近日，記者獲悉國(guó)產(chǎn)CPU企業(yè)兆芯正與國(guó)內(nèi)主要12英寸晶圓代工企業(yè)上海華力微電子有限公司合作開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)首個(gè)通用CPU的28納米專(zhuān)用制造工藝平臺(tái)。這將為國(guó)產(chǎn)CPU的成熟與發(fā)展提供有力支撐。
將掌握通用CPU生產(chǎn)工藝
基于x86架構(gòu)開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)CPU企業(yè)兆芯日前展示了其最新一代處理器ZX-D系列。“ZX-D系列處理器現(xiàn)在已經(jīng)在臺(tái)積電成功流片，預(yù)計(jì)今年年底前將會(huì)有搭載它的整機(jī)產(chǎn)品發(fā)布。該產(chǎn)品性能相當(dāng)于英特爾i3~i5處理器之間，不僅定位于黨政軍等市場(chǎng)，也將向公開(kāi)市場(chǎng)拓展。”兆芯副總裁傅城告訴記者。
在展示新一代產(chǎn)品的同時(shí)，傅城還透露，該公司與華力微合作，基于華力微正在開(kāi)發(fā)的28納米工藝平臺(tái)，開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)首個(gè)用于通用CPU生產(chǎn)的專(zhuān)用工藝。
資料顯示，兆芯的28nm工藝從2013年開(kāi)始做預(yù)研，2014年正式設(shè)計(jì)，2015年在臺(tái)積電實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
不過(guò)對(duì)于通用CPU設(shè)計(jì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，從專(zhuān)用市場(chǎng)進(jìn)入面向普通消費(fèi)者的公開(kāi)市場(chǎng)是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。不僅要綜合考慮開(kāi)發(fā)成本、芯片性能、市場(chǎng)接受度等環(huán)節(jié)，還有一個(gè)主要難點(diǎn)，即制造工藝環(huán)節(jié)。目前，國(guó)內(nèi)晶圓廠(chǎng)尚難以實(shí)現(xiàn)對(duì)通用CPU生產(chǎn)工藝的完全掌握。
盡管CPU企業(yè)掌握了設(shè)計(jì)技術(shù)，但一顆高質(zhì)量、高效能的CPU，其設(shè)計(jì)平臺(tái)與制造工藝平臺(tái)需要緊密結(jié)合。目前國(guó)內(nèi)通行的fabless+foundry模式與英特爾采取的IDM模式是有區(qū)別的。英特爾的IDM模式將設(shè)計(jì)與工藝平臺(tái)整合在一起，工藝平臺(tái)幾乎就是為通用CPU的生產(chǎn)進(jìn)行服務(wù)，可以及時(shí)調(diào)試工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)CPU效能的最大化；AMD盡管其制造平臺(tái)已經(jīng)獨(dú)立為格羅方德，但其為AMD CPU制造的14nm工藝兩者也緊密相結(jié)合，AMD從未輕易放手。
傅城表示，兆芯當(dāng)前正與上海華力微電子合作，華力微處于28nm工藝階段。“采用專(zhuān)用工藝生產(chǎn)出的芯片性能與非專(zhuān)用工藝是完全不同的。如果工藝平臺(tái)對(duì)CPU公司不能很好地支持，國(guó)產(chǎn)CPU的效能就會(huì)被大打折扣。”傅城期盼專(zhuān)用芯片工藝將使產(chǎn)品性能更加出色。
加快推進(jìn)28納米工藝開(kāi)發(fā)
2015年10月，華力微發(fā)布了進(jìn)行28納米工藝開(kāi)發(fā)的消息。由于華力微建廠(chǎng)時(shí)已經(jīng)考慮了設(shè)備的前置性，因此現(xiàn)有的12英寸線(xiàn)即可進(jìn)行28納米的生產(chǎn)。實(shí)際上，當(dāng)初這條生產(chǎn)線(xiàn)在規(guī)劃時(shí)就兼容了55/40/28納米三種工藝需求。2016年11月，華力微電子又正式啟動(dòng)二期12英寸高工藝等級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)項(xiàng)目，總投資達(dá)387億元，規(guī)劃月產(chǎn)能4萬(wàn)片。
根據(jù)華力微總裁雷海波此前接受記者采訪(fǎng)時(shí)的介紹，目前華力的28納米平臺(tái)已經(jīng)在開(kāi)發(fā)邏輯芯片和射頻芯片。預(yù)計(jì)2017年有望實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，該工藝平臺(tái)將首先在華力一期實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)，未來(lái)將導(dǎo)入二期生產(chǎn)線(xiàn)。
根據(jù)規(guī)劃，華力二期新生產(chǎn)線(xiàn)的工藝節(jié)點(diǎn)為28納米/14納米。它延續(xù)了一期項(xiàng)目55-40-28納米的工藝發(fā)展規(guī)劃，將形成相對(duì)連續(xù)完整的演進(jìn)路徑，重點(diǎn)正是國(guó)際上已經(jīng)相對(duì)成熟，但對(duì)中國(guó)大陸廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)仍然存在極大挑戰(zhàn)的28、14納米工藝平臺(tái)。
根據(jù)賽迪顧問(wèn)的報(bào)告顯示，隨著28納米工藝技術(shù)的成熟，28納米工藝產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)79.6%。這種高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)將持續(xù)到2017年。同時(shí)，28納米工藝將會(huì)在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)作為高端主流的工藝節(jié)點(diǎn)，預(yù)計(jì)還將持續(xù)4~5年。考慮到中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域巨大市場(chǎng)需求，這一期限預(yù)計(jì)更長(zhǎng)，為6~7年。因此，抓住技術(shù)變革的有利時(shí)機(jī)，持續(xù)推動(dòng)先進(jìn)工藝及生產(chǎn)線(xiàn)（28納米是其中的重點(diǎn)）建設(shè)是發(fā)展我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的既定目標(biāo)。
一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)，主工藝平臺(tái)首先發(fā)展的是邏輯工藝或者是RF，隨著技術(shù)的成熟將逐漸開(kāi)發(fā)特色工藝平臺(tái)，如高壓工藝平臺(tái)、CIS工藝平臺(tái)、eFlash工藝平臺(tái)等。華力微28納米平臺(tái)前期將面向智能手機(jī)等發(fā)展邏輯芯片和射頻芯片，隨著技術(shù)的成熟，擴(kuò)展產(chǎn)品范圍，推進(jìn)通用CPU的工藝，對(duì)于中國(guó)大陸半導(dǎo)體制造的成熟與發(fā)展，將有重要意義。