數(shù)據(jù)大爆炸時代 半導體行業(yè)的轉型之法

時間:2017-07-03

來源:網(wǎng)絡轉載

導語:摩爾定律的存在,讓20世紀到21世紀的科技發(fā)展得到了極大的提速,更表現(xiàn)在我們的生活之中。電子商務、虛擬現(xiàn)實、網(wǎng)絡社區(qū)、辦公自動化、智能家庭……今天你身邊一切的理所當然,在過去是無法理解想象的。

眾所周知,在過去的五到十年當中,科技界發(fā)生了非常巨大的變化,不斷出現(xiàn)的新科技不僅使我們的生活更加簡單便捷,智能設備的頻繁使用也使得我們的智商不斷提高。“這種智商的提高不同于以往的教育所帶來的提高,不是貴族化的提高,而是平民化的、普遍的智商提高?!?/p>

另一方面,諸如微信之類的社交軟件的出現(xiàn),使得世界上任何兩個人之間的距離比以往任何時候都要短。曾經(jīng)有人說過,世界上任何兩個人都可以通過社交網(wǎng)絡聯(lián)系在一起,這一距離在五年前是5.3個人,而隨著社交網(wǎng)絡的普及,距離已經(jīng)縮短到了3.5個人。

對于普通人來說,這意味著,人與人的實際交流更加的緊密了,距離也縮短了,溝通更加便捷了。對于設備廠商來說,這種科技的變化意味著什么呢?半導體行業(yè)又如何在這樣的科技變化中完成轉型呢?在MWC2017上,格芯首席執(zhí)行官SanjayJha發(fā)表了自己的觀點。

數(shù)據(jù)大爆炸,新的架構成為必然

在SanjayJha看來,這種變化主要產(chǎn)生的作用有兩個方面。

首先,就是各式各樣的檢測設備的增多。比如說攝像機,擁有很多中不同的社會形態(tài)。在物聯(lián)網(wǎng)浪潮的影響下,為了實現(xiàn)更多的功能與數(shù)據(jù)收集,這些檢測設備都必須連接到網(wǎng)絡之中。現(xiàn)在我們能夠在市場上見到很多可以檢測溫度、燈光亮度等參數(shù)的監(jiān)測設備,都需要連接到網(wǎng)絡,沒有了后端的數(shù)據(jù)支撐,前端的功能都沒有太大的意義。

另一個顯著的變化就是,無線網(wǎng)絡上數(shù)據(jù)的消耗與數(shù)量越來越大?!霸趲啄昵拔覀兣c客戶談論無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的時候,我們對于數(shù)據(jù)的概念主要停留在圖片、音頻等應用方面。但是隨著iPhone的出現(xiàn)以及智能手機變革的到來,我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的使用量正在呈幾何倍數(shù)增長。無論是幾年前3G網(wǎng)絡的應用還是到現(xiàn)在使用的4G,亦或是即將出現(xiàn)的5G網(wǎng)絡的應用。數(shù)據(jù)的傳輸速度越來越快,對于設備的要求也越來越高。”SanjayJha表示。

這種呈幾何級數(shù)增長的爆炸式數(shù)據(jù)所帶來的第一個影響就是數(shù)據(jù)中心,計算的速度越來越快,數(shù)據(jù)中心存儲和交換的數(shù)據(jù)越來越快。

在最初的手機應用當中,人與人之間的連接往往是一對一的,也就是說主要是通過電話短信來進行。但是在智能手機的價值和三系吾系有網(wǎng)絡的應用不急的情況下。數(shù)據(jù)的應用分數(shù)了,正在變得多樣化。

我們注意到數(shù)據(jù)的應用已經(jīng)不再僅僅局限在圖片和音頻方面,也涉及到了視頻等多種應用當中。

以智能汽車為例,假如在不遠的將來汽車足夠智能化,基于對車況和駕駛行為做實時分析,系統(tǒng)就可以主動干預這種危險行駛,完全可以杜絕此類事故。而這一切都是基于汽車的總線技術背后的汽車數(shù)據(jù)所實現(xiàn)。汽車數(shù)據(jù)是整個汽車后市場生態(tài)圈的基礎需求,完整的車輛數(shù)據(jù)采集、解析和分析技術,是未來智能汽車的基礎。

但是智能汽車在行駛的過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)數(shù)量是完全不同于以往的傳統(tǒng)應用的,那么如何解決數(shù)據(jù)處理的問題呢?在SanjayJha看來,這個時候就需要人工智能技術來進行數(shù)據(jù)的處理。

