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　　凯发国际官网✿ღღ！集成电路✿ღღ，k8凯发·(中国区)天生赢家一触即发芯片设计k8凯发(中国)官方网站凯发k8·[中国]官方网站✿ღღ，而从制程工艺的发展情况来看✿ღღ，一般是以28nm为分水岭✿ღღ，来区分先进制程和传统制程✿ღღ。下面✿ღღ，就来梳理一下业界主流先进制程工艺的发展情况✿ღღ。

　　由于性价比提升一直以来都被视为摩尔定律的核心意义✿ღღ，所以20nm以下制程的成本上升问题一度被认为是摩尔定律开始失效的标志✿ღღ，而28nm作为最具性价比的制程工艺✿ღღ，具有很长的生命周期✿ღღ。

　　在设计成本不断上升的情况下✿ღღ，只有少数客户能负担得起转向高级节点的费用✿ღღ。据Gartner统计✿ღღ，16nm /14nm芯片的平均IC设计成本约为8000万美元✿ღღ，而28nm体硅制程器件约为3000万美元✿ღღ，设计7nm芯片则需要2.71亿美元✿ღღ。IBS的数据显示✿ღღ：28nm体硅器件的设计成本大致在5130万美元左右✿ღღ，而7nm芯片需要2.98亿美元✿ღღ。对于多数客户而言✿ღღ，转向16nm/14nm的FinFET制程太昂贵了✿ღღ。

　　就单位芯片成本而言✿ღღ，28nm优势明显✿ღღ，将保持较长生命周期✿ღღ。一方面✿ღღ，相较于40nm及更早期制程✿ღღ，28nm工艺在频率调节✿ღღ、功耗控制✿ღღ、散热管理和尺寸压缩方面具有明显优势✿ღღ。另一方面✿ღღ，由于16nm/14nm及更先进制程采用FinFET技术✿ღღ，维持高参数良率以及低缺陷密度难度加大✿ღღ，每个逻辑闸的成本都要高于28nm制程的✿ღღ。

　　28nm处于32nm和22nm之间✿ღღ，业界在更早的45nm阶段引入了high-k值绝缘层/金属栅极（HKMG）工艺✿ღღ，在32nm处引入了第二代 high-k 绝缘层/金属栅工艺✿ღღ，这些为28nm的逐步成熟打下了基础✿ღღ。而在之后的先进工艺方面凯发k8国际app下载✿ღღ，从22nm开始采用FinFET（鳍式场效应晶体管）等✿ღღ。可见✿ღღ，28nm正好处于制程过渡的关键点上✿ღღ，这也是其性价比高的一个重要原因✿ღღ。

　　目前✿ღღ，行业内的28nm制程主要在台积电✿ღღ，GF（格芯）✿ღღ，联电✿ღღ，三星和中芯国际这5家之间竞争✿ღღ，另外✿ღღ，2018年底宣布量产联发科28nm芯片的华虹旗下的华力微电子也开始加入竞争行列✿ღღ。

　　虽然高端市场会被 7nm✿ღღ、10nm以及14nm/16nm工艺占据凯发k8国际app下载✿ღღ，但40nm✿ღღ、28nm等并不会退出✿ღღ。如28nm~16nm工艺现在仍然是台积电营收的重要组成部分✿ღღ，特别是在中国大陆建设的代工厂✿ღღ，就是以16nm为主✿ღღ。中芯国际则在持续提高28nm良率✿ღღ。

　　14nm制程主要用于中高端AP/SoC✿ღღ、GPU✿ღღ、矿机ASICFPGA✿ღღ、汽车半导体等制造✿ღღ。对于各厂商而言✿ღღ，该制程也是收入的主要来源✿ღღ，特别是英特尔✿ღღ，14nm是其目前的主要制程工艺✿ღღ，以该公司的体量而言✿ღღ，其带来的收入可想而知✿ღღ。而对于中国大陆本土的晶圆代工厂来说✿ღღ，特别是中芯国际和华虹✿ღღ，正在开发14nm制程技术✿ღღ，距离量产时间也不远了✿ღღ。

　　目前来看✿ღღ，具有或即将具有14nm制程产能的厂商主要有7家✿ღღ，分别是✿ღღ：英特尔✿ღღ、台积电✿ღღ、三星凯发k8国际app下载✿ღღ、格芯✿ღღ、联电✿ღღ、中芯国际和华虹✿ღღ。

　　同为14nm制程✿ღღ，由于英特尔严格追求摩尔定律✿ღღ，因此其制程的水平和严谨度是最高的✿ღღ，就目前已发布的技术来看✿ღღ，英特尔持续更新的14nm制程与台积电的10nm大致同级✿ღღ。

　　然而✿ღღ，英特尔公司自己的14nm产能已经满载✿ღღ，因此✿ღღ，该公司投入15亿美元✿ღღ，用于扩大14nm产能✿ღღ，预计可在今年第3季度增加产出✿ღღ。其14nm制程芯片主要在美国亚利桑那州及俄勒冈的D1X晶圆厂生产✿ღღ，海外14nm晶圆厂是位于爱尔兰的Fab 24✿ღღ，目前还在升级14nm工艺✿ღღ。

　　三星方面✿ღღ，该公司于2015年宣布正式量产14nm FinFET制程✿ღღ，先后为苹果和高通代工过高端凯发k8国际app下载✿ღღ。目前来看✿ღღ，其14nm产能市场占有率仅次于英特尔和台积电✿ღღ。

　　台积电于2015下半年量产16nm FinFET制程✿ღღ。与三星和英特尔相比✿ღღ，尽管它们的节点命名有所不同✿ღღ，三星和英特尔是14nm✿ღღ，台积电是16nm✿ღღ，但在实际制程工艺水平上处于同一世代✿ღღ。

　　格芯制定了两条工艺路线图✿ღღ：一是FinFET✿ღღ，这方面✿ღღ，该公司有14LPP和新的12LPP（14LPP到7LP的过渡版本）✿ღღ；二是FD-SOI✿ღღ，格芯目前在产的是22FDX✿ღღ，当客户需要时✿ღღ，还会发布12FDX妖刀记29✿ღღ。

　　联电方面✿ღღ，其14nm制程占比只有3%左右✿ღღ，并不是其主力产线✿ღღ。这与该公司的发展策略直接相关✿ღღ，联电重点发展特殊工艺✿ღღ，无论是8吋厂✿ღღ，还是12吋厂✿ღღ，该公司会聚焦在各种新的特殊工艺发展上✿ღღ。

　　中芯国际方面✿ღღ，其14nm FinFET已进入客户试验阶段✿ღღ，2019年第二季在上海工厂投入新设备✿ღღ，规划下半年进入量产阶段✿ღღ，未来✿ღღ，其首个14nm制程客户很可能是手机芯片厂商✿ღღ。据悉✿ღღ，2019年✿ღღ，中芯国际的资本支出由2018年的18亿美元提升到了22亿美元✿ღღ。

　　华力微电子方面✿ღღ，在年初的SEMICON China 2019先进制造论坛上✿ღღ，该公司研发副总裁邵华发表演讲时表示✿ღღ，华力微电子今年年底将量产28nm HKC+工艺✿ღღ，2020年底将量产14nm FinFET工艺✿ღღ。

　　从目前的晶圆代工市场来看✿ღღ，具备12nm制程技术能力的厂商很少✿ღღ，主要有台积电✿ღღ、格芯✿ღღ、三星和联电妖刀记29✿ღღ。联电于2018年宣布停止12nm及更先进制程工艺的研发✿ღღ。因此✿ღღ，目前来看✿ღღ，全球晶圆代工市场✿ღღ，12nm的主要玩家就是台积电✿ღღ、格芯和三星这三家✿ღღ。

　　台积电的16nm制程经历了16nm FinFET✿ღღ、16FF＋和16FFC三代✿ღღ，之后进入了第四代16nm制程技术✿ღღ，此时✿ღღ，台积电改变策略妖刀记29✿ღღ，推出了改版制程✿ღღ，也就是12nm技术✿ღღ，用以吸引更多客户订单✿ღღ，从而提升12吋晶圆厂的产能利用率✿ღღ。因此✿ღღ，台积电的12nm制程就是其第四代16nm技术✿ღღ。

　　格芯于2018年宣布退出10nm及更先进制程的研发✿ღღ，这样✿ღღ，该公司的最先进制程就是12nm了✿ღღ。该公司是分两条腿走路的✿ღღ，即FinFET和FD-SOI✿ღღ，这也充分体现在了12nm制程上✿ღღ，在FinFET方面✿ღღ，该公司有12LP技术✿ღღ，而在FD-SOI方面✿ღღ，有12FDX✿ღღ。12LP主要针对人工智能✿ღღ、虚拟现实✿ღღ、智能手机网络基础设施等应用✿ღღ，利用了格芯在纽约萨拉托加县Fab 8的专业技术✿ღღ，该工厂自2016年初以来✿ღღ，一直在大规模量产格芯的14nm FinFET产品✿ღღ。

