本文來(lái)自微信公號(hào)“半導(dǎo)體行業(yè)觀察”（ID：icbank），作者/李壽鵬。

據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)觀察獲悉，格芯（GLOBALFOUNDRIES）今天邁出了其轉(zhuǎn)型的重要一步。公司宣布，將擱置7納米 FinFET項(xiàng)目，并調(diào)整相應(yīng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)支持強(qiáng)化的產(chǎn)品組合方案。在裁減相關(guān)人員的同時(shí)，一大部分頂尖技術(shù)人員將被部署到14/12納米FinFET衍生產(chǎn)品和其他差異化產(chǎn)品的工作上。

格芯方面表示，他們正在重新部署具備領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的FinFET發(fā)展路線圖，以服務(wù)未來(lái)幾年采用該技術(shù)的下一波客戶。公司將相應(yīng)優(yōu)化開(kāi)發(fā)資源，讓14/12納米 FinFET平臺(tái)更為這些客戶所用，提供包括射頻、嵌入式存儲(chǔ)器和低功耗等一系列創(chuàng)新IP及功能。

與此同時(shí)，格芯方面宣布，為了更好地施展格芯在ASIC設(shè)計(jì)和IP方面的強(qiáng)大背景和重大投資，公司正在建立獨(dú)立于晶圓代工業(yè)務(wù)外的ASIC業(yè)務(wù)全資子公司。相關(guān)的ASIC業(yè)務(wù)需要持續(xù)使用最先進(jìn)的技術(shù)。該獨(dú)立ASIC實(shí)體將為客戶提供7納米及以下的晶圓代工替代選項(xiàng)，讓ASIC業(yè)務(wù)部與更廣泛的客戶展開(kāi)合作，特別是日益增多的系統(tǒng)公司，他們需要ASIC服務(wù)同時(shí)生產(chǎn)規(guī)模需求無(wú)法僅由格芯提供。

這是湯姆·嘉菲爾德（Tom Caulfield）在今年年初接任首席執(zhí)行官后做出的一個(gè)重大決定。

“客戶對(duì)半導(dǎo)體的需求從未如此高漲，并要求我們?cè)趯?shí)現(xiàn)未來(lái)技術(shù)創(chuàng)新方面發(fā)揮越來(lái)越大的作用”。嘉菲爾德表示，“今天，絕大多數(shù)無(wú)晶圓廠客戶都希望從每一代技術(shù)中獲得更多價(jià)值，以充分利用設(shè)計(jì)每個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)所需的大量投資。從本質(zhì)上講，這些節(jié)點(diǎn)正在向?yàn)槎鄠€(gè)應(yīng)用領(lǐng)域提供服務(wù)的設(shè)計(jì)平臺(tái)過(guò)渡，從而為每個(gè)節(jié)點(diǎn)提供更長(zhǎng)的使用壽命。這一行業(yè)動(dòng)態(tài)導(dǎo)致設(shè)計(jì)范圍到達(dá)摩爾定律外部界限的無(wú)晶圓廠客戶越來(lái)越少。我們正重組我們的資源來(lái)轉(zhuǎn)變業(yè)務(wù)重心，加倍投資整個(gè)產(chǎn)品組合中的差異化技術(shù)，有針對(duì)性的服務(wù)不斷增長(zhǎng)的細(xì)分市場(chǎng)中的客戶。”

格芯正在加強(qiáng)投資具有明顯差異化、為客戶增加真正價(jià)值的領(lǐng)域，著重投資能在其產(chǎn)品組合中提供豐富功能的產(chǎn)品。這包括繼續(xù)側(cè)重于FDX?平臺(tái)、領(lǐng)先的射頻產(chǎn)品（包括RF SOI和高性能鍺硅）和模擬/混合信號(hào)，以及滿足越來(lái)越多低功耗、實(shí)時(shí)連接、車(chē)載設(shè)計(jì)需求的其他技術(shù)。隨著自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)和全球過(guò)渡至5G等新領(lǐng)域的強(qiáng)勁需求，格芯被賦予與眾不同的定位——服務(wù)“智能互聯(lián)”這一新興市場(chǎng)。

“減輕前沿技術(shù)領(lǐng)域的投資負(fù)擔(dān)將使格芯能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)、IoT、5G行業(yè)和汽車(chē)等快速增長(zhǎng)市場(chǎng)中對(duì)大多數(shù)芯片設(shè)計(jì)人員真正重要的技術(shù)進(jìn)行更有針對(duì)性的投資，” Gartner研發(fā)副總裁Samuel Wang,先生表示，“雖然最先進(jìn)技術(shù)往往會(huì)占據(jù)大多數(shù)的熱搜頭條位置，但鮮少有客戶能夠承擔(dān)為實(shí)現(xiàn)7納米及更高精度所需的成本和代價(jià)。14納米及以上技術(shù)將在未來(lái)許多年繼續(xù)成為芯片代工業(yè)務(wù)的重要需求及驅(qū)動(dòng)因素。這些領(lǐng)域?qū)⒂袠O大的創(chuàng)新空間，可以助力下一輪科技發(fā)展狂潮?！?

