IBM?2nm什么時(shí)候量產(chǎn)，沒有晶圓工廠是否會找三星代工？

實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)成功后，對IBM來說量產(chǎn)的光刻機(jī)設(shè)備研發(fā)也不再是難事，而晶圓代工廠方案要么采取繼續(xù)委托給臺積電、三星這些大的代工廠，要么就是自己收購一家晶圓代工廠自己來搞。

誰知道這幾年突然爆發(fā)的7nm和5nm技術(shù)讓手機(jī)和個(gè)人電腦跨入了新時(shí)代！其更新?lián)Q代的速度快到讓人眼花繚亂，安卓手機(jī)陣營的換機(jī)周期已經(jīng)大大縮減。

IBM要轉(zhuǎn)型做輕資產(chǎn)！大家越瞧不起的代工，如今變成了全球最賺錢的資產(chǎn)，但是這不意味著IBM沒有晶圓代工廠就不能再收購一個(gè)。

實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)成功后，對IBM來說量產(chǎn)的光刻機(jī)設(shè)備研發(fā)也不再是難事，而晶圓代工廠方案要么采取繼續(xù)委托給臺積電、三星這些大的代工廠，要么就是自己收購一家晶圓代工廠自己來搞。

如今芯片代工如此賺錢，IBM再改一下運(yùn)營方向自己來做代工也不是不可能，畢竟連英特爾都已經(jīng)自己投入金錢搞晶圓代工廠了，只可惜IBM之前收購了紅帽用了不少錢，現(xiàn)在賬上大約剩120億美元現(xiàn)金儲備

誰能幫IBM造2nm？

這么強(qiáng)悍的芯片來襲，就涉及到生產(chǎn)了。IBM能自己解決嗎？

其實(shí)，早期IBM在半導(dǎo)體制造行業(yè)有深厚的技術(shù)積累。例如32nm節(jié)點(diǎn)上AMD使用的SOI工藝也來自IBM合作研發(fā)。

IBM曾經(jīng)擁有過自己的晶圓廠，Power處理器就是自產(chǎn)自銷。后期因?yàn)闃I(yè)務(wù)調(diào)整，2014年將晶圓業(yè)務(wù)及技術(shù)、專利賣給了格芯。然而2018年8月，格芯宣布無限期停止7nm工藝的投資研發(fā)，轉(zhuǎn)而專注現(xiàn)有14/12nm FinFET工藝及22/12nm FD-SOI工藝，隨之AMD宣布將CPU及GPU全面轉(zhuǎn)向臺積電，當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)紛紛表示IBM很受傷。

如今的IBM沒有了自己的代工廠。

目前來看，臺積電和三星正在生產(chǎn)5nm芯片，英特爾則致力于7nm芯片技術(shù)。而按投產(chǎn)進(jìn)度來看，臺積電目前計(jì)劃在今年年底開工投產(chǎn)的4nm芯片工藝，大批量生產(chǎn)要等到2022年；3nm芯片技術(shù)投產(chǎn)進(jìn)程預(yù)計(jì)更晚，要到2022年下半年；2nm芯片技術(shù)更是仍處于相對早期的開發(fā)階段。

這樣的時(shí)間推算也是在半導(dǎo)體公司不遇到拖延的情況下的假設(shè)。

關(guān)于3nm制程工藝，業(yè)內(nèi)表示將于今年進(jìn)行試產(chǎn)，2022年量產(chǎn)大概率可以量產(chǎn)。那么2nm呢？

2020年9月，經(jīng)濟(jì)日報(bào)曾報(bào)道，臺積電宣布2nm制程獲得了重大突破，當(dāng)時(shí)供應(yīng)鏈預(yù)計(jì)2023年下半年可望進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)性試產(chǎn)，2024年正式量產(chǎn)。

而在GAA技術(shù)的采用上，三星3nm就導(dǎo)入GAA。關(guān)于GAA工藝，2019年5月，在當(dāng)時(shí)的 SFF（Samsung Foundry Forum）美國分會上，三星就表示將在2021年推出基于 3nm GAA工藝的產(chǎn)品，并表示該產(chǎn)品的性能提高 35%、功耗降低 50%、芯片面積縮小45%。

當(dāng)時(shí)三星公布的消息引起了轟動(dòng)，畢竟英特爾10nm還沒量產(chǎn)，三星的3nm就要來了。

而臺積電要到2nm才會導(dǎo)入GAA技術(shù)。相比于三星，臺積電切入GAA工藝較晚，雖然這與臺積電本身FinFET的巨大成功有一定的關(guān)系，但可能更多的原因在于若采用新的工藝，從決定采用到最終實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，需要耗費(fèi)較長的時(shí)間周期。

