
在2017年的ARM TechCon大会上,在某些领域已经形成相互争关系的半导体厂商Intel和ARM,两者宣布将建立广泛的合作关系。在这样的关系下,其中一个相互合作的方式,就是基于ARM核心架构的移动芯片,预计将采用Intel的22纳米FFL制程技术,以及10纳米的HPM/GP制程技术来进行代工生产。

英特尔为固定资产寻找出路
实际上随着PC处理器市场的下滑,英特尔的设备利用率必定会出现下降,以往财大气粗时可以不必理会,而现在随着工艺制程更新速度放缓和投资额的不断加大,英特尔需要为这些固定资产寻找更好的出路。
“十多年前大概18家公司有自己的领先的晶圆厂,但现在变成了4家,其中有3家是在投资开发规模量产型的制程技术,其中两家公司是IDM,这确实是非常困难的一个技术领域。”英特尔公司制造、运营与销售集团总裁 Stacy Smith表示。
“我们看到企业需要最先进的技术推陈出新实现他们更强大的制造能力,晶圆代工的规模,从英特尔来看我们一直处在增长的最前沿,这些移动设备的生产厂商需要和我们配合提高他们的能效,提高产品的性能来推动他们的终端产品不断向前发展。”Smith表示,目前任何一家企业在各个市场环节当中都占有不超过70%的市场份额,而英特尔完全可以进入该市场,“我们的目标是希望在各个市场细分环节的客户都有更好的选择权。”
根据英特尔提供的资料显示,目前代工市场产值超过500亿美元,2010年至2016年复合增长率为14%,其中在高端技术节点应用中,一半左右是28nm。
英特尔代工基于ARM架构产品
过去,在Intel专注的x86核心架构市场,与ARM核心架构专注的移动市场,彼此几乎是不太有所交集。虽然,过去Intel也曾经试图以x86核心架构,进入智能手机领域。而以ARM核心架构为主的高通,也宣布在2017年结合微软Windows 10作业程式,进军过去以x86核心架构为主笔电市场。但是,目前为止一个失败退出,另一个至今还没有推出成品。因此,在当前Intel对半导体代工市场经营越来越积极的情况下,与曾经竞争的对手,在某些领域握手言和,携手拓展市场似乎也是件可行的事情。
而这样的事情,事实上也在日前开始落实。例如,ARM在2017年年中发表的Cortex-A55核心架构,就已经利用Intel的22纳米FFL 制程代工生产,并且实验了在智能手机上达成0.45V电压,主频2.35GHz的性能。此外,将以Intel 10纳米HPM/GP制程技术生产的ARM架构SoC,也传出将在2017年底前流片的消息。至于,更新的一代系列核心架构,将预计实现3.5GHz主频、0.5V电压,也就是单核最大功耗只有不到0.9瓦的性能。而这样的性能,将会是高通骁龙820芯片单核心不到一半的功耗。

目前,Intel的14纳米制程已经用在展讯的x86移动芯片产品上。不过,因为是x86的核心架构,使其进一步限制了展讯在消费级市场上的发展,也影响了Intel在半导体代工市场的成绩。因此,为了进一步增加营收,Intel才在ARM TechCon大会上上强调,半导体代工部分一定会针对ARM核心架构的产品进行放开代工。
在英特尔和ARM的合作主要有两个方面。第一,使用ARM的CPU、GPU的构架优化英特尔的制程技术。考虑到代工客户,主要要用的是ARM的CPU、GPU,所以当英特尔以ARM的CPU、GPU作为参考系,从功能、能耗、尺寸上优化技术的时候,就可以展示出制程技术不仅仅在英特尔CPU、GPU上领先,而且在arm的CPU、GPU也领先于其他的代工公司。第二,英特尔可以借助于ARM的物理设计团队经验,从制程技术上来设计逻辑单元库和缓存,以及CPU和GPU的设计包,这样两家的共同客户能够在最短时间里把英特尔最先进的技术用到芯片设计上。
根据日前Intel公布的的资料显示,同样是10纳米制程,Intel所拥有的制程技术,能在每平方毫米放置1 亿个电晶体,台积电则只有4,800万个电晶体,而三星也不过只有5,160万个电晶体而已。因此,按照Intel的说法,同节点的制程技术Intel领先竞争对手达3年以上。只是,对于Intel以10纳米制程技术来代工生产ARM芯片,截至目前为止,唯一有消息流出的就只是LG而已。
LG全新处理器采用英特尔工艺
根据欧盟知识产权局的申请文件显示,LG提交了两份商标申请文件,分别是“LG KROMAX Processor" 和 "LG EPIK Processor”。LG称它们指的是“芯片集成电路,多处理器芯片”。这也意味这LG将会推出两款全新的处理器。早在2014年,LG就发布了第一代NUCLUN芯片,基于4颗1.5GHz Cortex-A15核心 4颗1.2GHz Cortex-A7核心,PowerVR GPU,Cat.6基带,最后被G3 Screen这款手机搭载。但之后的NUCLUN 2代却不幸流产。

