臺積電、格羅方德、三星半導(dǎo)體制程工藝優(yōu)劣比較
前面說了一大堆,無非論證了,除了大家熟悉的xx納米(線寬)越小制程越先進(jìn),評價目前半導(dǎo)體制程水平還有兩點:Poly/SiON柵極和HKMG柵極的檔次差距,以及如果同樣是HKMG柵極的情況下,采用前柵極工藝(gate-first)和后柵極工藝(gate-last)對芯片在實際應(yīng)用時的影響。
這里再總結(jié)一下:
(1)與poly/SiON相比,使用HKMG柵極,晶體管能做的更小,漏電也更少
(2)在高性能/低功耗方面,使用后柵極工藝HKMG柵極的芯片較好
可能大家會提到FinEFT即3D晶體管,這個是整個晶體管層面上的創(chuàng)新(三柵極晶體管),而之前我們討論的、無論是關(guān)于HKMG柵極和poly/SiON柵極,還是gate-first/gate-last工藝,創(chuàng)新僅僅局限在傳統(tǒng)晶體管的柵極上??紤]到目前只有Intel 一家實現(xiàn)了3D晶體管的大規(guī)模量產(chǎn)和實用,其他廠商完全與其不在一個檔次上,而此文的主要目的是比較臺積電、Globalfoundries、三星目前半導(dǎo)體制程工藝的優(yōu)劣,所以就不再深究FinEFT的影響了。
臺積電28nm制程工藝分布情況
臺積電目前四種適應(yīng)不同市場定位設(shè)備的28nm工藝,其中HP、HPL、HPM皆采用了HKMG柵極和后柵極工藝,而LP采用了poly/SiON柵極和前柵極工藝。所以,綜合來看,HPM最好,LP最差。
參照上圖,性能方面HPM>HP>HPL>LP,漏電HPL<HPM<LP<HP。
實用層面,高通MSM8960 Snapdragon S4使用的就是28nm LP工藝,而紅米吹噓的聯(lián)發(fā)科四核芯片MT6589T也是臺積電最差的28nm LP工藝。
HPM的實用典范則是高通的驍龍800。最近MTK(聯(lián)發(fā)科)發(fā)展勢頭驚人,已經(jīng)曝光的下一代四核芯片MT6588和八核芯片MT6592將采用臺積電28nm級別綜合最好的HPM工藝。
英偉達(dá)A15核心的Tegra 4使用的是漏電最少的HPL,看來為了控制A15的功耗,英偉達(dá)也只有在制程工藝上彌補(bǔ)了。
GlobalFoundries的28/32nm 制程工藝情況
12 責(zé)任編輯:Mandy來源:煮機(jī)網(wǎng) 分享到: