格芯推出12纳米高性能3D ARM芯片

去年，正在三星和台积电的7nm工艺临阵待发时，GF突然公布了一项重要的战略转变，决定停止在7nm工艺技术的所有工作及后续制程的研发，将专注于为新兴高增长市场的客户提供专业的制造工艺，包括射频芯片和嵌入式存储芯片等低功耗领域。

不过，先进半导体制程的提升难度越来越大，无论英特尔还是台积电，都在通过先进封装技术进一步提升性能。目前看来，GF也加入其中。这可能意味着半导体先进工艺的竞争，正在进入一个新的阶段。

GF（GlobalFoundries，格罗方德）本周宣布，它已采用其12nm FinFET工艺制造出高性能3D ARM芯片。GF认为，这些高密度3D芯片将为计算应用提供“新级别“的系统性能和能耗，例如AI / ML以及高端设备和无线解决方案。”

3D芯片的竞赛

测试芯片采用GF的12nm（12LP）FinFET工艺制造，同时在3D面中使用Arm的网状互连技术。这使得芯片更容易扩展出更多的核心数量，并且数据能够更直接地从一个内核移动到另一个内核。而3D芯片可以在数据中心、边缘计算以及高端消费设备中降低延迟，提升数据传输速度。

“在大数据和认知计算时代，先进的封装技术正在发挥比以往更大的作用。人工智能的发展对高能效，高吞吐量互连的需求，正在通过先进的封装技术的加速发展来满足。 “GF的平台首席技术专家John Pellerin在一份声明中表示。

“我们很高兴与Arm等创新合作伙伴合作，提供先进的封装解决方案，进一步集成各种节点，优化逻辑尺寸，提高内存带宽和射频性能。这项工作将使我们对采用先进的封装技术产生新的见解，使我们共同的客户能够更有效地创建完整、差异化的解决方案。“

两家公司已经使用GF的晶圆级邦定（wafer-to-wafer bonding），验证了3D设计测试（DFT，3D Design-for-Test）方法。GF表示，该技术每平方毫米可以实现高达100万个3D连接，使其具有高度可扩展性，并有望延长12纳米3D芯片的使用寿命。

Arm是最近一家对3D芯片表现出兴趣的IP公司之一。英特尔去年宣布了其对3D芯片堆叠的研究，AMD也讨论了在其芯片上的3D堆叠DRAM和SRAM，当然，闪存NAND公司已经生产了3D存储芯片。业界似乎致力在不久的将来制造更多3D芯片。

先进节点滞后，GF专注3D芯片

GF最近不得不承认它无法为AMD推出Zen 2芯片提供7nm工艺。这极大地影响了两家公司之间长达十年的关系。当然，AMD仍然是GF的客户，但比以前小得多。

GF不得不为未来重塑自我，因为摩尔定律已经放缓，缩小半导体工艺节点变得越来越困难和昂贵。转向3D芯片制造似乎有助于GF保持与客户的关系，因为其客户要求每年制造出更高性能的芯片。

由于12nm工艺更加成熟，因此在3D面上开发芯片应该更容易，而不必担心新的7nm工艺可能带来的问题。然而，台积电、三星和英特尔能够在比GF小得多的节点上开发3D芯片只是时间问题。如果是这样的话，GF可能不得不继续专注于生产具有“老技”的高价值3D芯片。