
在媒体的报道中,我们总是能看到各种对于新年的预测狂潮。预测的大多是企业或技术的发展趋势,所以我想还不如谈谈芯片世界,详细地说一下今年的半导体产品,我们可以怀抱着哪些期待。
听起来这似乎有点像算命,但实际上是我们从今年的新闻中所做的笔记汇编,又加上了我们已经在逆向工程中观察到的趋势,同时也一直在跟进已经参加过的一些行业活动。
逻辑器件和代工厂
2016年将是相对平静的一年,尤其是涉及到前沿的工艺过程时,因为今年我们不会看到的10纳米高容量产品。已经有不少的评论说,今年秋天即将到来的苹果A10处理器可能会采用10纳米制程,但我认为这似乎是一个过于乐观的期待。因为苹果公司想要的这一全新技术节点,距离三星推出的14纳米产品及台积电推出的16纳米产品,才仅仅过去了18个月。
我们确实希望看到第二代的14/16纳米工艺,从台积电的FinFET Plus(16FF+)到三星的14LPP,以及他们可能的合作商GLOBALFOUNDRIES。第二梯队的一些代工厂,如联华电子和中芯国际,将大力推动自己的28纳米高-k金属栅(HKMG)的产品,所以我们这些产品也是我们关注的重点,因为我们有很大的可能性真正地使用到它们。联电似乎想要跳过20纳米制程,直接发展14纳米技术,但这种升级最早到2017年才有可能实现。
当谈到全耗尽型绝缘层上硅(FD-SOI)时,我们预计今年主流的产品是28纳米系列。因为三星已经表示他们在生产了,并且已售出了超过一万片的晶圆,意法半导体是他们的主要客户。 Chipworks公司分析了意法半导体公司制造的28纳米FD-SOI ASIC,指出这是利用没有加背栅偏置的简单方法实现的。对于主流部分,我们重点观察加背栅偏置的器件,如果成功的话,这将会成为FD-SOI的一大核心竞争优势。
GLOBALFOUNDRIES也加入了 FD-SOI的行列,但他们似乎更专注于自己的22FDX™ 制程。许多ASIC设计公司都自称已经设计出了很多这种产品,所以如果幸运的话,我们会在今年年底看到一些早期的产品。
另外,老一代工艺中的低功率变体也同样值得关注,如针对移动或可穿戴设备的40和55纳米制程,这其中电池的寿命是关键。
最后,我们希望看到绝缘体上硅射频芯片(RF-SOI)的发展进程。我们已经看到了把RF-SOI做成产品的一些介绍,如用于手机射频前端的天线开关等。
动态随机存取存储器(DRAM)
今年将是迎接动态随机存取存储器(DRAM)变革的又一年度,因为三巨头(美光,三星和SK海力士)已经引进了新一代1X纳米的存储器技术,尽管年底才可能实现。
美光的1X和1Y纳米节点的技术路线图,1X将在2016年中期量产。
三星估计会有三个 1X纳米的节点(见上图)。虽然这里没有提到时间约束,但是我们已经体验过了其20纳米部分量产的产品。所以鉴于此,今年期望1X纳米的部分是合理的。我们虽然没有看到任何来自SK海力士正式的声明,但如前所说,我们已经有了20纳米的部分产品,因此可以乐观地认为2016年完全有可能看到1X纳米的器件。
DRAM的另一方面是基于穿硅通孔(TSVs)堆叠的存储器。2015年,我们看到了三星的版本和SK海力士的高带宽存储器(HBM)。我们仍在期待英特尔/美光的混合存储立方体(HMC),希望今年能真正接触到这款产品,以及来自SK海力士的HBM2。
在NAND闪存方面的大新闻是这里引入了3D /垂直技术,用位单元的逐个堆叠来代替在晶圆表面的堆叠。一年前,三星推出了自己的V-NAND,在多级单元(MLC)和三单元(TLC)的版本中都有32个有源层,采用的是电荷捕获存储技术。他们即将出货的第三代(256 GB)有48层,所以我们在不久的将来就可以看到了。
上个月,在IEDM(国际电子器件会议)上,英特尔/美光披露了3D-NAND的细节,即采用了32层的设备,使用的是传统的浮栅电荷存储。根据他们的投资者称,目前这些样品会在今年下半量产。
英特尔/美光垂直沟道的三维NAND结构的SEM截面图
SanDisk公司/东芝也做了样品,但它们的3D-NAND是48层的,256GB TLC的设备,采用自己的位成本可扩展(BICS)电荷捕获技术来构建。他们对3D技术一直抱着更为谨慎的态度,但我还是很期待2016年他们能采用这种技术。最后,SK海力士宣称,他们已经投入了3D制程,今年我们也应该能看到其浮栅版本。
与此同时,所有的公司仍在发展平面闪存产品——我们将可能看到13-15纳米的平面闪存芯片,因为15/ 16-纳米的已经存在了。
文章来源:半导体行业观察
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