晶圓代工老二的求變

格芯前身是AMD的晶圓制造部門(mén)，在2009年的時(shí)候，因?yàn)楣緲I(yè)務(wù)調(diào)整，AMD將其獨(dú)立出來(lái)，成立了獨(dú)立的晶圓代工廠格芯?，F(xiàn)在的格芯被由阿布扎比比穆巴達(dá)拉投資公司（Mubadala Investment Company）所有。

根據(jù)國(guó)際知名分析機(jī)構(gòu)ICcinsights的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2017年，格芯的營(yíng)收約為60.6億美元，成為僅次于臺(tái)積電的全球第二大純晶圓代工廠。拓墣產(chǎn)業(yè)研究院最新的數(shù)據(jù)也顯示，在今年上半年，格芯的營(yíng)收約為26.05億美元，依然位居全球第二的位置。正如前面所說(shuō)，這是格芯堅(jiān)持兩步走的戰(zhàn)略所達(dá)成的。

但和其他晶圓廠一樣，格芯正在迎來(lái)各種各樣的挑戰(zhàn)。

過(guò)去幾十年，在摩爾定律的指導(dǎo)下，全球晶圓廠都在按照18個(gè)月的周期去推動(dòng)工藝的進(jìn)步，但隨著工藝的微縮，進(jìn)入最近幾年，硅片的局限突顯，制約了了平面晶體管的進(jìn)一步微縮。與此同時(shí)，UC伯克利胡正明明教授提出了FinFET晶體管的概念，并最初由英特爾在22nm工藝上首先實(shí)現(xiàn)，繼續(xù)延續(xù)摩爾定律，推動(dòng)芯片的持續(xù)微縮。與此同時(shí)，三星，臺(tái)積電和格芯等領(lǐng)先的純晶圓代工廠也在同步推進(jìn)FinFET工藝的研發(fā)，并將制程工藝推進(jìn)到了7nm。與此同時(shí)，業(yè)界也在探索FD-SOI的解決方案。

依賴于在技術(shù)方面的多年積累，格芯在FinFET和FD-SOI兩個(gè)工藝上齊頭并進(jìn)，并已經(jīng)發(fā)展成為是全球領(lǐng)先的全方位服務(wù)半導(dǎo)體代工廠，為世界上最富有靈感的科技公司提供獨(dú)一無(wú)二的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和制造服務(wù)。

所謂FinFET(Fin Field-Effect Transistor)，就是鰭式場(chǎng)效晶體管，晶體管的閘極環(huán)繞包裹著晶體管的高架通道，形狀與魚(yú)鰭相似，因而命名。FinFET是一種新型的多重閘極3D晶體管，提供更佳功耗和效能優(yōu)勢(shì)，遠(yuǎn)勝過(guò)傳統(tǒng)平面型晶體管。

FinFET與平面FET對(duì)比

FinFET源自傳統(tǒng)場(chǎng)效晶體管(FET)，傳統(tǒng)晶體管結(jié)構(gòu)中，控制電流通過(guò)的閘門(mén)，只能在閘門(mén)的一側(cè)控制電路的接通與斷開(kāi)，屬于平面架構(gòu)。在FinFET的架構(gòu)中，閘門(mén)成類似魚(yú)鰭的3D架構(gòu)，可于電路的兩側(cè)控制電路的接通與斷開(kāi)，與平面晶體管相比，F(xiàn)inFET能夠更妥善地控制電流，并同時(shí)降低漏電和動(dòng)態(tài)功耗。

FinFET是一種新的互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體 (CMOS)晶體管，閘長(zhǎng)已可小于25nm，未來(lái)可進(jìn)一步縮小至9nm，約是人類頭發(fā)寬度的1萬(wàn)分之1。與28nm制程相比，16/14nm的FinFET制程可以提高40-50%效能，或減少50%功耗。

但其實(shí)胡正明在提出FinFET的時(shí)候，也同時(shí)提出了FD-SOI的概念，也就是完全耗盡型絕緣體上硅，這是一種平面工藝技術(shù)，具有減少硅幾何尺寸同時(shí)簡(jiǎn)化制造工藝的優(yōu)點(diǎn)。

