台积电16纳米与10纳米制程计划详解 2016年10nm生产

　　晶圆代工大厂台积电（TSMC）近日宣布将推出精简型、低功耗版本的16纳米FinFET制程，并公布其更先进纳米制程技术蓝图；台积电预定自今年中开始量产最新的16纳米FinFET Plus （16FF+）制程，并在2016年展开10纳米制程生产。

　　在20纳米芯片正式量产之后，台积电宣布于2015年中开始量产16FF+ 制程，该公司并表示采用此新制程的芯片性能可提升10%，功耗能比20纳米芯片低50%，周期时间（cycle time）则是20纳米芯片的两倍。台积电共同执行长刘德音（Mark Liu）并在于美国矽谷举行的年度技术大会上表示，该公司新制程到今年底将有超过50款芯片投片（tape-out），包括应用处理器、绘图处理器 （GPU）以及汽车、网路处理器。

　　“我们正处于一个关键时期──今日我们不只要推动各自公司的成长，还要推动对以往不存在之新公司的搜寻；”刘德音表示：“我们的消费性产品周期改变不多，改变的是产品设计与技术开发的节奏，在相同的时间框架之下，有越来越多工作必须要完成。”

　　刘德音指出，台积电已经与ARM合作进行Cortex-A72处理器核心的开发，利用16FF+ 制程让其性能达到Cortex-A15的3.5倍，而功耗则减少了75%；他并指出，台积电与ARM将继续在下一个制程节点进行合作。

　　台积电也开发了精简型（compact）版本的16纳米FinFET制程，命名为16FFC，锁定中低阶智能手机、消费性电子产品与穿戴式装置使用；该制程能将功耗降低超过50%，达到0.55伏特，预计在2016下半年开始产品投片。

　　“在16FF与16FF+方面，已经在成本上有一些明显的挑战，我们预期每闸成本也会升高；”市场研究机构International Business Strategies执行长Handel Jones表示：“我认为他们已经藉由16FFC制程承认了这一点，16FFC将会获得不少青睐，特别是因为他们能提供低功耗版本。”

　　长时间以来台积电与三星（Samsung）一直在16/14纳米节点相互竞争──台积电的16纳米制程与其他同业的14纳米制程性能相近，而三星则是在今年度的世界行动通讯大会（MWC）期间宣布其Galaxy S6智能手机将采用14纳米芯片。台积电的主管不愿意对市场竞争多做评论，而最后谁是赢家，从芯片产量可见分晓。

　　“三星声称他们已经开始量产（14纳米制程），但我们还没看到任何实际产品；”International Business Strategies的Jones提到了Exynos芯片：“如果三星现阶段确实开始大量生产，他们就领先了台积电。”

　　10纳米制程节点

　　台积电的16纳米制程技术预定今年夏天量产，该公司也公布了众所瞩目的10纳米制程计画；10纳米制程的逻辑闸密度会是16纳米制程的2.1倍，速度提升 20%，功耗则降低40%。台积电展示了采用10纳米节点的256MByte容量SRAM，预计10纳米节点将在2016年底开始生产，并透露有10家以 上的夥伴正进行不同阶段的设计。

　　“我们认为10纳米将会是持久技术节点，台积电也将加速10纳米制程进度，我认为这对产业界来说是一个很不错的征兆；”Jones表示：“随着10纳米节点加速进展──他们可能最后会迈向8纳米节点──台积电将拉近与英特尔（Intel）的差距，我认为台积电运势正好。”

　　Jone指出，台积电已经在16纳米以及10纳米技术投资115亿至120亿美元，这意味着该公司必须要有客户到位；为了强化10纳米制程的承诺，台积电将在2016年第二季进行一座新晶圆厂的10纳米制程设备装机，并将在本季在一座现有晶圆厂移入10纳米设备。

　　英特尔将会是台积电在10纳米制程节点的主要竞争者，前者预期在接下来10~18个月量产10纳米制程；而两者之间的竞争重点或许不在于量产时程，而是英特 尔的设计实力以及制造技术方面的问题。“还不清楚谁会在16/14纳米制程领先，但我认为台积电正积极尝试在10纳米节点超前；”Jone表示：“如果真是如此，台积电追上了英特尔，届时就要看台积电的10纳米与英特尔的10纳米是否相同。”