半導體制程節(jié)點名稱出現(xiàn)前所未有的“增生”情況，產業(yè)界需要一種優(yōu)良的公用性能基準，才能對不同業(yè)者的半導體制程技術進行比較。

這段時間以來，晶圓代工業(yè)者紛紛將他們自己的最新制程節(jié)點以自己想要的市場定位來命名，并非依據(jù)任何透明化的性能基準，而現(xiàn)在該是時候阻止這種“欺騙”行為。

英特爾（Intel）最近提出了一種簡單、但在某種程度上有點“自私自利”的電晶體密度量測標準，其他晶圓代工競爭對手則以“震耳欲聾的沉默”回應；筆者猜測，這是因為英特爾的電晶體密度確實具備領先水準，而這是其他競爭者不愿意承認的。

最近英特爾決定公開10納米制程包括鰭片（fin）間距、高度與最小金屬／邏輯閘間距等量測數(shù)據(jù)；雖然該節(jié)點還未開始量產，但這個行為值得稱贊。上述量測數(shù)據(jù)是所有的晶圓代工廠在首度發(fā)表一個新制程節(jié)點時，應該要提供的基本細節(jié)。

不過，從這類量測數(shù)據(jù)與電晶體密度衍生出的資訊無法窺得制程性能之全貌──如果無法讓電晶體支援明顯更高的速度或更低的功耗，無論它們密度有多高都沒用。

時間倒回2009年，當時ARM的技術長MikeMuller創(chuàng)造了“暗矽（darksilicon）”這個新名詞，表示根據(jù)他的觀察，工程師們正往裸晶上納入更多電晶體，但缺乏能讓眾多電晶體開啟的電源預算（powerbudget）。

英特爾的電晶體密度量測還有進步的空間，因為缺乏相關聯(lián)的性能／功率方程式，還是無法讓人縱覽全局；在過去幾年，產業(yè)界已經采納了用PPA指標──性能（performance）、功耗（power）與面積（area）──來量測半導體制程節(jié)點。

對此產業(yè)顧問機構InternationalBusinessStrategies（IBS）建議，以“有效邏輯閘（effectivegates）”做為量測基準；該機構執(zhí)行長HandelJones解釋，有效邏輯閘就是計算可用的邏輯閘數(shù)（英特爾的量測包含此項），還有邏輯閘利用率與良率。

但他也指出，雖然可用邏輯閘數(shù)對量測制程性能有幫助，仍只能顯現(xiàn)“冰山的一角”，其中的困難在于：“廠商對于良率資訊非常保密，除非是單閘成本（costpergate）；但良率是非常關鍵的量測指標，會受到缺陷率（D0）以及參數(shù)性／系統(tǒng)性（parametric／systemic）良率影響?！边€關系到客戶會花多長的時間拿到芯片。

針對英特爾提出的制程量測基準，有幾位讀者提供了他們的看法；有一位讀者呼吁以奈秒（nanoseconds）／mm2為單位的RC時間延遲做為基準：“如果我們使用每單位長度的電容與電阻?！绷硪晃蛔x者則認為，英特爾的量測基準并不實用，因為并沒有包括標準單元軌（standardcelltracks）資訊。

還有讀者表示，真正的量測應該是制程加上程式庫共同運作的表現(xiàn)，以及各種設計類型的性能標準：“我會想知道在實際的合成設計，像是大型ARM核心或x86核心SoC，在相同的時脈速率下，英特爾的程式庫／制程，與ARM／臺積電（TSMC）程式庫／制程的比較。”

有多位讀者都同意，最終每個節(jié)點的性能表現(xiàn)，還是得在以該制程生產的芯片銷售到市場上之后才能被實際檢驗；他們也觀察到臺積電與三星（Samsung）今年準備量產他們稱為7納米的制程，而英特爾則是量產該公司稱為10納米的制程。

資深市場分析師LinleyGwennap表示，英特爾的電晶體密度量測應該要與SRAM單元尺寸綜合，才能顯示完整的SoC尺寸全貌，特別是包含大量記憶體的處理器；他也呼吁晶圓代工業(yè)者應該提供有關他們制程節(jié)點的更多資料。

越來越多的制程選項讓芯片業(yè)者霧煞煞

目前半導體產業(yè)界對晶圓代工制程性能量測基準的迫切需求是前所未見；像是在3月，臺積電就發(fā)表了三種新制程：22納米、12納米以及7＋納米，此外該公司還有多種現(xiàn)有的16納米節(jié)點與10納米節(jié)點制程技術選項準備在今年量產。身為晶圓代工產業(yè)龍頭的臺積電想要以多種選項通吃市場，但有時只能硬擠出個位數(shù)字的性能提升。

在此同時，另一家晶圓代工業(yè)者Globalfoundries的22納米FD－SOI制程受到各家媒體熱烈報導，甚至刺激英特爾從最尖端制程節(jié)點往后退了幾步、發(fā)表低功耗22納米FinFET制程。

晶圓代工大廠們約會在2020年開始采用極紫外光（EUV）微影技術，而來自不同廠商的首批EUV制程可能會有很大差異，端看他們如何采用這種關鍵新工具。因此，無晶圓廠芯片設計業(yè)者，需要一種透明化方法來比較各種制程選項的優(yōu)缺點。

然而，活躍于這個領域的產業(yè)組織，如GSA、SEMI與IEEE等，似乎并沒有在這方面做任何努力；其中代表無晶圓廠芯片業(yè)者的GSA特別應該要率先挺身而出，但針對此一議題，筆者嘗試聯(lián)絡幾位GSA代表，到目前為止都還沒有收到回應。

可以理解這是一個高度競爭的產業(yè)，因此充斥著各種商業(yè)機密；到目前為止，高通（Qualcomm）婉拒了筆者想了解該公司如何比較制程技術的采訪，Nvdia與聯(lián)發(fā)科（MediaTek）也沒有回應我的采訪邀約。這并不令人驚訝，他們可以借由“明智地”選擇制程技術，取得不想放棄的戰(zhàn)略優(yōu)勢；在很多案例中，商業(yè)標準與技術標準的重要性可能是差不多的。

當蘋果（Apple）選擇臺積電做為應用處理器代工伙伴，三星一年損失的訂單金額高達數(shù)千萬美元；但有趣的是，幾乎在同一時間，高通開始委托三星以14納米與10納米制程，生產其多款Snapdragon處理器，而且三星成為第一家采用10納米Snapdragon835芯片的手機業(yè)者（在GalaxyS8智慧型手機）。

半導體制造會牽涉到高科技領域中最復雜的技術－商業(yè)決策，影響范圍涵蓋廣泛的系統(tǒng)、軟件與全球各地的服務市場。但這個產業(yè)需要一些公用的性能量測基準，以理解不斷增生的制程技術選項；晶圓代工業(yè)者需要負起責任，提供相關量測指標數(shù)據(jù)。

英特爾對10納米制程細節(jié)與電晶體密度數(shù)據(jù)的公布是一個開始，其他晶圓代工大廠應該要跟進，并繼續(xù)邁出大步，提供制程相關性能與功耗等量測基準；但筆者并不預期廠商們會這么做，除非他們確實面臨到壓力。而現(xiàn)在該是像GSA等組織或任何其他人站出來發(fā)聲，打破沉默的時候了！

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