Intel明年推10nm工艺 智能驾驶芯片企业却觉得28nm是性价比最好的一代技术

近日，芯片巨头Intel终于宣布其10nm芯片有望在2019年下半年开始出货。

摩尔定律发展到今天已经失效，这些年来，Intel在10nm工艺制程上一直发展不顺利，近乎难产，以至于从2015年发布Skylake架构芯片以来，该公司一直在14nm工艺上修修补补，甚至有传言称Intel内部已完全放弃10nm计划。

所幸，Intel宣布明年将推出下一代Sunny Cove架构的酷睿（Core）与至强（Xeon）芯片。

据了解，Sunny Cove是一种基于10nm工艺构建的增强型微架构，但Intel推出的并非是完全体的10nm芯片，而是通过Foveros技术将不同性能、不同部分封装在一起，仅高性能部分使用10nm工艺制程。

Foveros是一种逻辑芯片3D堆叠技术，之前已经应用在存储芯片上，但用在CPU上仍有困难。Foveros技术允许将复杂的逻辑芯片堆叠在一起，从而提供更大的功能，使处理器不同部分的组件与相应的制造工艺匹配。

例如，高性能CPU内核可能构建在性能最高的10nm工艺上，但集成USB、Wi-Fi、以太网、PCIe的I/O连接部分不需要这么高的性能，采用14nm甚至22nm工艺可能更有意义，因为其性能足够，但功耗和成本要低得多。

Foveros意味着处理器可以按照不同的制程集成这些组件，这些不同的组件可以并排紧密包装在一起，实现更高的密度和更小的芯片面积。

芯片在完成前期的设计和开发之后，将交由芯片代工厂进行流片，再往后便是封装和批量生产。目前，比较知名的芯片代工厂包括Intel、三星、台积电以及格罗方德这样的公司。

自1995年以后，半导体制程工艺水平从500nm、350nm、250nm一直进化到如今的28nm、10nm以及7nm。目前，多数代工厂都在大力投入7nm生产线，相关的样片也已经流片成功。

所谓制程纳米，是CMOSFET晶体管闸极的宽度，即闸长。闸长可以分为光刻闸长和实际闸长。由于在光刻中光存在衍射现象以及芯片制造中还要经历离子注入、蚀刻、等离子冲洗、热处理等步骤，因此会导致光刻闸长和实际闸长不一致的情况。

另外，同样的制程技术下，实际闸长也会不一样。Intel在10nm制程上与对手进行的以下对比便足以说明问题。

闸长越短，有两大好处：一是提高晶体管密度，在同样大小的硅晶圆制造更多的晶体管，运算能力会更强；另一个好处是降低功耗，因为闸长决定了电流通过时的损耗，宽度越窄，功耗越低。

这也是为什么众多芯片设计商要采用更先进的制程工艺的原因，但将真实需求、投入成本、技术成熟度引入进考量体系的话，很多芯片设计企业并不会一味去追求最新的制程工艺，他们会选择在具体时间节点上性价比最高的工艺。

根据咨询公司Gartner的推算，10nm芯片的总设计成本约为1.2亿美元，7nm芯片则为2.71亿美元，较10nm高出两倍之多，所以并不是所有企业都能追逐最新的工艺。

智能驾驶芯片企业所选择的芯片制程工艺在12nm-40nm之间，策略是比较稳妥而且保守的。

调研结论显示，芯片制程工艺的发展所推动的性能提升与成本下降两大趋势在28nm工艺节点发生转折，再往更先进的工艺做，成本不降反升。从商业上考量，对于一些民用的场景，比如智能汽车，28nm是性价比最好的一代技术。

2018年年初，全球领先的芯片代工厂台积电宣布保留28nm工艺生产线，作为长周期、长寿命的技术，这代技术最稳定，而且应用也非常广泛。虽然目前的技术已经进化至7nm，甚至是5nm。

当大厂和创业公司同时选择一家芯片代工厂之时，未来相应的订单生产优先级也将产生一定的差异，好在目前这些企业选择的芯片制程工艺重合度还没那么高。

相关企业在接受调研时表示，以台积电为例，他们在行业中还是很讲规则的，要在台积电进行芯片的流片和量产，需要申请一系列资质，包括企业背景、技术以及产品未来的预测，同时对方还会来企业内部做调查，最后才能确定是否为该企业开辟账户。