“實際上,人工智能技術在不同的應用中有著不同的形態(tài)。人工智能可以是專門用來做圖形處理的芯片,這類芯片并行計算做的很好,適合神經(jīng)分析。人工智能也可以是專業(yè)芯片,這類芯片比較適合于深度學習。到底是哪一種形態(tài),這主要取決于實際的應用?!?/p>

但是我們也應當注意到,無論是神經(jīng)分析也好,深度學習也罷,都要求采用不同于傳統(tǒng)應用的不同架構,這已經(jīng)成為一種必然的發(fā)展趨勢。

摩爾定律已破?只是經(jīng)濟法則

萬物總有結束之時,尤其PC芯片工業(yè)最近幾年的不平衡競爭下,摩爾定律失效的聲音不絕于耳。這是科技發(fā)展帶來的另一個變化。

“本質上,摩爾定律是一門經(jīng)濟學的現(xiàn)象,物理學尤其是半導體工業(yè)是摩爾定律的基礎,引領了經(jīng)濟學的競爭?!盨anjayJha表示。

摩爾定律的存在,讓20世紀到21世紀的科技發(fā)展得到了極大的提速,更表現(xiàn)在我們的生活之中。電子商務、虛擬現(xiàn)實、網(wǎng)絡社區(qū)、辦公自動化、智能家庭……今天你身邊一切的理所當然,在過去是無法理解想象的。

然而,在摩爾定律放緩、半導體技術進步速度下降的背景下,要提供更多計算能力具有很大挑戰(zhàn)性。

縱觀半導體行業(yè)發(fā)展的歷史:過去的每個十年,都由推陳出新的半導體技術所驅動。70年代是MOS管存儲器,成就了TI、Fairchild、IR;80年代是微處理器,成就了NEC、摩托羅拉;90年代是CPU和存儲器,Intel、東芝扶搖直上;2000年以后無線互聯(lián)和Fabless興起,高通開始崛起。技術的進步造成產(chǎn)品更新,從本質上推動了行業(yè)的變革。

然而,時至今日,摩爾定律正在逐漸放緩,半導體的技術發(fā)展也似乎走到了一個十字路口。我們已經(jīng)達到了晶體管的小型化接近物理極限的水平。

新的半導體技術節(jié)點在未來十年仍將帶來顯著的小型化和低功耗化,但是成本在不斷提高,而且速度方面的歷史性改善也未能實現(xiàn)。

如何解決這一問題,適應科技帶來的變化呢?SanjayJha認為,這就要求我們必須能夠轉換思路,尋找另一種解決辦法,畢竟“勢”在人為!

FD-SOI,“勢”在人為的另一種思路

那么另一種思路在哪里呢?

2017年2月,格羅方德與中國四川省成都市政府合組格芯成都,共同投資興建12寸廠,總投資金額將達90.53億美元。

5月,格芯又再一次宣布將與成都市合作,共同推動實施FD-SOI生態(tài)圈行動計劃,在成都建立一個世界級的FD-SOI生態(tài)系統(tǒng)。

據(jù)悉,格芯成都新廠將布建全球首條22納米FD-SOI制程生產(chǎn)線,產(chǎn)品將能廣泛運用于移動終端、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等領域。

一期將建設主流CMOS工藝12英寸晶圓生產(chǎn)線,主要工藝為0.18um/0.13um,相關工藝技術主要從新加坡廠轉來,設備也將有一部分來自新加坡,預計于2018年年底投產(chǎn),月產(chǎn)能2萬片。二期將建設目前格芯最新的22FDX22nmFD-SOI工藝12英寸晶圓生產(chǎn)線,相關工藝將于2018年下半年從德國德累斯頓工廠Fab1進行技術轉移,設備全新采購,預計2019年第四季度投產(chǎn),月產(chǎn)能6.5萬片。格芯將與成都一起建立生態(tài)系統(tǒng),預計為成都引入較為完善的IP\EDA設計服務,以更好地支持22FDX系統(tǒng)。