或许是看到了苹果A系列处理器、三星Exynos处理器和华为海思麒麟的成功,LG为了挽回在智能手机市场的劣势,选择了继续投入重金研发自主处理器。此次曝光的LG两款新处理器或许就是之前传闻的NUCLUN 300。
另外,根据此前英特尔公布的信息显示,英特尔晶圆代工业务通过两个设计平台——10GP(通用平台)和 10HPM(高性能移动平台),向客户提供英特尔10nm制程。这两个平台包括已验证的广泛硅IP组合、ARM库和 POP套件,以及全面整合的一站式晶圆代工服务和支持。
或许LG的两款全新的处理器,一款采用了英特尔10GP工艺,另一款则采用了10HPM工艺。不管怎么样,英特尔10nm工艺将成为了LG新一代处理器的一大亮点。
更多关于英特尔10nm工艺的代工计划
关于英特尔10nm代工计划,英特尔公司技术与制造事业部副总裁、晶圆代工业务联席总经理 Zane Ball曾表示,10nm代工将被用于网络基础设施市场中,包括网络处理器和FPGA,并表示Altera将马上采用该制程技术生产Falcon Mesa下一代的10纳米FPGA。
“除了高密度的FinFET工艺,一年前我们发布了56Gbps PAM4 SerDes的技术,现在是112Gbps的能力。同时也拥有EMIB嵌入式的多芯片互联桥接技术,高密度、高速数据传输以及封装,我们就能为网络基础设施行业提供一个平台。”Ball说道。
“我们看看这两块市场(网络通信与物联网代工市场)的总体要求是一样的,所有客户都希望上市时间被缩短,这就要求代工业要标准化,高效化。我们有一个强有力的IP及EDA生态链,这使得我们在整个晶圆制造行业里面让企业可以相互配合。”Ball说道:“其次客户需要低功耗技术,不管是14纳米、22纳米还是10纳米,所有企业都希望看到单元面积减小,尺寸减小,功耗降低。”
“代工厂对于客户的支持相当关键,在中国市场我们投资了多个城市,同时我们也在马来西亚很多额外的资源,可以与中国市场相得益彰,互为补充。”Ball说道:“新客户如果从一家代工厂迁移至一家代工厂需要做很多预先准备,英特尔代工服务中有完整的团队支持帮助他们。”
代工业务需要全生态系统的支持,Ball表示:“整个EDA生态链与英特尔合作已久,我们充分的利用英特尔现代技术提供完整的设计工作流。如果有一些客户要求非常高,他们的预算也比较高,希望定制化的技术,英特尔也为此做了充分准备。”
“英特尔不光是提供标准化的封装与测试能力,其实还有很多差分化的创新功能提供。我们把代工和封装测试一体化的给客户提供,这是一种完全的交钥匙的给客户的价值选择。”Ball特别强调道。
实际上,早在2001年,英特尔就开启了Intel Microelectronics Services服务,通过联合 Synopsys, Chartered, TSMC, UMC, Amkor, ASE, and ChipPAC.等公司,旨在帮助企业一站式完成ASIC芯片的设计、制造与封装,该模式也类似于交钥匙方案,只不过在2003年,英特尔选择退出该项业务。
此前,有分析指出,由于英特尔的IDM模式,高通、NVDIA、AMD等公司不可能将代工业务放到直接的竞争对手英特尔手上,对此,Ball非常开放地表明:“我们愿意合作,我们要明确的保护知识产权,我们代工厂的业务集团和其他的业务集团的信息系统是不一样的。第二,客户在供应方面会获得优先,同时在流程方面也会有平等的、透明的安排,我们会以非常合理的方式来开展代工业务,提前规划好产能。”
参考资料:
OFweek 2017-10-09
芯智讯 2017-10-07
科技新报 2017-11-03
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