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  • 臺灣旺報(bào)：大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)黃金期已至

    2017年中國半導(dǎo)體預(yù)料將由目前的半導(dǎo)體封測主導(dǎo)的全球分工格局逐步走向集成電路設(shè)計(jì)、集成電路制造，以及材料與設(shè)備逐步突破的方向全面發(fā)展，不但產(chǎn)業(yè)鏈趨于完整，集群效應(yīng)也開始顯現(xiàn)，等同中國半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展即將再下一城。 2015至2020年大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模的年復(fù)合成長率將超過兩成，遠(yuǎn)高于全球平均3-5%的增幅。 而隨著中國2025制造、互聯(lián)網(wǎng)+等戰(zhàn)略實(shí)施之下，大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全球的市占率更將進(jìn)一步擴(kuò)大，顯示產(chǎn)業(yè)黃金發(fā)展期已至。 事實(shí)上，物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子帶來巨大的新興市場，將給予中國半導(dǎo)體廠商更大的空間與機(jī)會，更何況中國本身是全球最大的下游終端需求與加工市場，存在巨大的國產(chǎn)替代空間，顯然中國相對于日本、南韓、臺灣的獨(dú)有優(yōu)勢，即是龐大的內(nèi)需市場。 藉由市場的磁吸效應(yīng)，加上提供優(yōu)渥的薪酬與其他配套福利，正不斷吸引來自于全球的技術(shù)與人才。 再者，摩爾定律開始放緩，也給予中國廠商更長的學(xué)習(xí)時間，使其與國際大廠的差距獲得縮小的機(jī)會。 除此之外，政策支持力道持續(xù)不間斷，特別是國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金發(fā)揮關(guān)鍵的作用，截至2016年8月底，該基金承諾投資超過638億元人民幣，帶動社會投資超過1500億元人民幣，而投資中國企業(yè)龍頭公司的家數(shù)達(dá)到27家，投資項(xiàng)目為37個，更重要的是，國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金不僅在產(chǎn)業(yè)鏈重要環(huán)節(jié)扶植重點(diǎn)公司，也戰(zhàn)略性地引導(dǎo)差異化競爭， 提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展的效率。 在細(xì)項(xiàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，2017至2018年中國內(nèi)存產(chǎn)業(yè)將進(jìn)行0-1的突破，其中紫光集團(tuán)動作頻頻，2016年底宣布總額高達(dá)240億美元的投資案，計(jì)劃在武漢東湖高新區(qū)興建全球單一最大3D NAND Flash廠，將由旗下的長江存儲來執(zhí)行此規(guī)畫，第一期計(jì)劃預(yù)定2018年建成啟用投產(chǎn)，2020年全部完工，每月產(chǎn)能將達(dá)到30萬片。 短期內(nèi)首要觀察的是紫光集團(tuán)的3D NAND Flash是否能順利于2018年投產(chǎn)，畢竟其技術(shù)來源是以Spansion為主，是否能由其過去在MirrorBit、SLC NAND等技術(shù)優(yōu)勢延伸至3D NAND Flash，尚有疑慮。 不過中長期來說，中國在內(nèi)存市場勢必將找到突破口，也將打破全球內(nèi)存市場由南韓、日本、美國等業(yè)者寡占的局面。 至于2017年中國晶圓代工的發(fā)展主軸仍將以中芯國際為重，除持續(xù)搶攻先進(jìn)制程、成熟制程、特殊制程的布局外，年產(chǎn)能大幅擴(kuò)充將是營運(yùn)的重心，中芯國際除宣布在上海廠區(qū)投資興建新的12吋集成電路生產(chǎn)線共計(jì)新增總投資近千億元人民幣之外，同時也將擴(kuò)充位于天津西青經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)8吋廠的產(chǎn)能，更將在深圳新設(shè)12吋晶圓生產(chǎn)線，顯示采取產(chǎn)能充分?jǐn)U張政策。

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  • Energous與Dialog合推無線充電IC 可能導(dǎo)入iPhone 8

