45nm用或不用都是個(gè)問題

　　與其說45nm剛剛走到我們面前，不如說我們已經(jīng)可以準(zhǔn)備迎接32nm工藝時(shí)代，因?yàn)閾?jù)三星存儲(chǔ)合作伙伴透露，今年底或明年初三星將開始試產(chǎn)30nm工藝半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片，其閃存芯片更是早于Intel邁向了50nm量產(chǎn)階段。無疑，我們只不過在Intel強(qiáng)大的宣傳攻勢下，認(rèn)為似乎CPU才是所有半導(dǎo)體的制程工藝的領(lǐng)先者，但也許再向下Intel也會(huì)感到有些力不從心。

　　當(dāng)然，我們今天討論的重點(diǎn)不是誰的制程工藝更先進(jìn)，而是要討論45nm究竟該不該采用，亦或準(zhǔn)確的說是要不要采用的問題。

　　從技術(shù)的角度來說，45nm自然是比現(xiàn)在的65nm好很多，晶體管密度增加的直接后果就是單位封裝內(nèi)的有效晶體管數(shù)量有增加了將近一倍，同樣性能的產(chǎn)品由于單位芯片尺寸的縮小可以節(jié)能30%左右，同樣面積的芯片則可以將性能提升60%以上，同樣尺寸的封裝中則可以加入更多的功能單元芯片……制程工藝的進(jìn)步帶來的好處自然是不言而喻的，如果新技術(shù)不能全面的超越舊有即時(shí)，沒有人會(huì)愿意去研發(fā)更高的制程工藝，摩爾定律也早就被扔進(jìn)歷史垃圾堆了。

　　然而，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷的幾年快速發(fā)展和代工行業(yè)的逐漸興起，半導(dǎo)體從業(yè)進(jìn)入門檻相對(duì)降低，半導(dǎo)體市場的競爭則逐年加劇。隨之而來的就是整機(jī)硬件成本壓縮力度加大導(dǎo)致的半導(dǎo)體元器件的單品利潤極速下滑，半導(dǎo)體產(chǎn)品的競爭已經(jīng)不是簡單的技術(shù)先進(jìn)就可以勝出的博弈，成本問題被無限放大到盡可能多的電子產(chǎn)品中。

　　從市場或者確切地說是消費(fèi)者（采購商當(dāng)然是元器件的消費(fèi)者）角度關(guān)心的并不僅僅是性能，性價(jià)比才是重點(diǎn)，你提供的性能過于先進(jìn)沒有什么意義，你提供性能夠用最好是出色但價(jià)格低廉的產(chǎn)品才受歡迎。

　　因此，從65nm開始就已經(jīng)出現(xiàn)許多逆潮流著，許多半導(dǎo)體IC感覺130nm是個(gè)不錯(cuò)的平衡點(diǎn)，不貴但夠用就好。隨著45nm時(shí)代的到來，估計(jì)90nm就將成為下一個(gè)停滯點(diǎn)，畢竟90nm制程工藝已經(jīng)完全普及，市場競爭足夠充分，制造附加成本已經(jīng)和130nm相差無幾，既能提高性能又可節(jié)約開支，何樂而不為。

