在芯片行业的竞争中,制程与良率两者谁才是决定胜负的关键?IBM最新的2nm工艺制程技术突破引发了热议,提醒我们5nm处理器已经进入大规模市场,而芯片巨头们正迈向下一轮制程竞赛。三星宣布其即将推出的3nm工艺将采用全栅极FET晶体管类型,而台积电则计划将FinFET扩展到3nm,并在2024年左右迁移到2nm的纳米片FET。
先进制程一直是芯片厂商争夺的焦点,它不仅代表着技术领先性,还能带来更高性能和更低功耗。但除了制程之外,良率同样是一个重要的评判标准。1%的小提升就能带来1.5亿美元净利润,这对于成功量产来说至关重要。
从新节点诞生的整个过程可以看出,研发、验证和风险试产都是必不可少的一部分。在这个过程中,良率是衡量产品质量的一个关键指标。通常情况下,只有达到85%以上才能顺利进入量产阶段,但这并不是一个固定的标准,每个公司都有自己的认定标准。
除了良率,还需要考虑良率的一致性。不同的公司、不同的产品设计都不尽相同,没有统一的标准。不过,无论如何,一般而言手机等消费级产品因为数量众多,因此要求较高;而汽车、航空等应用场景则可能对制造流程提出更加严格的要求,从而影响最终的良率和售价。
虽然较低的芯片良率可能会影响最终成品,但它与产品合格率不同。“每颗芯片都会有一些不确定性”,“如果这些指标没有达成,就无法正常交付”。“因此,最终正常生产出的比例就是我们的好坏”。封装测试也是一个非常重要的问题,因为它直接关系到卖出去后是否能够正常使用。
总结来说,对于芯片企业来说,“好的设备成本取决于你的设备损坏速度”。也就是说,如果你生产出来的大部分都是好的,那么每颗好的设备所需支付的心智资源就会减少。这意味着提高有效设备比例可以直接降低实际成本,也就是说,在经济上讲,更高效地制作更多可用的设备是一种非常实用且有效的手段。而这一点,可以被视为摩尔定律延续,即使摩尔定律本身并非自然科学法则,而是一个经济原理,用以指导集成电路行业发展方向。
然而,有些人认为研发先进制程并不那么实际,因为开发3nm或5nm器件需要花费数十亿美元,而且成功概率也不一定很高。而相反,将精力投入提高现有的制造流程效益(尤其是在那些并不需要超前技术的情况下)似乎更加明智。但另一方面,在国家战略层面以及市场地位争夺上,不断推动半导体技术进步显得尤为必要。这场自我挑战不仅考验着业界创新能力,也迫使它们不断寻求新的方法来保持竞争力。