    蘋果(Apple)零組件供應(yīng)商Dialog Semiconductor及Energous，共同推出一款名為“DA4100 RF-Transmit”的全新無線充電IC零組件，基于Energous的WattUp無線充電系統(tǒng)所開發(fā)，體積更小僅7mm x 7mm且價(jià)格更低廉，未來或可能內(nèi)建于蘋果下一代的iPhone，協(xié)助蘋果將無線充電技術(shù)導(dǎo)入未來的iPhone及iPad等機(jī)種。 根據(jù)Apple Insider報(bào)導(dǎo)，這款無線充電IC結(jié)合安謀(ARM) Cortex-M0+核心、RF射頻傳輸器以及電源管理功能，由于體積更縮小，對于欲持續(xù)開發(fā)體積更小、功能更強(qiáng)大裝置的制造商來說，將具備采用的潛在吸引力。目前Dialog與Energous已將這款無線充電IC芯片組送樣給客戶，不過仍不清楚何時將開始大規(guī)模量產(chǎn)。 Energous的WattUp平臺采用小型天線來傳輸電力，而非采感應(yīng)式充電線圈系統(tǒng);借此傳輸技術(shù)上的改變，將可延長移動裝置與無線充電傳輸裝置之間的無線充電距離。在此情況下移動裝置若要充電時，無需如同現(xiàn)有系統(tǒng)，一定要放在特定充電基座或特殊磁性連結(jié)裝置，而能夠在距離該充電傳輸裝置幾英尺遠(yuǎn)之處，進(jìn)行無線充電。 Dialog Semiconductor與Energous最先是在2016年11月簽署合作協(xié)議，這款無線充電IC則是此合作關(guān)系下首款共同推出的零組件，經(jīng)此協(xié)議所有Energous的技術(shù)都將在Dialog品牌旗下進(jìn)行銷售，也會透過Dialog管道銷售;Dialog也會提供Energous達(dá)1,000萬美元投資金額作為合作的一部分，Energous也可取得Dialog銷售及分銷管道。Dialog企業(yè)發(fā)展暨戰(zhàn)略資深副總裁Mark Tyndall表示，與Energous合作主因在于看見Energous技術(shù)對無線充電領(lǐng)域的突破性變革潛力。 Energous此前在財(cái)報(bào)電話會議上曾提到，該公司產(chǎn)品多數(shù)的早期采用者均為Dialog現(xiàn)有客戶，并曾傳出Energous在與蘋果合作為iPhone開發(fā)可行的無線充電解決方案，Energous在2015年3月也曾提到，該公司與一家一線消費(fèi)性電子大廠有一項(xiàng)開發(fā)暨授權(quán)協(xié)議，加上蘋果又是Dialog最主要客戶，占Dialog整體訂單逾7成比重，種種關(guān)系都讓外界對Energous及Dialog與蘋果合作開發(fā)無線充電技術(shù)有諸多猜想。 但Energous可能非唯一供應(yīng)iPhone 8無線充電IC芯片的潛在供應(yīng)商，稍早有大陸供應(yīng)鏈報(bào)導(dǎo)傳出，全球最大橋式整流器(GPP)廠商敦南科技(Lite-On Semiconductor)已獲得逾半GPP訂單，該訂單產(chǎn)品將被應(yīng)用在即將推出新一代iPhone無線充電器中。

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  • 全球TDDI芯片需求爆發(fā) 芯片價(jià)格下滑恐?jǐn)U大產(chǎn)業(yè)洗牌

    全球智能手機(jī)市場吹起全屏設(shè)計(jì)風(fēng)潮，讓TDDI(Touch with Display Driver)芯片需求明顯爆發(fā)，面對2017年TDDI芯片新一波商機(jī)，臺系IC設(shè)計(jì)業(yè)者卻出現(xiàn)兩樣情，臺系LCD驅(qū)動IC雙雄聯(lián)詠、奇景光電紛憂心主力芯片平均單價(jià)下滑過速，將沖擊毛利率，但新上手的敦泰、譜瑞卻看好TDDI芯片，將帶來全新的營收及獲利成長動能。由于TDDI芯片整合LCD驅(qū)動IC及觸控IC，但平均報(bào)價(jià)卻低于原先2顆總和，恐帶給臺灣LCD驅(qū)動IC產(chǎn)業(yè)更激烈的洗牌效應(yīng)。 新思(Synaptics)在購并瑞薩(Renesas)LCD驅(qū)動IC產(chǎn)品線后，便重點(diǎn)開發(fā)TDDI芯片解決方案，希望借此全新應(yīng)用，再次敲開蘋果(Apple)采購大門，隨著TDDI芯片技術(shù)更趨成熟，加上2017年新款智能手機(jī)掀起全屏設(shè)計(jì)風(fēng)潮，新思布局多年的努力，可望在iPhone 8看到一些成果。 至于敦泰及譜瑞在先后購并旭曜、賽普勒斯(Cypress)觸控IC產(chǎn)品線后，亦加速投入TDDI芯片解決方案的研發(fā)工作，敦泰自2016年下半開始交貨給大陸智能手機(jī)業(yè)者，譜瑞也開始有新單到手，2017年將是敦泰、譜瑞重新交出傲人成績的好時機(jī)。 相較于新思、敦泰及譜瑞等新人笑的情形，聯(lián)詠、奇景光電等過去全球LCD驅(qū)動IC市場老大，則因?yàn)閷τ赥DDI芯片解決方案的投入有些猶豫，導(dǎo)致產(chǎn)品推出時程及力道略為延誤，2017年才計(jì)劃后發(fā)先至的追趕動作，讓聯(lián)詠、奇景光電業(yè)績成長步調(diào)出現(xiàn)一些壓力。 業(yè)界人士指出，其實(shí)聯(lián)詠、奇景光電最早是看好OLED驅(qū)動IC全新產(chǎn)品線的業(yè)績成長爆發(fā)力，并押注研發(fā)資源，但偏偏碰上三星電子(Samsung Electronics)技術(shù)性不給單，讓內(nèi)部OLED驅(qū)動IC新品成果收割時程被迫遞延1~2年，只得重新回頭爭取TDDI芯片商機(jī)。 盡管TDDI芯片整合LCD驅(qū)動IC及觸控IC，最終報(bào)價(jià)卻低于原先2顆芯片總和的變相砍價(jià)，讓臺系一線LCD驅(qū)動IC設(shè)計(jì)大廠先前多少有一些排斥效應(yīng)，不過，2017年全球OLED驅(qū)動IC市場商機(jī)仍由三星一家獨(dú)霸，且短期內(nèi)沒有釋單的計(jì)劃，面對TDDI芯片市場需求趨勢已形成，讓國內(nèi)、外IC設(shè)計(jì)業(yè)者爭相推出產(chǎn)品，以免被客戶淘汰。 IC設(shè)計(jì)業(yè)者指出，原先競局穩(wěn)定的臺系LCD驅(qū)動IC供應(yīng)鏈，恐將迎來新一波的產(chǎn)業(yè)版圖洗牌效應(yīng)，2017年除了見TDDI芯片新人笑之外，LCD驅(qū)動IC雙雄如何因應(yīng)TDDI芯片競爭壓力，爭取更多客戶支持，則仍有待努力。

