近日，記者獲悉國產(chǎn)CPU企業(yè)兆芯正與國內(nèi)主要12英寸晶圓代工企業(yè)上海華力微電子有限公司合作開發(fā)國內(nèi)首個(gè)通用CPU的28納米專用制造工藝平臺。這將為國產(chǎn)CPU的成熟與發(fā)展提供有力支撐。
將掌握通用CPU生產(chǎn)工藝
基于x86架構(gòu)開發(fā)的國產(chǎn)CPU企業(yè)兆芯日前展示了其最新一代處理器ZX-D系列。“ZX-D系列處理器現(xiàn)在已經(jīng)在臺積電成功流片，預(yù)計(jì)今年年底前將會有搭載它的整機(jī)產(chǎn)品發(fā)布。該產(chǎn)品性能相當(dāng)于英特爾i3~i5處理器之間，不僅定位于黨政軍等市場，也將向公開市場拓展。”兆芯副總裁傅城告訴記者。
在展示新一代產(chǎn)品的同時(shí)，傅城還透露，該公司與華力微合作，基于華力微正在開發(fā)的28納米工藝平臺，開發(fā)國內(nèi)首個(gè)用于通用CPU生產(chǎn)的專用工藝。
資料顯示，兆芯的28nm工藝從2013年開始做預(yù)研，2014年正式設(shè)計(jì)，2015年在臺積電實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
不過對于通用CPU設(shè)計(jì)企業(yè)來說，從專用市場進(jìn)入面向普通消費(fèi)者的公開市場是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。不僅要綜合考慮開發(fā)成本、芯片性能、市場接受度等環(huán)節(jié)，還有一個(gè)主要難點(diǎn)，即制造工藝環(huán)節(jié)。目前，國內(nèi)晶圓廠尚難以實(shí)現(xiàn)對通用CPU生產(chǎn)工藝的完全掌握。
盡管CPU企業(yè)掌握了設(shè)計(jì)技術(shù)，但一顆高質(zhì)量、高效能的CPU，其設(shè)計(jì)平臺與制造工藝平臺需要緊密結(jié)合。目前國內(nèi)通行的fabless+foundry模式與英特爾采取的IDM模式是有區(qū)別的。英特爾的IDM模式將設(shè)計(jì)與工藝平臺整合在一起，工藝平臺幾乎就是為通用CPU的生產(chǎn)進(jìn)行服務(wù)，可以及時(shí)調(diào)試工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)CPU效能的最大化；AMD盡管其制造平臺已經(jīng)獨(dú)立為格羅方德，但其為AMD CPU制造的14nm工藝兩者也緊密相結(jié)合，AMD從未輕易放手。
傅城表示，兆芯當(dāng)前正與上海華力微電子合作，華力微處于28nm工藝階段。“采用專用工藝生產(chǎn)出的芯片性能與非專用工藝是完全不同的。如果工藝平臺對CPU公司不能很好地支持，國產(chǎn)CPU的效能就會被大打折扣。”傅城期盼專用芯片工藝將使產(chǎn)品性能更加出色。
加快推進(jìn)28納米工藝開發(fā)
2015年10月，華力微發(fā)布了進(jìn)行28納米工藝開發(fā)的消息。由于華力微建廠時(shí)已經(jīng)考慮了設(shè)備的前置性，因此現(xiàn)有的12英寸線即可進(jìn)行28納米的生產(chǎn)。實(shí)際上，當(dāng)初這條生產(chǎn)線在規(guī)劃時(shí)就兼容了55/40/28納米三種工藝需求。2016年11月，華力微電子又正式啟動二期12英寸高工藝等級生產(chǎn)線項(xiàng)目，總投資達(dá)387億元，規(guī)劃月產(chǎn)能4萬片。
根據(jù)華力微總裁雷海波此前接受記者采訪時(shí)的介紹，目前華力的28納米平臺已經(jīng)在開發(fā)邏輯芯片和射頻芯片。預(yù)計(jì)2017年有望實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，該工藝平臺將首先在華力一期實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)，未來將導(dǎo)入二期生產(chǎn)線。
根據(jù)規(guī)劃，華力二期新生產(chǎn)線的工藝節(jié)點(diǎn)為28納米/14納米。它延續(xù)了一期項(xiàng)目55-40-28納米的工藝發(fā)展規(guī)劃，將形成相對連續(xù)完整的演進(jìn)路徑，重點(diǎn)正是國際上已經(jīng)相對成熟，但對中國大陸廠商來說仍然存在極大挑戰(zhàn)的28、14納米工藝平臺。
根據(jù)賽迪顧問的報(bào)告顯示，隨著28納米工藝技術(shù)的成熟，28納米工藝產(chǎn)品的市場需求量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢，年復(fù)合增長率高達(dá)79.6%。這種高增長態(tài)勢將持續(xù)到2017年。同時(shí)，28納米工藝將會在未來很長一段時(shí)間內(nèi)作為高端主流的工藝節(jié)點(diǎn)，預(yù)計(jì)還將持續(xù)4~5年?？紤]到中國物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域巨大市場需求，這一期限預(yù)計(jì)更長，為6~7年。因此，抓住技術(shù)變革的有利時(shí)機(jī)，持續(xù)推動先進(jìn)工藝及生產(chǎn)線（28納米是其中的重點(diǎn)）建設(shè)是發(fā)展我國集成電路產(chǎn)業(yè)的既定目標(biāo)。
一般來說，一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)，主工藝平臺首先發(fā)展的是邏輯工藝或者是RF，隨著技術(shù)的成熟將逐漸開發(fā)特色工藝平臺，如高壓工藝平臺、CIS工藝平臺、eFlash工藝平臺等。華力微28納米平臺前期將面向智能手機(jī)等發(fā)展邏輯芯片和射頻芯片，隨著技術(shù)的成熟，擴(kuò)展產(chǎn)品范圍，推進(jìn)通用CPU的工藝，對于中國大陸半導(dǎo)體制造的成熟與發(fā)展，將有重要意義。