上周,格罗方德(GlobalFoundries,现已更名为“格芯”)12英寸晶圆厂终于在成都落地了!此次落户成都高新区的这一12英寸晶圆生产基地,投资规模累计超过100亿美元。一期建设主流CMOS工艺12英寸晶圆生产线(0.18μm/0.13μm),预计2018年底投产;二期建设格罗方德最新的22FDX 22nm FD-SOI工艺12英寸晶圆生产线,预计2019年第四季度投产。我们不禁会问,此前格芯宣布的重庆建厂计划,为何最终却落地到了成都?格芯在成都建厂为何会首选这几种工艺(即热点市场的反映)……在格芯成都召开的记者招待会上,GlobalFoundries首席执行官Sanjay Jha为我们做了一一解答。

008GF20170215 格芯成都晶圆厂3D模型。

工艺选择契合热点市场需求

Sanjay Jha先生首先介绍了格罗方德公司业务扩展的计划,及其如何满足全球客户需求。“很重要的一个问题是我们要知道哪些需求将迅速成长。第一,关注点是手机、移动计算的增长。第二,我要介绍的是互联网的发展,这是机器对机器的一个交流,中国在互联网的发展上进程非常巨大,中国有超过1/3的全球互联网的设备;第三,智能计算的兴起,其中包括机器人及其他之内设备的兴起。”Sanjay Jha表示。

他认为AR、MR和VR是未来最有可能超越手机的终端。“这里面有巨大的商机,它的商业前景可以和手机媲美。”单一技术无法满足这些需求,下面是一些市场细分需求。

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在上图中,客户端包括智能客户端和物联网客户端。信息采集通过WiFi、4G/5G等实现信息收发。在数据中心侧(云端),则是照片、信息等数据都可以通过手机实现上传——在过去两年,云功能的收发量成倍地增长。然后云端再进行一些分析和决策制定,进而通过网络返回到客户侧,客户根据这些信息再做行动。

无论是汽车、移动设备、IoT设备还是其他一些无线应用,它们都采用电池供电,因此对电源提出了非常高的要求。同时,数据中心对计算性能的需求也与日俱增,需要晶圆厂提供精密的技术路线图来支持其市场竞争。

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格芯的战略路线图分为两条路线。上图右边是无线、电池供电计算,会需要用到22FDX和更先进12FDX技术。另一条是高性能计算,会用到14nm和7nm FinFET技术。对于7nm FinFET技术,格芯目前正在研发,到明年第二季度将会进行生产。

右边这侧的目标市场是中低端智能手机、无线物联网、自动驾驶汽车和便携式相机等,而在左边这侧的目标市场则包括服务器、高性能计算和图形、高端智能手机及核心网络等。高性能计算的年复合增长率只有个位数,远低于无线、电池供电计算的复合增长率,Sanjay Jha表示。

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格芯22FDX(FD-SOI)工艺的目标市场包括中低端智能手机、无线物联网、自动驾驶汽车、便携式相机。22FDX的性能类似于FinFET的性能,但是它的成本和28nm相当。它可以实现高性能、超低电压,并且它的晶圆片会较小。

在22FDX的下一步,该公司紧跟22FDX的脚步会进行12FDX的研发,它的晶圆会比22FDX的晶圆小于35%,但是它的性能却可以做到25%更佳。12FDX的产品会在第二季度2018年,并且它的生产会在2019年。

下图是移动计算、物联网计算、智能计算、AR/MR/VR及汽车电子会需用到的工艺技术。

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Sanjay Jha表示,格罗方德将会对其全球四地工厂进行扩展,包括其美国纽约厂、德国德累斯顿厂、新加坡厂以及全新的中国成都厂。

中国成都这一12寸代工厂是中国目前最大的12寸逻辑芯片代工厂。这一代工厂每年会有100万片晶圆的产量,其会分两个阶段进行建设。第一个阶段,格芯将会从新加坡的代工厂转移一些主流技术,并于2018年进行投产;第二个阶段则会从德国1厂转移一些22FDX技术,并于2019年进行投产。

格芯中国建厂落地成都及选择0.18/0.13μm工艺缘由

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此外,在媒体问答环节,Sanjay Jha对“为什么格芯12寸制造基地最后落地是在成都,而不是在重庆?”这个问题首先进行了解答。他表示,首先成都这个厂会整合130nm、180nm、22nm的FD-SOI技术,这样便可以把更多的产量投入到一个fab,而原来其计划重庆的时候重点不在FD-SOI。同时,格芯也认为成都更适合发展FinFET产业。

那么,为什么格芯会选择在12寸上做0.18μm和0.13μm工艺,而不是90nm或45nm等更先进工艺?Sanjay Jha表示,首先是需求。0.18μm和0.13μm是目前最成熟的工艺技术,客户需求大,特别是一些电源和RF的设计现在还是在0.18μm和0.13μm这个平台上。

其次,为什么成都厂没有选择40nm工艺?第一个原因是,现在有部分40nm需求正在向22FDX平台上转移。另外,40nm的工作电压是1.1V,22FDX可以做到0.4V,因此优势更明显。第二个原因是,格芯新加坡厂已经有40nm、55nm生产,因此其在成都建厂的重点是22FDX。这些都是根据其对于今后需求预测得来的。

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