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  • 東芝、Sony獨(dú)立半導(dǎo)體事業(yè) 未來成效可能大不相同

    東芝(Toshiba)因?yàn)楹四苁聵I(yè)三度減損，必須讓半導(dǎo)體事業(yè)獨(dú)立上市籌資，雖然有人認(rèn)為Sony現(xiàn)在也讓電視、半導(dǎo)體等事業(yè)各自獨(dú)立，并成功讓家電事業(yè)轉(zhuǎn)虧為盈，東芝半導(dǎo)體事業(yè)獨(dú)立并非壞事;但Sony與東芝的風(fēng)氣不同，援引Sony范例或許不佳。 比方Sony與東芝及美國IBM在2007年前后合作，以IBM的PowePC CPU架構(gòu)為基礎(chǔ)，共同研發(fā)高性能CPU、Cell時，東芝的工程師便問Sony旗下的Sony Computer Science研究所資深研究者，高安秀樹，為何Sony生產(chǎn)Cell的良率就比東芝還高。 據(jù)日本工業(yè)新聞報(bào)導(dǎo)，Sony提高半導(dǎo)品產(chǎn)品良率的辦法，就是現(xiàn)在稱為大數(shù)據(jù)(Big Data)分析的作法，他們徹底收集生產(chǎn)過程任何可能數(shù)據(jù)化的資料，將約100萬筆的資料進(jìn)行各種分析，從中找出不良品產(chǎn)生的原因，據(jù)以改善制程，因此Sony生產(chǎn)Cell良率較高。 雖然使用Cell的PlayStation 3，因經(jīng)營策略錯誤而失敗，帶給相關(guān)廠商重大損失，但這不是生產(chǎn)技術(shù)的問題;現(xiàn)在Sony的CMOS影像傳感器，成為該廠主要產(chǎn)品，在全球智能手機(jī)市場市占率達(dá)40%，自信技術(shù)領(lǐng)先同業(yè)2~3年，原因就在于Sony比其他廠更早采用各種改善制程的技術(shù)。 同樣是半導(dǎo)體事業(yè)，Sony的著眼就與東芝不同，要說雙方獨(dú)立后結(jié)果會相同，很難斷言。而且雙方半導(dǎo)體事業(yè)獨(dú)立緣由也不同，東芝是因?yàn)殁狀~虧損不得不設(shè)法獨(dú)立籌資，以免跟著倒閉，否則東芝還是想牢牢掌握半導(dǎo)體事業(yè);Sony則是認(rèn)為半導(dǎo)體事業(yè)獨(dú)立經(jīng)營會更靈活，所以早早讓他們獨(dú)立。 東芝與Sony在日本企業(yè)中都算是很早就讓旗下事業(yè)獨(dú)立的公司，但東芝的家電與電力事業(yè)差異太大，獨(dú)立后雙方人才互不流通，導(dǎo)致公司內(nèi)出現(xiàn)PC幫、核電幫之類的派系，搞派系斗爭，對公司并沒有好處。 Sony早先事業(yè)各自獨(dú)立時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)協(xié)調(diào)不良的現(xiàn)象，就把各事業(yè)再度整合，這次再度讓各事業(yè)獨(dú)立，則是鑒于電視事業(yè)從2012年開始的行銷改革，在2014年獨(dú)立后，當(dāng)年便轉(zhuǎn)虧為盈，才讓其他事業(yè)比照辦理。 而Sony的家電事業(yè)隔閡并沒有東芝的電力與家電這么大，這次組織改造又是把各事業(yè)的人平均分散打到各個子公司內(nèi)，加上高層仍兼任總公司的職務(wù)，常常會回來一起協(xié)調(diào)，至少短期內(nèi)不怕發(fā)生東芝的各個事業(yè)各成派系的問題。 現(xiàn)在東芝的半導(dǎo)體事業(yè)獨(dú)立，究竟會是東芝振衰起敝的關(guān)鍵，還是倒閉前的最后掙扎，有待持續(xù)觀察。

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  • RS Components為工程師和學(xué)生推出樹莓派易焊原型開發(fā)板