　　但是，并不是所有的半導(dǎo)體IC都有這么好的閑情雅致，還是有很多半導(dǎo)體廠商在是否選擇45nm工藝的抉擇上徘徊。畢竟現(xiàn)在看起來45nm用或不用都是個(gè)問題。對(duì)于競爭相對(duì)激烈或者對(duì)性能要求比較高的半導(dǎo)體領(lǐng)域來說，45nm是搶占市場先機(jī)的利器。比如，依靠三星50nm的閃存技術(shù)生產(chǎn)的某品牌閃存卡已經(jīng)可以做到64GB存儲(chǔ)容量，預(yù)計(jì)如果采用30nm工藝則可以在明年下半年推出128GB的容量，這無疑是極具市場競爭力的，與此同時(shí)，該類卡的價(jià)格不菲，由于由明顯的競爭優(yōu)勢，因此并不擔(dān)心市場問題。但是，其他許多半導(dǎo)體產(chǎn)品則沒有那么幸運(yùn)。
    以最為大眾關(guān)注的CPU為例，45nm自然能提高許多性能，但未必就一定能收獲市場的青睞。45nm概念不錯(cuò)，產(chǎn)品性能也好很多，但價(jià)格實(shí)在不敢恭維，至少在現(xiàn)在這個(gè)硬件已經(jīng)領(lǐng)先軟件不少的時(shí)代，一顆65nm的頂級(jí)cpu的制造成本其實(shí)只有45nm的54%左右（包含所有研發(fā)費(fèi)用公攤），而兩者的性能并沒有實(shí)際成本差距的那么大，具體到實(shí)際桌面應(yīng)用上則并無明顯的性能提升，至少一般用戶很難體會(huì)明顯，因此45nmcpu不過處在概念主導(dǎo)的階段，還缺乏足夠的市場競爭力。手機(jī)基帶芯片是另一個(gè)45nm的擁躉，至少現(xiàn)在已經(jīng)有4家芯片廠商明確提出了45nm正在研發(fā)中，當(dāng)然所有的45nm都指向3G手機(jī)中的高端應(yīng)用，很明顯，目前一般消費(fèi)者2008年底之前還無緣接觸到45nm的手機(jī)基帶處理芯片。

　　各位可能要問，這不是都在向45nm邁進(jìn)么？為什么說用和不用都是個(gè)問題呢？很簡單，對(duì)于這些性能競爭高于成本壓力的領(lǐng)域，45nm自然更容易產(chǎn)生高額銷售價(jià)格，但45nm利潤卻未必比65nm高多少。

　　從制造成本上來看，45nm目前只有Intel、三星、IBM和TSMC四家技術(shù)比較成熟，其中Intel暫時(shí)不會(huì)代工。目前，幾家都是從12英寸65nm工藝基礎(chǔ)上研發(fā)的45nm工藝，因此相對(duì)投入都不是很大，但也都超過了30億美元，最近東芝投資的一條全新45nm生產(chǎn)線成本則高達(dá)65億美元。如果每個(gè)廠家以晶圓月產(chǎn)5萬為標(biāo)準(zhǔn)，那么要想在2年內(nèi)完全收回成本，單個(gè)芯片的附加成本接近50美分。這無疑是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，具體到一顆四核CPU所增加的制造成本就接近了3美元。更何況目前絕大部分45nm12英寸晶圓線都還沒有足夠的訂單支撐其滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)了。另外，45nm工藝的研發(fā)也是個(gè)不小的投入，目前沒有10億美元的投入實(shí)在無法完成全部的設(shè)計(jì)開發(fā)完整流程，這對(duì)于未來產(chǎn)品的附加成本又是一個(gè)沉重的負(fù)擔(dān)。

　　從制造上說，除非擁有自己的工廠并且技術(shù)雄厚（如Intel、三星），那么你的45nm必須依靠代工廠進(jìn)行生產(chǎn)，這無疑將產(chǎn)品的一部分控制權(quán)交給了別人，因此難免產(chǎn)生一定的不可避免的風(fēng)險(xiǎn)。目前，大部分半導(dǎo)體巨頭的工藝設(shè)定的下限就是45nm，再向下的工藝制程將全部交付給代工廠商研發(fā)，自己保留的生產(chǎn)線將僅供不時(shí)之需。對(duì)于這樣的工廠生產(chǎn)線，現(xiàn)在最大的問題是要不要花費(fèi)30億來進(jìn)行擴(kuò)充升級(jí)，擴(kuò)充是戰(zhàn)略的需要，而擴(kuò)充必然帶來沉重的成本壓力，半導(dǎo)體廠商今年的日子已經(jīng)不再舒坦，30億并不是一個(gè)小包袱。

　　45nm，美好但充滿矛盾，用，必須要考慮成本和戰(zhàn)略決策的雙重壓力，面對(duì)的是失去市場份額的危險(xiǎn)；不用，可能會(huì)被競爭對(duì)手超越甚至甩開，面對(duì)的將是更嚴(yán)峻的生存和技術(shù)領(lǐng)先問題。45nm，正拷問著半導(dǎo)體廠商決策層已經(jīng)有些脆弱的神經(jīng)。