除了主流的FinFET技術,在物聯(lián)網(wǎng)浪潮下,F(xiàn)D-SOI(全耗盡型絕緣層上硅)技術也日漸受到重視。與FinFET相比,F(xiàn)D-SOI基板雖然較貴,但在掩模數(shù)量與制造工序比FinFET來得少,減少部分光罩成本也縮減了制造時間,在技術上比FinFET更適合類比/混合訊號、RF,F(xiàn)D-SOI還具備了低功耗的優(yōu)勢,因此,SanjayJha認為FD-SOI將是物聯(lián)網(wǎng)較佳選擇,或能與FinFET互補。

在SanjayJha看來,甚至在智能手機市場,F(xiàn)D-SOI也有著不錯的作為。

一個比較好的例子就是,近期聯(lián)發(fā)科傳出在上攻10納米FinFET制程技術失利之后,內(nèi)部開始評估采用在大陸市場極為火熱的FD-SOI制程,聯(lián)發(fā)科為甩開在中、低階手機芯片市場與展訊激烈纏斗,考慮投單格芯最新一代22納米FD-SOI制程。

供應鏈業(yè)者指出,聯(lián)發(fā)科內(nèi)部評估在格芯開一顆22納米FD-SOI制程芯片,主打中、低階手機芯片市場,這將是28納米平面式電晶體(PlanarCMOS)和16/14納米FinFET兩大技術以外的另一個新戰(zhàn)場,并避開PlanarCMOS功耗高、FinFET成本高的缺點,利用FD-SOI制程的低功耗、低漏電、低成本優(yōu)勢,開創(chuàng)中、低階手機芯片領域新局。

本土化,深挖中國市場潛力

作為行業(yè)3大晶圓代工廠商之一,格羅方德這幾年一直在大力推廣FD-SOI技術。

按照ICInsights的預測數(shù)據(jù),2016年格芯仍以11%的市場占有率牢牢占據(jù)全球第二的位置,營收為55.45億美元。相比來說,全球代工龍頭臺積電營收為294.88億美元,市場占有率59%;第三名的臺灣聯(lián)華電子營收為45.82億美元,市場占有率9%。

之所以這次在中國的12寸晶圓廠沒有選擇40nm/55nm工藝,是因為格芯已經(jīng)看到一些40nm的需求向22nmFDX上轉移。而格芯的新加坡廠已有40nm/55nm的生產(chǎn),因此根據(jù)需求預測,在成熟工藝上格芯選擇了0.18um/0.13um。

除此之外,如何在中國做好本土化,深挖中國市場潛力也是格芯不得不思考的問題。在SanjayJha看來,在中國建設工廠,甚至是與成都市合作建設生態(tài)圈都是做好本土化必不可少的一步。

“怎樣把全球的趨勢根植在中國本土的土壤中呢?這是我們一直在思考的問題。”SanjayJha如是說?!敖陙?,我們注意到,中國市場有著不斷涌現(xiàn)的海量創(chuàng)新和中國制造。在中國,我們看到了中國創(chuàng)新,見證了中國在人工智能方面的大量投資,也參與了很多投資。但是我們希望更深入的參與到其中?!?/p>

與成都市政府建立良好的合作伙伴關系,打造FD-SOI生態(tài)圈系統(tǒng)和網(wǎng)絡是一方面,另一方面,格芯還希望能夠吸引更多的投資,吸引全天下的有志之士參與到生態(tài)圈的建設當中,共同打造創(chuàng)新性的產(chǎn)品。

總結

對于格芯來說,“勢”在人為這一詞匯,大概是對于格芯未來發(fā)展驅動力的最好描繪。

在格芯看來,把握科技變化對半導體行業(yè)的影響,在互聯(lián)互通的前提下推動智能化的發(fā)展,需要注意以下要素:首先是低功耗。對于非標準網(wǎng)絡來說,尤其是神經(jīng)元網(wǎng)絡來說,低功耗是非常重要的。其次是內(nèi)存。通過內(nèi)存與帶寬之間的配合,我們能夠實現(xiàn)更好的內(nèi)存與處理速度,這樣也能夠降低功耗。

無論是人工智能還是將來出現(xiàn)的其他技術,都有一個最基本的條件,就是我們必須用最基本、最具體的技術去支持它的運行。而晶圓廠就是所有基礎架構當中最核心的。

“所以我們在這里希望能夠讓在中國的業(yè)務獲得成功,在全球的業(yè)務也能成功,作為晶圓廠、晶圓制造、晶圓代工領域領軍型的公司,我們希望跟大家通力合作,能夠讓人工智能成為現(xiàn)實,能夠進入真正下一代的“勢”在人為的人工智能世界!”SanjayJha表示。

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