    Electrocomponents plc 集團(tuán)(ECM)旗下的貿(mào)易品牌RS Components (RS) 針對極受歡迎的樹莓派信用卡尺寸計(jì)算機(jī)板，推出了一款40引腳的焊片板。 由RS獨(dú)家供應(yīng)的新款RS Pro焊片板是電子工程師基于樹莓派開發(fā)原型產(chǎn)品的理想工具，也很適合學(xué)生和電子初學(xué)者的教育和培訓(xùn)用途。 這款焊片板由RS專門設(shè)計(jì)，用于配合樹莓派使用，其尺寸與樹莓派相同，提供了總計(jì)40個焊片端子，與樹莓派上的40只引腳相匹配。這款RS Pro板子通過樹莓派的GPIO排針連接器進(jìn)行連接，它憑借易于連接和斷開的焊接連接，提供了焊接和脫焊電子元件的簡單方式，從而為用戶和開發(fā)者提供了靈活的原型開發(fā)能力。優(yōu)質(zhì)SRBP板的成本非常低，這也意味著可以廉價(jià)更換。 焊片板上的各個孔與樹莓派中的安裝孔對齊，使用包含四個支腳和八個螺釘?shù)囊粋€附加安裝套件，便可安裝在樹莓派下面。此外，焊片板中的中心槽允許帶狀電纜穿過。 RS還提供非常適合設(shè)計(jì)電路板和開發(fā)原型產(chǎn)品，包括示波器和萬用表在內(nèi)的廣泛系列測試和測量設(shè)備，以及精選的焊接臺和靜電放電(ESD)控制設(shè)備，均在RS網(wǎng)站上的電子工作臺應(yīng)用頁面中有詳細(xì)介紹。 RS獨(dú)家在歐洲、中東和非洲 (EMEA)和亞太地區(qū)推出用于樹莓派的RS Pro焊片板。

    半導(dǎo)體 components rs 樹莓派 開發(fā)板

  • 「2017慕尼黑上海電子展」e絡(luò)盟將展出最新系列產(chǎn)品及專屬支持服務(wù)，全方位滿足電子設(shè)計(jì)與開發(fā)工程師的需求

    21ic訊—近日消息，e絡(luò)盟宣布將亮相2017慕尼黑上海電子展。屆時，e絡(luò)盟將展示一系列產(chǎn)品、工具及解決方案，精彩呈現(xiàn)“e絡(luò)盟與您共筑未來”的展會主題。e絡(luò)盟誠邀您于3月14日至16日期間蒞臨e絡(luò)盟展臺(E5館5431號展位) 參觀面向電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、維護(hù)與維修的全新產(chǎn)品與解決方案。 此次展會是e絡(luò)盟自安富利收購以來首次面對中國用戶全方位展示其重點(diǎn)產(chǎn)品與服務(wù)內(nèi)容。作為電子元器件與開發(fā)服務(wù)分銷商, e絡(luò)盟能夠?yàn)榭蛻粼诮逃?、?chuàng)客開發(fā)、研發(fā)、設(shè)計(jì)、測試、生產(chǎn)、維護(hù)等流程的各個階段提供支持，以幫助他們提升自身能力并進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。通過與安富利的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，e絡(luò)盟現(xiàn)在甚至可以提供批量生產(chǎn)服務(wù)。 e絡(luò)盟大中華區(qū)銷售總監(jiān)朱偉弟也表示:“無論你是電子愛好者、工程師……還是采購人員，你都可以在e絡(luò)盟展臺尋找到所需的最新產(chǎn)品和技術(shù)，以及高質(zhì)量服務(wù)。” 觀眾只需登錄http://cn.element14.com/chinaelectronica2017-register報(bào)名參展，即可前往e絡(luò)盟展臺(E5館5431號展位)領(lǐng)取價(jià)值30元的星巴克代金券，更可現(xiàn)場了解e絡(luò)盟的專業(yè)設(shè)計(jì)與制造服務(wù)，參觀e絡(luò)盟提供的一流產(chǎn)品系列、強(qiáng)大的測試與測量解決方案及領(lǐng)先的教育與創(chuàng)客活動。觀眾還將有機(jī)會親自體驗(yàn)來自TI、TE Connectivity、Hammond、Weller、 Bulgin、Richtek、 Lapp Group及RECOM等的最新創(chuàng)新技術(shù)，觀看現(xiàn)場演示及教育視頻，這些都將是未來幾個月備受市場矚目的焦點(diǎn)。 此外，e絡(luò)盟展臺還將重點(diǎn)演示樹莓派3代B型板及相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該新一代開發(fā)板內(nèi)置無線及藍(lán)牙連接，運(yùn)行速度更快且功能更強(qiáng)大。憑借對低功耗藍(lán)牙和無線LAN的支持，樹莓派3代“開箱”即可支持各種創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)，如物聯(lián)網(wǎng)連接、藍(lán)牙耳機(jī)或音箱流媒體傳輸、Wi-Fi網(wǎng)關(guān)及家庭云存儲等。