　　由于许多连接设备既需要高度集成✿ღღ，又要求具有更灵活的性能和功耗✿ღღ，而这是FinFET难以实现的妖刀记29✿ღღ，12FDX则提供了一种替代路径✿ღღ，可以实现比FinFET产品功耗更低✿ღღ、成本更低✿ღღ、射频集成更优✿ღღ。

　　三星方面✿ღღ，其晶圆代工路线nm LPP✿ღღ。不过✿ღღ，三星的11 LPP和格芯的12nm LP其实是“师出同门”✿ღღ，都是对三星14nm改良的产物✿ღღ，晶体管密度变化不大✿ღღ，效能则有所增加✿ღღ。因此✿ღღ，格芯的12nm LP与三星的12nm制程有非常多的共同之处✿ღღ，这可能也是AMD找三星代工12nm产品的原因之一✿ღღ。

　　中芯国际方面✿ღღ，不仅14nm FinFET制程已进入客户风险量产阶段✿ღღ，而且在2019年第一季度妖刀记29✿ღღ，其12nm制程工艺开发进入客户导入阶段✿ღღ，第二代FinFET N+1研发取得突破✿ღღ，进度超过预期✿ღღ，同时✿ღღ，上海中芯南方FinFET工厂顺利建造完成✿ღღ，进入产能布建阶段✿ღღ。这意味着用不了多久✿ღღ，一个新的12nm制程玩家将杀入战团✿ღღ。

　　总的来说✿ღღ，台积电还是领先的✿ღღ，其典型产品就是2017年为苹果代工的A11处理器✿ღღ。而三星也紧跟步伐✿ღღ，在10nm这个点✿ღღ，双方的进度相差不大✿ღღ，但总体水平✿ღღ，台积电仍然略胜一筹✿ღღ。

　　今年✿ღღ，英特尔的老对手AMD打起了翻身仗✿ღღ，凭借台积电代工的7nm锐龙3000系列处理器✿ღღ，让AMD在CPU处理器的制程工艺上首次超越了英特尔✿ღღ。

　　而目前✿ღღ，英特尔的主流制程是14nm✿ღღ，不过✿ღღ，前不久传来消息✿ღღ，经过多年的攻关✿ღღ，该公司终于解决了10nm工艺的技术难题✿ღღ，已经开始量产✿ღღ。

　　不过✿ღღ，英特尔对制程节点的严谨追求是很值得称道的✿ღღ，从具体的性能指标✿ღღ，特别是PPA和晶体管密度来看凯发k8国际app下载✿ღღ，英特尔的10nm比台积电的10nm有优势✿ღღ。

　　在7nm✿ღღ，目前只有台积电和三星两家了✿ღღ，而且三星的量产时间相对于台积电明显滞后✿ღღ，这让三星不得不越过7nm✿ღღ，直接上7nm EUV✿ღღ，这使得像苹果✿ღღ、华为✿ღღ、AMD✿ღღ、英伟达这样的7nm制程大客户订单✿ღღ，几乎都被台积电抢走了✿ღღ。在这种先发优势下✿ღღ，台积电的7nm产能已经有些应接不暇✿ღღ。而在7nm EUV量产方面✿ღღ，台积电也领先了一步✿ღღ，代工的华为麒麟990已经商用✿ღღ，三星7nm EUV代工的高通新一代处理器也在生产当中✿ღღ，估计很快就会面市了✿ღღ。

　　英特尔方面✿ღღ，在10nm之后✿ღღ，该公司称会在2021年推出7nm工艺✿ღღ，据悉✿ღღ，其7nm工艺已经走上正轨凯发k8国际app下载✿ღღ，功耗及性能看起来都非常好✿ღღ，根据之前的消息✿ღღ，7nm工艺会在2021年的数据中心GPU上首发✿ღღ。

　　台积电在2018年1月就开始兴建5nm晶圆厂了✿ღღ；除了钱✿ღღ、晶圆厂✿ღღ、光刻机之外✿ღღ，5nm的刻蚀机✿ღღ、EDA工具✿ღღ、客户等也已经陆续就位✿ღღ：

　　芯片的制造过程可以简化成用光刻机“雕刻”图案✿ღღ，用刻蚀机吹走/洗走多余的材料妖刀记29✿ღღ。相对于光刻机✿ღღ，刻蚀机的研发难度要小一些✿ღღ，但刻蚀机也是除光刻机以外最关键的设备✿ღღ。目前一台刻蚀机单价在200万美元左右✿ღღ，一个晶圆厂需要40-50台刻蚀机✿ღღ。

