隨著半導體技術的不斷發(fā)展,人們逐漸意識到,自28納米節(jié)點之后,所謂的芯片工藝進步已經(jīng)不再是單純的尺寸縮小,而是更多地體現(xiàn)在等效工藝的提升上。
在過去,晶圓廠的工藝數(shù)字,如28納米、40納米或65納米,直接對應著芯片中的柵極寬度,這是衡量工藝水平的一個明確指標。然而,隨著柵極寬度的縮小達到物理極限,工藝數(shù)字開始變得模糊。
為了繼續(xù)在工藝上取得進步,晶圓廠開始采用等效工藝的概念。盡管工藝數(shù)字可能仍為28納米,但通過改進芯片結構等手段,晶圓廠能夠實現(xiàn)功耗降低20%或性能提升20%等顯著進步,這樣的工藝便被視為新一代工藝,如20納米或14納米。
這種等效工藝的發(fā)展,背后有著深刻的市場營銷動機。晶圓廠希望通過不斷推出數(shù)字更小的新工藝,來激發(fā)芯片廠商和消費者的購買欲望。畢竟,在大多數(shù)人的認知中,工藝數(shù)字越小,芯片的性能就越強。
而晶圓廠也因此獲得了更高的利潤。先進的工藝意味著更高的價格,晶圓廠通過不斷推動工藝進步,實現(xiàn)了毛利率的顯著提升。以臺積電為例,其毛利率已超過50%,遠超一般芯片企業(yè)。
然而,隨著工藝數(shù)字的不斷縮小,晶圓廠面臨著越來越高的研發(fā)和建廠成本。這導致新一代工藝的價格不斷攀升,如3納米芯片的價格已經(jīng)高達2萬美元每片,而即將到來的2納米芯片價格更是可能漲至3萬美元。
面對高昂的價格,芯片廠商開始重新審視新工藝的性價比。據(jù)稱,蘋果、高通、英偉達和聯(lián)發(fā)科等廠商在2025年都有可能不采用2納米芯片,而是選擇繼續(xù)使用性價比更高的第三代3納米工藝(N3P)。這些廠商認為,盡管2納米工藝在性能和功耗上有所提升,但相對于其高昂的價格來說,并不劃算。
隨著工藝的不斷進步,未來的芯片工藝數(shù)字將越來越小,如1.4納米、1納米甚至0.7納米等。然而,這樣的工藝是否真的有必要?又有多少芯片需要用到如此先進的工藝?這些問題引發(fā)了業(yè)界的廣泛討論。
有觀點認為,晶圓廠和芯片設備廠通過不斷推動工藝進步,實際上是在迫使芯片廠商跟隨其步伐,花費巨額資金來購買新一代工藝。這種做法是否真的有利于整個半導體行業(yè)的發(fā)展?或許值得我們深思。