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  • 新式TII技術(shù)可望微縮超越9nm

    最新的「傾斜離子注入」(TII)制程據(jù)稱能夠?qū)崿F(xiàn)比當(dāng)今最先進(jìn)制程更小達(dá)9nm的特征尺寸... 美國柏克萊實(shí)驗(yàn)室(Berkeley Lab)的研究人員日前發(fā)表最新的「傾斜離子注入」(tilted ion implantation，TII)制程，據(jù)稱能夠降低制造先進(jìn)芯片的成本、縮短研發(fā)時間，同時實(shí)現(xiàn)比當(dāng)今最先進(jìn)制程更小達(dá)的9奈米(nm)特征尺寸。 近年來，隨著芯片制造成本和復(fù)雜度的快速增加，延緩了摩爾定律(Moore’s law)的進(jìn)展，該實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果顯示利用這項(xiàng)新技術(shù)有望降低芯片的制造成本和復(fù)雜度。 不過，目前還不清楚芯片制造商是否會采用這項(xiàng)技術(shù)。 「我們利用氬離子選擇性地?fù)p壞光罩薄層的某些部份，」在最新一期《IEEE電子組件處理》(Transactions on Electron Devices;TED)發(fā)表研究論文的第一作者Peng Zheng說：「它能自對準(zhǔn)且按照現(xiàn)有壘加光罩的特征傾斜，所以并不存在現(xiàn)有雙微影蝕刻(Litho-Etch-Litho-Etch;LELE)方法的問題。 無法對準(zhǔn)一直是這種LELE途徑的致命傷。 」 他說，相較于目前在16nm及更先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)廣泛使用的自對準(zhǔn)雙圖案(SADP)微印技術(shù)，這種新途徑能夠?qū)⒊杀窘档?0%，同時提高達(dá)35%的傳輸速率。 「與需要多層沉積和蝕刻制程的SADP相較，這種注入制程非常便宜，」而SADP還需要能夠承受150℃以上處理的相對昂貴材料。 在該研究報(bào)告中提及的9nm特征尺寸，意味著TII可用于產(chǎn)生18nm至20nm的間距。 相形之下，臺積電(TSMC)在最近的國際電子組件會議(IEDM)發(fā)表的論文指稱，目前，其7nm制程、M0層的最小間距為40nm。 早在2015年時，柏克萊實(shí)驗(yàn)室就曾經(jīng)向該研究計(jì)劃的兩家資助商——應(yīng)用材料(Applied Materials)和Lam Research介紹了這種技術(shù)，同時也在去年的SPIE先進(jìn)微影技術(shù)會議(SPIE Advanced Lithography conference)上展示了原型結(jié)果。 圖1：TII技術(shù)能產(chǎn)生小至9nm的特征尺寸 探索量產(chǎn)應(yīng)用之路 圖2：利用TII途徑(a)沉積薄氧化物和硬式光罩(HM)層，并以微影技術(shù)在HM上印刷特征。 然后，(b)以相反的角度注入氬離子。 蝕刻掉氧化物層的損壞部份，并移除HM(c、d)。 待移除氧化物(e，f)后，再以圖案化的氧化物層作為HM，對其下的IC層進(jìn)行圖案化 由于這種TII技術(shù)使用「相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的CMOS制程...... 我很確定有些晶圓廠已經(jīng)對其進(jìn)行了嘗試，因?yàn)樗萐ADP技術(shù)更容易。 不過，由于這個產(chǎn)業(yè)極其競爭，預(yù)計(jì)要到順利實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)之后，他們才會透露相關(guān)細(xì)節(jié)，」他說。 不過，在采用這項(xiàng)技術(shù)以前，都必須先獲得柏克萊實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)轉(zhuǎn)移辦公室授權(quán)，目前他們也正在申請專利，他接著說。 至于后續(xù)的研究方向，研究人員正在探索如何使用該技術(shù)圖案化微型孔洞。 他們還將探索如何使用這項(xiàng)技術(shù)協(xié)助放松當(dāng)前在16nm及更先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)使用SADP所要求的嚴(yán)苛設(shè)計(jì)規(guī)則。 此外，他們也會繼續(xù)嘗試新材料。 該論文還有兩位值得注意的共同作者——Axcelis首席組件科學(xué)家Laxard Rubin，以及Berkeley副校長Tsu-Jae King Liu，他同時也是FinFET與SADP技術(shù)的共同發(fā)明人。 而第一作者Peng Zheng，最近取得了柏克萊大學(xué)的博士學(xué)位，即將在英特爾(Intel)從事先進(jìn)制程研發(fā)。 至于這項(xiàng)技術(shù)本身，市場觀察機(jī)構(gòu)VLSI Research總裁G.Dan Hutcheson評論說：「這絕對是令人印象深刻的研究成果，」但他也指出了幾個可能阻礙該技術(shù)導(dǎo)入的商業(yè)現(xiàn)實(shí)。 Hutcheson說，「成本大幅降低，雖然令人印象深刻，但并不足以讓業(yè)界公司『棄舊換新』——只需看看絕緣層上覆硅(SOI)的情況就清楚了。 」他指的是SOI技術(shù)經(jīng)漫長市場化之路的過程。 此外，「還有許多懸而未決的風(fēng)險(xiǎn)問題，例如良率以及對于基底層的損壞程度等，」他并補(bǔ)充說，業(yè)界芯片制造商「在涉及實(shí)際建置時，通常會變得很保守。 」

