40nm工藝帶來全新競爭力

　　全球能源問題的集中爆發(fā)，讓半導(dǎo)體產(chǎn)品的發(fā)展不再僅僅追求性能的提升，而是要綜合考慮性能、功耗與成本的平衡點(diǎn)。與眾多先進(jìn)電源管理方案實(shí)現(xiàn)降低系統(tǒng)功耗相比，制程工藝的進(jìn)步才是提升性能和降低功耗最根本的辦法，轉(zhuǎn)向更高制程無疑是提升半導(dǎo)體產(chǎn)品性能功耗比和市場競爭力最直接有效的辦法。

　　市場研究機(jī)構(gòu)Gartner Dataquest產(chǎn)業(yè)分析師Kay-Yang Tan表示，過去數(shù)十年來，集成器件制造商(IDM)在工藝技術(shù)及服務(wù)的創(chuàng)新方面扮演領(lǐng)航者的角色，未來也將繼續(xù)在新一代產(chǎn)品的開發(fā)上扮演重要的角色。同時(shí)，專業(yè)集成電路制造服務(wù)公司在新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)中扮演越來越重要的角色，所產(chǎn)出芯片的市場銷售金額占全球半導(dǎo)體業(yè)的比例已從1998年的9.2%增加到2008的25.3%。

　　圖1 TSMC先進(jìn)工藝路線圖

　　2007年底，Intel將通用芯片的制程帶入45nm，而為了給客戶提供更好地服務(wù)，代工巨頭臺積電(TSMC)在2008年率先開始提供更先進(jìn)的40nm工藝，新的代工藝包括提供高效能優(yōu)勢的40nm通用型工藝(40G)以及提供低耗電量優(yōu)勢的40nm低耗電工藝(40LP);同時(shí)提供完備的40nm設(shè)計(jì)服務(wù)套件及包括經(jīng)過工藝驗(yàn)證的合作廠商硅智材、設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具，以及TSMC的電性參數(shù)模型(SPICE Model)及核心基礎(chǔ)硅智材的完整設(shè)計(jì)生態(tài)環(huán)境。

　　當(dāng)然，40nm和45nm屬于同一代制程，芯片設(shè)計(jì)人員無需更改芯片設(shè)計(jì)或采用新的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，只要采用TSMC的45nm工藝設(shè)計(jì)流程，便可以直接獲得40nm工藝所提供的競爭優(yōu)勢。TSMC希望新工藝的變化務(wù)必使在芯片制造端這一轉(zhuǎn)換過程清楚透明，讓芯片設(shè)計(jì)人員沒有后顧之憂，可以專心致力于提升產(chǎn)品的效能。40nm工藝的主要特點(diǎn)包括：

• 　　芯片門密度(Raw gate density)是65nm工藝的2.35倍;
• 　　運(yùn)作功率(Active power)較45nm工藝減少幅度可達(dá)15%;
• 　　創(chuàng)下業(yè)界SRAM單位元尺寸及宏尺寸的最小紀(jì)錄;
• 　　提供通用型工藝及低耗電工藝以滿足多種不同產(chǎn)品應(yīng)用;
• 　　已經(jīng)有數(shù)十個(gè)客戶進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì);
• 　　客戶已經(jīng)頻繁使用晶圓共乘服務(wù)進(jìn)行產(chǎn)品驗(yàn)證。