據(jù)介紹，正因?yàn)樗衅教故浇Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)并且以現(xiàn)有的設(shè)計(jì)以及EDA工具延展了傳統(tǒng)體元件設(shè)計(jì)(bulk design)流程的適用性。FD-SOI對(duì)SOC的設(shè)計(jì)與制程而言是一種非破裂(non-disruptive)的MOSFET結(jié)構(gòu)。

FD-SOI示意圖

為了改善電性特性，F(xiàn)D-SOI需要在極薄的下埋氧化層(buried oxide, BOX<25nm)上形成一極薄的硅層(<20nm)。FD技術(shù)具有許多好處，包括功耗減少、尺寸微縮、特性改善以VDD降低等優(yōu)點(diǎn)。

而格芯，ST和三星則是這個(gè)工藝的主要推動(dòng)者，尤其是格芯，更是FD-SOI工藝研發(fā)的典型代表，且公司在這方面的開(kāi)拓上，也獲得了不錯(cuò)的成績(jī)。

據(jù)格芯透露，截止到今年七月，格芯22納米(nm)全耗盡型絕緣上覆硅(FD-SOI)制程技術(shù)已在50項(xiàng)客戶設(shè)計(jì)中獲得采用，客戶端設(shè)計(jì)中標(biāo)收入已逾20億美元。展望未來(lái)，這個(gè)工藝將在如汽車(chē)、5G 連接和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等等領(lǐng)域創(chuàng)造更大的成功。格芯方面表示，公司正致力于推動(dòng)22FDX技術(shù)的轉(zhuǎn)型，同時(shí)準(zhǔn)備推出新一代12FDX?技術(shù)。該技術(shù)將給邊緣節(jié)點(diǎn)人工智能、AR/VR到5G網(wǎng)絡(luò)以及先進(jìn)駕駛輔助(ADAS)等新一代應(yīng)用賦予全節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展優(yōu)勢(shì)以及更高的功效。22FDX正處于早期量產(chǎn)階段，其良率與性能完全符合客戶期望。

另外，最近兩年，格芯還和成都政府合作建立了一個(gè)新工廠，瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，攜手國(guó)內(nèi)探索另外的成長(zhǎng)空間。

據(jù)了解，格芯成都晶圓廠為格芯與成都地方政府合資，共分兩期建設(shè)，第一期為12英寸成熟工藝（180納米與130納米CMOS邏輯及衍生工藝），技術(shù)主要從新加坡引進(jìn)，計(jì)劃將于2018年正式投產(chǎn)，預(yù)計(jì)產(chǎn)能每月2萬(wàn)片；第二期為22納米全耗盡絕緣層上硅（FD-SOI）工藝，技術(shù)主要從德國(guó)引進(jìn)，計(jì)劃將于2019年正式投產(chǎn)，預(yù)計(jì)產(chǎn)能約每月6.5萬(wàn)片。包含配套措施在內(nèi)的兩期投資總額約為100億美元，預(yù)計(jì)最終將有約3,500名員工參與Fab 11的運(yùn)營(yíng)。

多管齊下的格芯，讓他們?cè)诋a(chǎn)品方面更豐富，也能適應(yīng)多方面的需求。

自研芯片浪潮，

ASIC服務(wù)具有巨大的成長(zhǎng)空間

對(duì)格芯來(lái)說(shuō)，獨(dú)立ASIC業(yè)務(wù)也是提振公司業(yè)績(jī)的一個(gè)明智決定。

最近兩年，隨著人工智能，大數(shù)據(jù)和挖礦的流行，為了滿足不同的業(yè)務(wù)需求，打造產(chǎn)品差異化，市場(chǎng)上掀起了一股自研芯片潮流。包括Facebook，谷歌，微軟，亞馬遜和百度在內(nèi)的眾多互聯(lián)網(wǎng)廠商開(kāi)始投入了自研芯片的懷抱。除了他們外，還有其他很多系統(tǒng)廠商也都開(kāi)始投入這個(gè)爭(zhēng)奪中去。

但對(duì)這些互聯(lián)網(wǎng)廠商或者系統(tǒng)廠商來(lái)說(shuō)，除了極個(gè)別擁有雄厚的資金，可以打造自有的，覆蓋前端到后端的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)外，大多數(shù)廠商仍是需要尋求第三方的ASIC設(shè)計(jì)服務(wù)。而擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的格芯ASIC團(tuán)隊(duì)，也能為客戶提供更多，很好的服務(wù)。

作為一支源自AMD的團(tuán)隊(duì)，格芯在芯片設(shè)計(jì)方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，另外也積累了廣泛的IP，能夠?yàn)榭蛻籼峁└玫捏w驗(yàn)。