    半導(dǎo)體 cmos 9nm

  • 英飛凌估2017年汽車芯片業(yè)務(wù)可望受惠

    德國芯片大廠英飛凌(Infineon)于2日發(fā)布2017會計(jì)年度第1季(2016年10~12月)財(cái)報(bào)，排除特殊項(xiàng)目后的營業(yè)利率來到2.46億歐元(約2.65億美元)，成長達(dá)12%。英飛凌并指出，來自汽車產(chǎn)業(yè)對車用芯片的需求性，特別是大陸車市的需求動能，將有助推升該公司2017年度營運(yùn)表現(xiàn)，顯示當(dāng)前全球電動車及自駕車發(fā)展浪潮，也可望讓上游相關(guān)車用芯片制造商受惠。 根據(jù)路透(Reuters)報(bào)導(dǎo)，2017年度第1季車用芯片營收占英飛凌整體營收比重超過4成，包括美國電動車大廠Tesla及韓國現(xiàn)代汽車(Hyundai)等汽車制造商，以及博世(Bosch)及Continental等汽車零組件供應(yīng)商，都是英飛凌車用芯片重要客戶，英飛凌車用芯片主要用在如管理汽車電源供應(yīng)、減少碳排放、啟動安全氣囊以及協(xié)助巡航控制等用途上。 英飛凌2017年度第1季車用芯片業(yè)務(wù)營收表現(xiàn)成長15%，車用芯片業(yè)務(wù)營業(yè)利潤年增率更高達(dá)58%，這樣的成長態(tài)勢主要受惠于近來全球汽車制造商蜂擁投向自駕車及電動車開發(fā)，對車用芯片產(chǎn)生的更大需求性。 不只英飛凌，恩智浦、意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)、德州儀器(TI)以及瑞薩(Renesas)等英飛凌主要競爭對手，同樣受惠于這波新興汽車技術(shù)開發(fā)的浪潮。例如恩智浦2日發(fā)布最新一季財(cái)報(bào)顯示，該公司2016年第4季汽車芯片業(yè)務(wù)營收成長達(dá)17%;德儀也受惠于其車用及工業(yè)市場類比及嵌入式芯片產(chǎn)品需求強(qiáng)勁，帶動最新一季營收表現(xiàn)優(yōu)于預(yù)期。 英飛凌表示，預(yù)期該公司截至2017年9月30日的2017年度整體營收可望達(dá)到68.6億歐元，年成長達(dá)約6%，營業(yè)利潤率達(dá)16%，與市場分析師預(yù)測值相符。不過英飛凌財(cái)務(wù)長Dominic Asam表示眼前仍有太多不確定性，諸如英飛凌即將到來的新一輪與客戶談判芯片價(jià)格。英飛凌執(zhí)行長Reinhard Ploss則稱，現(xiàn)階段英飛凌訂單收益仍佳。 目前英飛凌是全球僅次于恩智浦(NXP)的全球第二大車用半導(dǎo)體供應(yīng)商，據(jù)市場研究公司Strategy Analytics調(diào)查，英飛凌在這塊市場的市占率為10.4%，較恩智浦少約3.8個百分點(diǎn)。全球每15輛汽車就有1輛搭載英飛凌芯片產(chǎn)品。

    半導(dǎo)體 半導(dǎo)體產(chǎn)商

  • 芯片實(shí)驗(yàn)室全新量產(chǎn)方式出爐：每個芯片成本只需1美分

    來自斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家近日成功研發(fā)了“芯片實(shí)驗(yàn)室”(lab on a chip)的全新量產(chǎn)方式，每個芯片的成本只需要1美分，而生產(chǎn)時間只需20分鐘左右?？蒲袌F(tuán)隊(duì)想要為低收入國家創(chuàng)造廉價(jià)的診斷方法，生活在這些地區(qū)的人們無法承擔(dān)其他地區(qū)的先進(jìn)醫(yī)療手段。 全新的量產(chǎn)方式分為兩個部分。第一個部分是清潔的硅樹脂微流體室，用于存儲患者的細(xì)胞以及可重復(fù)使用的電子條。第二個部分是使用可大批量商業(yè)采購的導(dǎo)電納米顆粒墨水的噴墨打印機(jī)，用于在電子條的柔性聚酯片上進(jìn)行打印。 這款設(shè)備設(shè)計(jì)用于處理最小容量的樣本，并能從混合物中提取單細(xì)胞，分離稀有細(xì)胞和基于細(xì)胞類型的指定細(xì)胞。這種方式能夠在不標(biāo)記的情況下對細(xì)胞進(jìn)行分析，避免了使用熒光或者磁性標(biāo)記來追蹤細(xì)胞的高昂費(fèi)用。

    半導(dǎo)體 芯片

  • 全球半導(dǎo)體邁入中年危機(jī) 對中國來說卻是轉(zhuǎn)機(jī)

