芯東西（公眾號：aichip001）
編譯 | 高歌
編輯 | 雲鵬
芯東西4月12日消息，本週日，美國電子技術媒體EE Times發佈了對美國晶圓代工廠商格芯（Globalfoundries）的CEO湯姆•考爾菲德（Tom Caulfield）的採訪。考爾菲德認為，台積電、三星等先進製程玩家已經吸引了太多注意力與投資。現在全球缺芯的原因之一就是針對成熟製程的投資不足，成熟製程玩家應該獲得更多的關注。
他提到，目前格芯針對芯片短缺已經採取了相應措施，也基於成熟製程工藝進行了很多技術創新，將繼續把注意力集中在成熟製程上。
一、成熟製程市場需求快速增加，格芯增加10億美元市場説到半導體，人們最先想到的公司可能就是英特爾，上到高性能計算專家、下至遊戲玩家都在關注該公司。
此外，許多頂級芯片設計公司也讓人耳熟能詳，比如蘋果、高通；台積電、三星兩家公司也因為其先進製程的製造能力而被很多人熟知。相對來説，亞德諾、安森美、科沃、瑞薩電子等半導體公司的知名度就會比較低，聯電、SkyWater Technology等晶圓代工廠商則基本只被業內人士所瞭解。
有時公眾的關注並非那麼重要，但當很多美國國會議員與公眾站在一起時，很大程度上就可以決定某些政府資金的流向。近期美國拜登政府計劃向半導體制造業提供500億美元的資金，考爾菲德希望以格芯、聯電為首的成熟製程玩家能在其中獲得更多份額。
格芯的CEO湯姆•考爾菲德
考爾菲爾德指出，自半導體被髮明以來，人們的關注焦點都在以計算為中心的設備上，為了獲得更強大的處理能力，大量投資被不斷投入先進製程研發中。
時至今日，台積電、三星、英特爾等公司對先進製程的持續投資已經不再符合市場現狀。事實上，以計算為中心的產品銷售額僅佔整個半導體市場的30%，卻有太多的資金投入在7nm、5nm、3nm等工藝節點上。
在過去十年裏，從智能手機開始，越來越多的智能設備出現在市場上。但是大部分智能設備並不需要基於先進製程工藝的芯片。相反，高、低電壓集成電路，嵌入式存儲器件，射頻混合信號電路等成熟製程芯片在智能設備中的佔比更高，其市場需求也在快速增長中。
格芯在一年裏採用的新技術數量超過了過去十年的累加。考爾菲德提到，與去年6月份的預計相比，格芯的市場需求增加了10億美元，而格芯只是一家市值60億美元的公司。
二、成熟製程產能不足令眾多汽車廠商停工隨着成熟製程芯片需求的快速增長，從去年年底至今的芯片短缺暴露了半導體行業對成熟製程產能的投資不足。目前來看，電子行業正受到新冠肺炎疫情和地緣政治的緊張局勢影響，這兩項因素的結合使全球半導體供應鏈顯得極為脆弱。
2021年第一季度晶圓代工收入市場份額（來源：Statista）
和其他公司一樣，格芯對全球跨越多個細分領域的芯片短缺毫無準備，這對汽車行業的衝擊尤其嚴重，福特、通用、蔚來汽車等很多汽車廠商因此而停產。
格芯此前會見了各家汽車廠商的高管，他們介紹，如果一座汽車工廠被迫關閉，那麼汽車供應鏈中的5到10家公司也會隨之倒閉，大量工人將會因此而失業。
據EE Times報道，美國白宮並沒有因此而注意到格芯。考菲爾德在採訪中説，格芯已經採取相應措施，幫助汽車廠商彌補部分芯片短缺，格芯也不需要白宮的指示，就可以正確的分配芯片產能，幫助汽車製造商繼續發展。
三、格芯投資建立生態體系，加強技術創新在全球芯片短缺之時，各大廠商紛紛擴充產能，其中英特爾也宣佈進軍晶圓代工產業，引發了許多人的關注。
考爾菲德對此評論：“我們生活在一個物理世界中，總得有人來製造這些東西，英特爾就是少數有能力生產先進製程芯片的公司之一，他們可能會佔據30%的半導體市場，格芯則將瞄準另外70%的市場。”
另外，考菲爾德聲稱，格芯和英特爾在資金使用方法上具有很大的不同。英特爾將大約80%的預算用於工藝開發和設備採購上，格芯則與Synopsys、Cadence、Arm等電子設計自動化和芯片IP（知識產權）公司在IP和工藝開發套件（PDK）上投入了大量資金，藉此構建了格芯自己的生態體系。考爾菲德稱：“這就是（格芯）創新的來源。”
考菲爾德強調，成熟製程工藝的技術創新也十分重要。事實上，雖然半導體技術在不斷進步，但成熟製程與先進製程工藝混合使用的頻率卻越來越高，很多半導體公司通過小芯片（Chiplet）、Tiles和系統級封裝（SIP）等技術，將不同的製程工藝整合在一顆芯片上發揮作用。
他認為，英特爾在這方面就做的很好，比如之前發佈的英特爾基於7nm的Ponte Vecchio Xe-HPC GPU。該GPU同時包含英特爾7nm工藝和台積電的7nm工藝，整合了47顆Tile，有些Tile採用了先進製程工藝，有些則沒有。
他總結，先進製程節點的不斷髮展，並非芯片行業的唯一技術創新。如果只關注摩爾定律的進步，就無視了數以萬計從事射頻、嵌入式存儲器、電動汽車高壓設備研究人員的努力，他的任務就是改變這種觀念。
談到這一點時，考爾菲德把智能手機舉到鏡頭前強調：“我們的芯片讓用户可以安全支付、播放音頻、觸摸屏幕操作、管理電源，使用5G等新技術，所有的這些技術創新都與5nm工藝或3nm工藝無關。”
結語：成熟製程芯片潛力仍存儘管先進製程工藝代表了半導體技術的前沿進展，但是目前來看，先進製程工藝在成本等方面仍有進步空間。一方面，為了保持先進製程工藝優勢，三星和台積電的研發費用逐年上升，而代工廠成本也隨着節點工藝的推進而節節攀升。此外上游IC設計費用也越來越高，7nm芯片的設計成本超過3億美元，據外媒測算，如果英偉達基於3nm節點研發GPU，其設計成本將高達15億美元。
另一方面，由於三星和台積電在先進製程工藝開發上競爭激烈，很多技術並不成熟，存在能耗高於理論值等問題。成熟製程工藝則在成本、技術成熟度上佔據優勢，目前雲計算、5G射頻器件需求的快速增長也為成熟製程市場提供了發展的動力。從整個市場環境來看，成熟製程芯片仍是十分重要的一環。
來源：EE Times