在今年年初，格芯中國(guó)總裁白農(nóng)在接受半導(dǎo)體行業(yè)觀察采訪時(shí)曾提到，針對(duì)不同類型的終端應(yīng)用，包括新一代云服務(wù)，計(jì)算，儲(chǔ)存，移動(dòng)設(shè)備及有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施， 格芯提供的系統(tǒng)級(jí)ASIC設(shè)計(jì)方案，集成了多方優(yōu)勢(shì)，包括豐富的IP組合和先進(jìn)的封裝選項(xiàng)。

白農(nóng)表示，格芯擁有業(yè)內(nèi)應(yīng)用最廣的ASIC設(shè)計(jì)服務(wù)、高度差異化的IP、定制芯片和先進(jìn)的封裝技術(shù)，能夠提供真正的端到端設(shè)計(jì)方案，幫助實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的“一次成功”，并幫助產(chǎn)品快速進(jìn)入市場(chǎng)。早在成都Fab 11還在建時(shí)，22FDX業(yè)務(wù)已經(jīng)同步開(kāi)展，格芯的ASIC工程師已在現(xiàn)場(chǎng)為中國(guó)的芯片設(shè)計(jì)公司提供22FDX項(xiàng)目的支持。

其實(shí)早在格芯獨(dú)立這個(gè)業(yè)務(wù)之前，芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)先廠商聯(lián)發(fā)科就已經(jīng)宣布，將在未來(lái)加大在ASIC業(yè)務(wù)的投入，格芯的這個(gè)決定和臺(tái)灣巨頭的決定不謀而合。這也是未來(lái)一個(gè)巨大的成長(zhǎng)方向。

拋下包袱，

格芯走上新征程

我們必須承認(rèn)，格芯做出這個(gè)決定，與整個(gè)行業(yè)的格局和他們本身的進(jìn)展有很大關(guān)系的。

首先從7nm工藝進(jìn)展上看，格芯已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于臺(tái)積電和三星。隨著蘋(píng)果新iPhone發(fā)布日期的臨近，我們很快就可以看到搭載臺(tái)積電7nm工藝A12的亮相。華為即將公布的mate20也將用上臺(tái)積電生產(chǎn)的7納米Kirin980芯片，另外包括AMD、英偉達(dá)等廠商也將選用臺(tái)積電作為他們7nm芯片的代工廠，另外其他挖礦芯片的訂單也不計(jì)其數(shù)。臺(tái)積電魏哲家在早前的財(cái)報(bào)中也說(shuō)過(guò)，今年該司將流片50多款7nm芯片，幾乎籠絡(luò)了市場(chǎng)上的訂單？

在三星方面，雖然他們的進(jìn)度不如臺(tái)積電，但是他們憑借在存儲(chǔ)方面掙到的大量美金，可以大筆的投入到相關(guān)的新工藝研發(fā)甚至補(bǔ)貼之中。以上兩者的表現(xiàn)就讓格芯的表現(xiàn)相形見(jiàn)拙。

根據(jù)格芯之前的規(guī)劃，他們的7nm將會(huì)在明年才會(huì)有更新的進(jìn)展。按照這個(gè)進(jìn)度，屆時(shí)可能連湯也喝不上了。現(xiàn)在做出這個(gè)壯士斷臂的決定，無(wú)疑是一個(gè)明智之舉。在不久之前，純晶圓代工老三聯(lián)電也宣布停止先進(jìn)工藝的研發(fā)。聚焦在現(xiàn)有工藝的應(yīng)用拓展，這也從側(cè)面證明了格芯這個(gè)決定的明智。從另一方面看，先進(jìn)工藝的投入巨大，相信也是格芯做出這個(gè)決定的另一個(gè)原因。

進(jìn)入了28nm以后，工藝每推進(jìn)一步，所投入的成本都是驚人的。臺(tái)積電CO-CEO魏哲家曾在他們的技術(shù)大會(huì)上表示，在未來(lái)的5nm方面，他們將會(huì)投入250億美元進(jìn)行研發(fā)。這種投入并不是每一個(gè)晶圓廠都能承擔(dān)的。所以格芯經(jīng)過(guò)考慮之后做出的決定，也算是拋下一個(gè)追趕包袱。

在聯(lián)電和格芯先后宣布退出先進(jìn)工藝的追趕，中芯差距又比較大的現(xiàn)狀下?？梢杂鲆?jiàn)的是，在未來(lái)很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，只有臺(tái)積電和三星兩者在角逐先進(jìn)工藝市場(chǎng)。

而對(duì)于格芯等來(lái)說(shuō)，如果鞏固自有的客戶，持續(xù)拓展更多極具特色的產(chǎn)品線，才是決定你未來(lái)能否更上一層樓的X因素。