    自從Intel的聯(lián)合創(chuàng)始人戈登摩爾在上世紀(jì)六十年代發(fā)布“摩爾定律”以來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界在這個規(guī)則指導(dǎo)下迅猛發(fā)展，人類社會也在技術(shù)的進(jìn)步中受益不淺。不過近年來隨著集成電路的發(fā)展，工藝、設(shè)備和材料的問題凸顯，歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展的半導(dǎo)體似乎步入了中年期，心事重重了。 　充滿朝氣的青年期 大家還記得自己的青少年時期嗎?對于大多數(shù)人來說，這大概是人生中最美好的時期之一。在那段時間里，人生雖然充滿了未知，但是也充滿了可能性。整個世界對我們來說仿佛是一個埋藏了太多寶物的肥沃土地，不用花太多挖掘就能挖出閃閃發(fā)光的金子。 有太多事情吸引著我們的目光，讓我們?nèi)橹Σ⑹斋@滿滿的回報(bào)。喜歡鉆研學(xué)術(shù)的人，可以天天泡圖書館當(dāng)學(xué)霸，并收獲解出難題的快樂;喜歡浪漫的人，可以追求屬于自己的愛情，在花前月下收獲感動;喜歡探索世界的人，可以花時間游歷各地看看不同的風(fēng)景…有太多太多的事情值得我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，去嘗試，并從中快速成長。 青年時的我們雖然一無所有，卻也擁有整個世界。集成電路也如此。 第一個集成電路 半導(dǎo)體行業(yè)在上世紀(jì)下半葉到本世紀(jì)初的第一個十年正是處在這樣充滿朝氣蓬勃發(fā)展的青年期。 那時候，半導(dǎo)體行業(yè)依據(jù)著摩爾定律以指數(shù)規(guī)律飛速發(fā)展，在短短半個世紀(jì)內(nèi)把集成電路制造工藝的特征尺寸從微米量級縮小到納米量級，整整一千多倍，而CPU的時鐘頻率則從MHz級別提升到了GHz級別，性能提升超過了數(shù)千倍。大家對于摩爾定律帶來的性能提升保持極度樂觀的態(tài)度，當(dāng)年英特爾甚至還預(yù)計(jì)在2010年把時鐘頻率提升到10GHz!         半導(dǎo)體市場也是頻頻出現(xiàn)各種機(jī)會。每個十年都有各自的半導(dǎo)體市場寵兒： 八十年代是商用計(jì)算機(jī)，九十年代是個人計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，本世紀(jì)第一個十年則是無線移動設(shè)備。 除了時代的主旋律外，還有一些細(xì)分市場也獲利頗豐，例如數(shù)字電視，個人導(dǎo)航等等。半導(dǎo)體市場對于從業(yè)者來說有著太多機(jī)會，只要仔細(xì)發(fā)掘都能獲得屬于自己的寶藏。 大家都相信隨著摩爾定律的繼續(xù)發(fā)展，集成電路的性能會繼續(xù)飛速進(jìn)化，從而使更多應(yīng)用成為可能并開拓新的市場。當(dāng)然，在這樣對于樂觀氛圍下，各路資本也特別青睞半導(dǎo)體行業(yè)。就像今天各大風(fēng)投都在瘋狂追逐人工智能公司一樣，當(dāng)年的各大風(fēng)投都砸錢在半導(dǎo)體行業(yè)上，位于加州北部舊金山附近的高科技公司聚集區(qū)叫做“硅谷”而不是叫做“碼谷”也是因?yàn)楫?dāng)年半導(dǎo)體行業(yè)比起計(jì)算機(jī)行業(yè)來說要潮太多。 當(dāng)年半導(dǎo)體業(yè)黃金時代的一些故事至今還在資深從業(yè)者中間互相流傳。 一則故事是說，當(dāng)年某留學(xué)生畢業(yè)后就職于某芯片設(shè)計(jì)公司，他的妻子在國內(nèi)是一個護(hù)士，跟著丈夫來到美國后一時找不到工作，這時丈夫的公司因?yàn)樘貏e缺人所以經(jīng)過簡單的培訓(xùn)原來當(dāng)護(hù)士的妻子就進(jìn)入了丈夫的公司開始畫版圖(這個故事在今天的版本則是國內(nèi)從事隨便什么職業(yè)的人來了美國都可以經(jīng)過刷題進(jìn)入FLAG當(dāng)碼農(nóng))。 另一個故事則說，21世紀(jì)初在互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅后，許多對于事業(yè)缺乏安全感的程序員痛下決心在工作之余苦學(xué)電路最后終于成為了一個“越老越吃香”的射頻工程師，成為眾程序員的榜樣。 　 中年的煩惱：錢！錢?。″X?。?！ 隨著年齡慢慢長大，青年期的浪漫與夢想也漸漸被現(xiàn)實(shí)的考量所取代。 對大多數(shù)人來說，無論在年輕時做過多美麗的夢，一旦到了必須獨(dú)當(dāng)一面的成熟年齡，最大的煩惱都是錢。 在我剛讀大學(xué)的時候，我喜歡動漫，喜歡打游戲，喜歡音樂，喜歡漫無目的地四處閑逛，每個月可以瀟灑地把錢投到自己喜歡的事情上過月光的生活。 然而一畢業(yè)，買房的壓力頂在頭上，不得不放棄這種自由而無用的生活方式，不僅花在興趣上的錢少了，用在興趣上的時間也少了(“時間就是金錢，我的朋友!”)。對于度過了青年期后進(jìn)入社會艱苦打拼的每一個朋友，我相信最大的考量都是經(jīng)濟(jì)問題。 摩爾定律背后的邏輯慢慢失效：先進(jìn)工藝的單個晶體管價(jià)格不降反升 半導(dǎo)體業(yè)也是這樣。 在伴隨著光榮與夢想走入成熟期(2010年)之后，突然發(fā)現(xiàn)正面臨一個現(xiàn)實(shí)問題：摩爾定律遇到了瓶頸。 在之前，摩爾定律背后的邏輯是：半導(dǎo)體行業(yè)需要以一個合適的速度增長以實(shí)現(xiàn)利潤的最大化。 