　　国外刻蚀机设备厂商主要有应用材料（Applied Materials）✿ღღ、科林研发（LAM） ✿ღღ、东京威力科创（TEL）✿ღღ、日立先端（Hitach）✿ღღ、牛津仪器等✿ღღ；国内玩家则有中微半导体✿ღღ、北方微电子✿ღღ、金盛微纳科技✿ღღ，我们跟国外的差距没有光刻机那么大✿ღღ。

　　2018年12月✿ღღ，中微半导体的5nm等离子体刻蚀机也宣布通过台积电验证✿ღღ，将用于全球首条5nm制程生产线nm时代✿ღღ，中微半导体的刻蚀机也进入了台积电的7nm产线nm

　　工具已就位✿ღღ；目前✿ღღ，全球几大EDA巨头都已经陆续推出了5nm芯片设计工具✿ღღ，比如在2018年10月✿ღღ，新思

　　宣布其数字和定制设计平台通过了台积电的5nm EUV工艺技术认证✿ღღ。而另一EDA巨头华登国际创始人兼

　　CEO陈立武曾经告诉智东西✿ღღ，目前Cadence已经和很多合作伙伴开始了7nm✿ღღ、5nm✿ღღ、甚至3nm芯片工艺制程的研究✿ღღ。比如今年年初✿ღღ，比利时公司Imec与Cadence就成功流片了首款3nm测试芯片✿ღღ。陈立武说✿ღღ，现在5nm市场是最活跃的✿ღღ，有很多非常积极的公司正在安排5nm相关EDA软件与设计✿ღღ、IP的协同✿ღღ。

　　芯片与数据中心在再次之✿ღღ，所以最先用上先进的工艺的往往是专用芯片而非通用芯片✿ღღ，比如台积电7nm的头批客户只包含了比特币与手机芯片玩家✿ღღ。而根据华为

　　平台与关键技术开发部部长夏禹此前给出的芯片工艺路线nm芯片研发进程✿ღღ，预计5nm芯片问世的时间点在2020年✿ღღ。在7nm时代✿ღღ，华为和台积电合作研发了3年✿ღღ，耗资3亿美元✿ღღ，才终于在2018年拿出7nm芯片设计✿ღღ。

　　工艺越先进✿ღღ，需要投入的也成本越高✿ღღ，这个道理在芯片代工厂跟芯片设计商同理✿ღღ，5nm的设计总成本（人工与许可费）是7nm的1.5倍左右✿ღღ。

　　而根据台积电数据✿ღღ，基于5nm工艺生产的A72芯片✿ღღ，芯片面积缩小了1.8倍✿ღღ，速度提升了14.7% -17.1%✿ღღ。

　　以上✿ღღ，就业界已经量产的主流先进制程工艺的发展情况✿ღღ，以及相关厂商的进展进行了阐述✿ღღ。而更先进的5nm✿ღღ、3nm✿ღღ、2nm等还没有进入量产阶段✿ღღ，就不再详述了✿ღღ。这些制程节点已经鲜有玩家了✿ღღ，目前只有台积电和三星这两家✿ღღ，台积电称将于明年量产5nm✿ღღ，而三星似乎要越过5nm✿ღღ，直接上3nm,我们拭目以待

　　产品占当期销售额的 15%✿ღღ，5 纳米产品占比达到了 35%✿ღღ，而 7 纳米产品则占据了 17%✿ღღ；整体上看✿ღღ，

　　营收占比高达67% /

　　领域的掩模版是龙图光罩最主要的收入来源✿ღღ，且营收和营收占比呈现逐年递增的趋势✿ღღ。龙图光罩指出✿ღღ，在功率

　　掩模版国产化的先锋 /

　　之争✿ღღ：2nm战况激烈✿ღღ，1.8/1.4nm苗头显露 /

　　快速发展✿ღღ，每一代新技术都在减小集成电路(IC)上各层特征的间距和尺寸✿ღღ。晶圆上高密度的电路需要更高的精度以及高度脆弱的

　　概览与氧化 /

　　测试 /

　　✿ღღ，并且会随着G4不断改进✿ღღ：• 导通电阻约比G3低15%• 工作频率接近1 MHz• 成熟且稳健的

　　本文转自TechSugar 感谢TechSugar对新思科技的关注 虽然摩尔定律走到极限已成行业共识✿ღღ，但是在现代科技领域中✿ღღ，

　　芯片“三大拦路虎” /

　　芯片设计成功的关键 /

　　”挖出饼干的中间部分凯发k8国际app下载✿ღღ，然后倒入巧克力糖浆✿ღღ，再盖上一层饼干层✿ღღ。“倒入巧克力糖浆”和“盖上饼干层”的过程在

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