩爾定律。我們關注的還有兩個創新的維度。一個是差異化的硅片:想想我們的全耗盡SOI、射頻技術,以及把高電壓集成到同一芯片上的技術、集成存儲器等。此外,還有通過2.5D和3D封裝、硅光子學和嵌入式存儲器為我們的客戶提供系統級集成功能。
我們確實將專注于這兩個維度的創新,正如我們所看到的那樣,這為我們提供了最佳的盈利途徑和投資回報。如果我們能夠獲利并能獲得良好的投資回報,那會對我們的員工、股東和我們的客戶都有好處,對我們的長期生存也有好處。作為一名技術人員,這是一個艱難的決定,但我支持它。我看著這些數字,無法反駁他們。這是正確的決定。
IEEE Spectrum:你們是否正在增加對這些領域的資金投入,而不僅僅是消減在先進制造節點上的支出?
Gary Patton:對這些其他領域的研發絕對會增加投入。既然我們已經擺脫了資助這些前沿技術的重擔,我們就能夠將資金和資源轉向這些其他領域.... 在資源方面,我們確實已采取了行動,我們正在削減我們在馬耳他的開發團隊。但是,圍繞14納米和12納米實施差異化戰略,需要一些重要的資源,我們已經讓人們接受了這一點。但相關調整遠不及我們在7納米工藝以及更前沿的技術上所做的這樣大幅度。
IEEE Spectrum:你們打算用安裝的那兩臺EUV機器做什么?
Gary Patton:我們將與ASML合作,找出它們的最佳用途。一個可能或可能的結果是,我們最終會將這些工具賣掉。
IEEE Spectrum: 14/12納米工藝有多少改進空間?
Gary Patton:我認為我現在不能給出一個確切的數字,但我絕對相信我們已經通過將7納米工藝研發中產生的一部分成果引入到14/12納米工藝而做了很多創新。我們還會進一步將已有的7納米工藝研發成果引入。但這只是一個推力。另一個推力是RF的集成、嵌入式存儲器的集成,以及最終如高壓能力之類的東西的集成。在14/12納米工藝方面,我們現在有一個圍繞2.5和3D集成的非常活躍的行動,我們將會在這方面加倍努力。
IEEE Spectrum:這足以讓GlobalFoundries與其競爭對手拉開差距嗎?
Gary Patton:當然。我想你知道我們是射頻領域的領導者;我們擁有最大的市場份額。我們在FDSOI領域也領先,并靠設計贏得了超過20億美元的收益。這充分利用了我剛才談到的這些東西,例如在同一芯片上集成RF以實現5G和毫米波。我們認為,通過對我們的產品進行組合,我們已經在5G、物聯網、AI等高速增長領域處于有利地位,尤其是AR/VR領域更是如此。
IEEE Spectrum:將高壓系統集成到芯片上對很多人來說是件新鮮事。你能分享一下你們的發展路線圖嗎?
Gary Patton:還沒有可以分享的路線圖。希望在9月底于圣克拉拉舉行的我們的設計與技術大會上能有路線圖的更新。我們確實擁有廣泛的高壓產品組合,這是新加坡分公司的主要關注點,并且由于需求,我們已將一些制造廠轉移到德累斯頓,作為高壓技術的補充來源。
IEEE Spectrum:你們在FDSOI技術上的下一步目標是12納米技術,稱為12FX。在某種程度上,它似乎會成為7納米技術的競爭對手。還是這樣嗎?
Gary Patton:我不認為它們真的是競爭對手。老實說,去年我們對其與7納米的競爭有點困惑。實際上,這是一個不同的市場。這實際上與那些決定走FDSOI路徑的客戶有關,他們正在尋找功能、性能和集成RF功能的成本的完美調配。他們今天需要在22納米FDSOI上采用他們與我們合作的產品。在適當的時候,也許三年后,他們將能夠向我們提供12納米的產品設計。
IEEE Spectrum:那些還沒有使用22納米FDSOI的客戶是否有理由加入?
Gary Patton:每個人都對領先感到興奮。但是,如果你看看分析數據,即使到2022年,也還有大約75%的市場是12納米及以上節點的。三分之二的市場還沒有進入SOI或FinFET,而是在較老的技術節點上運營。因此,我們看到我們的FD平臺有巨大的增長機會。