如今IBM將大多數(shù)芯片的生產(chǎn)外包給了三星，包括Power 10服務(wù)器處理器，IBM在美國紐約州的奧爾巴尼仍保留著一處芯片研發(fā)中心，該中心負(fù)責(zé)對芯片進(jìn)行研發(fā)和測試，并與三星和英特爾簽署了聯(lián)合技術(shù)開發(fā)協(xié)議。有媒體表示，IBM此次發(fā)布的2nm芯片制程正是在這個(gè)研發(fā)中心設(shè)計(jì)和制造的。

2015年，IBM研發(fā)出了7nm原型芯片，2017年，IBM又全球首發(fā)了5nm原型芯片。據(jù)報(bào)道，這些都是IBM與三星、格芯等幾家公司共同合作研發(fā)的成果，而格芯在2018年放棄了7nm，就此業(yè)內(nèi)分析稱，大概率IBM會找三星代工。

三星真的會是2nm贏家嗎？

隨著工藝的發(fā)展，有能力制造先進(jìn)節(jié)點(diǎn)芯片的公司數(shù)量在不斷減少。其中一個(gè)關(guān)鍵的原因是新節(jié)點(diǎn)的成本卻越來越高，例如臺積電最先進(jìn)的300mm晶圓廠耗資200億美元。

在7nm以下，靜態(tài)功耗再次成為嚴(yán)重的問題，功耗和性能優(yōu)勢也開始減少。過去，芯片制造商可以預(yù)期晶體管規(guī)格微縮為70%，在相同功率下性能提高40%，面積減少50%。現(xiàn)在，性能的提升在15- 20%的范圍，就需要更復(fù)雜的流程，新材料和不一樣的制造設(shè)備。

為了降低成本，芯片制造商已經(jīng)開始部署比過去更加異構(gòu)的新架構(gòu)，并且他們對于在最新的工藝節(jié)點(diǎn)上制造的芯片變得越來越挑剔。

盡管GAA可以帶來性能和功耗的降低，但是成本非常高。

市場研究機(jī)構(gòu)International Business Strategies （IBS）給出的數(shù)據(jù)顯示，28nm工藝的成本為0.629億美元， 5nm將暴增至 4.76 億美元。三星也表示自己的3nm GAA 成本可能會超過5億美元。

其實(shí)，臺積電在2nm切入GAA同樣可能存在資金的考慮。臺積電近些年的研發(fā)費(fèi)用占據(jù)營收費(fèi)用的8%~9%，其營收逐年增加，研發(fā)費(fèi)用也隨之增多。

對于三星而言，如果真的為IBM代工，那么或許可以為三星在技術(shù)上追趕臺積電打些基礎(chǔ)。

最后

不過，IBM已開發(fā)出2nm芯片和2nm芯片即將商用之間沒有必然聯(lián)系。

回顧IBM之前的進(jìn)程：

10nm-2014年研發(fā)成功，2017年量產(chǎn)

7nm-2015年研發(fā)成功，2018年量產(chǎn)

5nm-2017年研發(fā)成功，2020年量產(chǎn)

IBM研究部高級副總裁兼總監(jiān)DaríoGil表示：”這種新型2nm芯片所體現(xiàn)的IBM創(chuàng)新對整個(gè)半導(dǎo)體和IT行業(yè)至關(guān)重要。“

關(guān)于IBM的2nm芯片，部分業(yè)內(nèi)人士表示“這就是在忽悠”，也有業(yè)內(nèi)人士表示這不是噱頭，IBM真的有技術(shù)上的創(chuàng)新。

“在芯片制造方面，特別是大規(guī)模應(yīng)用的時(shí)候，良率是重要指標(biāo)。真厲害是高良率量產(chǎn)，這也是一般公司在宣傳先進(jìn)技術(shù)的時(shí)候，總要附上客戶名單的原因。”

那么這次的2nm研發(fā)成功，該多少年后量產(chǎn)呢？難說。但是2nm工藝是否真的成熟，研發(fā)成本真的扛得住，制造出來的芯片真的能賣出去，還需要時(shí)間的檢驗(yàn)。

未來，當(dāng)芯片突破了1nm，還會怎么小？

責(zé)編：editorAlice