台积电:没错,我做芯片了!

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原创 来源:原创 2019-06-25 10:21
"高通华为对此怎么看?"

作为世界上最大的、工艺技术顶尖的芯片代工厂,台积电一直以来都没有“跨界”,专注于代工生产芯片,没有进入设计芯片领域。以台积电的经济基础和技术实力来看,想要在芯片设计领域有所成绩并非难事,而台积电迟迟没有动,这也是一直以来很多人觉得遗憾的地方!

 

不过“常在河边走,哪有不湿鞋”,台积电还是忍不住出手了并向全世界宣布:没错,我台积电自己要做芯片了!

 

突然的7nm芯片“This”

在本月初于日本东京举办的VLSI Symposium(超大规模集成电路研讨会)期间,台积电展示了自己设计的一颗名为“This”的芯片。基本参数上,该芯片采用7nm工艺,4.4x6.2mm(27.28 mm2),CoWos(晶圆基底封装),双芯片结构,其一内建4个Cortex A72核心,另一内建6MiB三缓。

 

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“This”芯片采用了一种双芯片设计,这种技术可以通过添加额外的PHY来进行扩展,芯片不同单元间以及不同芯片之间可以形成互联。每个小芯片具有15个金属层,模具本身仅为4.4毫米×6.2毫米(27.28mm2)。

 

台积电采用了四个Arm Cortex-A72内核,针对turbo频率大于4GHz电压操作,配备了高性能单元(7.5T,3p + 3n)并定制设计1级高速缓存单元,这一模块有两个L2缓存块,每个1 MiB,这些是使用它们的高电流位单元实现的,并以半速运行。此外,还有一个大型的6 MiB L3缓存,使用高密度位单元实现,并以四分之一速度运行。

 

在1.20的电压下,Cortex内核可以达到4 GHz,实测最高达到了4.2GHz(1.375V)。不过,台积电方面表示,这款芯片是为高性能计算平台设计的,所以其主频才会如此惊人。

 

这颗突然来的“This”无论是少见的高主频,还是旧架构新制程的搭配,都在试图表现台积电生产的可靠性。

 

“烧钱”狂魔台积电

要说做芯片,台积电也有这个资本。2018 年全年公司收入实现 337.29 亿美元,同比增长 2.40%。

 

最新数据显示,台积电2019年第二季度全球晶圆代工市场份额为49.2%,近五成的市占比笑傲全球。在制程工艺上,台积电7nm工艺也要比竞争对手们领先了一整年,目前市面上能够见到的苹果、海思、AMD等7nm工艺处理器都是台积电代工生产的。


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台积电能取得如此领先跟其舍得烧钱有关,在日前上海的技术论坛上,台积电联席CEO、总裁魏哲家提到,台积电过去5年用于半导体工艺研发和生产的投资超过500亿美元,在今年半导体市场不景气的情况下,投资也超过了100亿美元。

 

大量烧钱也推动了技术的提升与产能的扩张,2018年台积电生产了1200万片12英寸晶圆、1100万片8英寸晶圆,其中7nm工艺晶圆产能将达到100万片,已经成为台积电营收的主力,Q1季度营收占比超过23%,预计今年全年占比将达到20%以上。

 

在工艺研发进度上,除了今年将会量产的7nm+ EUV光刻工艺,还有6nm、7nm工艺的改进版。5nm工艺也将在明年上半年量产。更先进的工艺方面,台积电的3nm工艺晶圆厂已经在建设当中了,预计2022年量产,2nm工艺也已经正式启动研发。

 

这么多年了,才想起来自己做芯片?

这些年台积电虽然风光无限,也并不是全无顾忌。由于7nm工艺比三星要早,台积电拿下了7nm工艺的芯片几乎所有的订单,不缺客户的台积电只缺产能。随着三星7nm EUV工艺的量产,三星已经把高通骁龙865的代工订单抢了过去,除此之外,全球第二大IC设计公司NVIDIA的大单也被三星拿下,并且在报价上要比台积电便宜不少。

 

同时,全球GDP增速放缓,半导体行业同步放缓。 根据台积电自己的预测,2019年全球GDP增速将会放缓至 2.6%(2018年为 3.2%),全球半导体市场(不含存储市场)将会有1%的增长,而代工厂将可能面临持平的可能。另有研究机构预测,2019年美国,欧洲和亚太地区应用规模经过连续两年的强劲增长后将出现负增长。

 

在追求技术投入的同时,要面临的风险也越来越高,前景不确定的情况之下,包含像联电或者Global Foundries,他们其实退出了所谓先进制程的开发,转回去在成熟制程上做产能更优化的调配,并不是所有的IC都要一直追求更先进的制程工艺。

 

竞争对手的追赶,全球半导体脚步放缓,追求先进工艺存在高风险等各种因素是必须要考虑的问题,台积电也在积极寻求转型,做芯片或许是其中的一项计划。

 

一开始的时候,因为制作和生产盘子太大,所以一家公司没办法承受,同时制造和设计和生产,如果量不够的话,建一个生产厂线又太浪费钱,所以才出现了台积电这种只生产的厂商。如今台积电在制造上已经足够强大,生产成本优势将是其他芯片厂商企及不到的。目前,台积电还没有明确表示自己接下来会不会出更多的芯片,但这颗“This”就足够让其他芯片厂商“震惊”了!

 

“This”虽然采用7nm打造但不是最新最强架构,目前看起来和世界主流芯片大厂有着一定差距,或者台积电设计生产这颗芯片的目的,仅仅只是为了“秀肌肉”。但以台积电的实力,以及近年来台积电一步一个脚印、厚积薄发的态势来看,芯片领域的狼真的来了!


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