上世紀(jì)60年代，摩爾發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體晶體管制程發(fā)展的速度對于一個半導(dǎo)體廠商至關(guān)重要。隨著制程的進(jìn)化，同樣的芯片的制造成本會更低，因?yàn)閱挝幻娣e晶體管數(shù)量提升導(dǎo)致相同的芯片所需要的面積縮小。所以制程發(fā)展速度如果過慢，則意味著芯片制作成本居高不下，導(dǎo)致利潤無法擴(kuò)大。 另一方面，如果孤注一擲把所有的資本都用來發(fā)展新制程，則風(fēng)險(xiǎn)太大，一旦研發(fā)失敗公司就完蛋了。 摩爾發(fā)現(xiàn)當(dāng)時市場上成功的半導(dǎo)體廠商的制程進(jìn)化速度大約是每年半導(dǎo)體芯片上集成的晶體管數(shù)量翻倍，于是寫了著名的論文告訴大家這個發(fā)展速度是成本與風(fēng)險(xiǎn)之間一個良好的折中，半導(dǎo)體業(yè)以后發(fā)展可以按照這個速度來。摩爾定律背后的終極推動力其實(shí)是經(jīng)濟(jì)因素。 依據(jù)摩爾定律縮小特征尺寸獲得紅利的過程就像挖掘金礦：在過去，離地表較近比較容易挖掘的金礦已經(jīng)被挖光了，到了今天，剩下的都是金礦深處的難啃的骨頭。 芯片特征尺寸縮小已經(jīng)越來越困難，必須克服各種科學(xué)技術(shù)和工程上的難題。歸根到底，再繼續(xù)縮小特征尺寸不是不能做，只是要錢，很多錢。 隨著特征尺寸縮小，芯片的成本上升很快。芯片的成本包括NRE成本(Non-Recurring Engineering，指芯片設(shè)計(jì)和掩膜制作成本，對于一塊芯片而言這些成本是一次性的)和制造成本(即每塊芯片制造的成本)。 在先進(jìn)工藝制程，由于工藝的復(fù)雜性，NRE成本非常高。例如FinFET工藝往往需要使用double patterning技術(shù)，而且金屬層數(shù)可達(dá)15層之多，導(dǎo)致掩膜制作非常昂貴。 另外，復(fù)雜工藝的設(shè)計(jì)規(guī)則也非常復(fù)雜，工程師需要許多時間去學(xué)習(xí)，這也增加了NRE成本。 對于由先進(jìn)制程制造的芯片，每塊芯片的毛利率較使用落后制程制造的芯片要高，但是高昂的NRE成本意味著由先進(jìn)制程制作的芯片需要更多的銷量才能實(shí)現(xiàn)真正盈利。這使得芯片設(shè)計(jì)和制造所需要的資本越來越高，而無力負(fù)擔(dān)先進(jìn)工藝制程的中小廠商則不得不繼續(xù)使用較舊的工藝。這也部分地打破了摩爾定律 “投資發(fā)展制程-芯片生產(chǎn)成本降低-用部分利潤繼續(xù)投資發(fā)展制程”的邏輯。 隨著摩爾定律背后的邏輯慢慢失效，半導(dǎo)體行業(yè)也慢慢地與鋼鐵，石油等傳統(tǒng)大工業(yè)越來越像： 進(jìn)入門檻高，資金需求大，之前幾個工程師孤軍奮戰(zhàn)在自家車庫里設(shè)計(jì)出商用芯片的浪漫故事不再出現(xiàn)，因?yàn)槿鄙儋Y金的支持不可能使用先進(jìn)工藝，而不使用先進(jìn)工藝在市場上就缺乏競爭力。 對于大公司而言，由于先進(jìn)工藝需要的資本越來越多，意味著研發(fā)新產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)也越來越大。越來越多的公司在市場上的策略從拼命做新產(chǎn)品與競爭對手死磕變成了如何降低風(fēng)險(xiǎn)在市場上堅(jiān)持下來。 于是，伴隨著2008年后的資本寬松，我們在這兩年看到了半導(dǎo)體行業(yè)前所未見的公司兼并與重組。2015年，半導(dǎo)體行業(yè)并購額超過了1300億美元。而今年，這一熱潮不但沒有減退，反而呈現(xiàn)出愈演愈烈之勢，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年前三個季度，全球半導(dǎo)體行業(yè)并購額就超過了1200億美元，全年總額超過2015毫無懸念。這輪兼并也是半導(dǎo)體行業(yè)走向成熟期的標(biāo)志之一，意味著將來一方面使用先進(jìn)工藝的成本越來越高，另一方面豪強(qiáng)兼并市場上的玩家都是巨頭，新玩家?guī)缀醪豢赡苋ヌ魬?zhàn)這些巨頭。   當(dāng)資本不再相信夢想 摩爾定律除了在經(jīng)濟(jì)學(xué)上推動集成電路特征尺寸縮小成本下降外，還使集成電路的性能上升。當(dāng)集成電路性能上升到一定程度時，量變的積累就會產(chǎn)生質(zhì)變，從而使新的應(yīng)用成為可能，并且發(fā)展出新的市場。 從大型機(jī)-個人電腦-移動計(jì)算可以清晰地看到這個脈絡(luò)：在集成電路性能較弱時，只有大型的計(jì)算機(jī)才能有意義的事情，但是隨著芯片性能越來越強(qiáng)，小型化的計(jì)算機(jī)也能幫助人們做很多事(辦公，游戲，影音娛樂等等)，于是出現(xiàn)了個人電腦這個市場。 進(jìn)一步，處理器的性能根據(jù)摩爾定律越變越強(qiáng)，終于人們發(fā)現(xiàn)即使在手機(jī)上也能做之前只能在電腦上處理的事(上網(wǎng)，看電影，玩游戲等等)，于是出現(xiàn)了移動計(jì)算市場。每一次量變引起的質(zhì)變都會發(fā)掘出一個巨大的市場，從而只要集成電路的性能還隨著摩爾定律前進(jìn)，對于資本來說這就是一個擁有巨大潛力的市場，資本會選擇投資一些擁有遠(yuǎn)大愿景的公司，指望他們投資的公司能在十年或者二十年后改變世界從而獲取成百上千倍的投資回報(bào)。 處理器時鐘頻率的增長在近年已趨于飽和，摩爾定律無法支撐半導(dǎo)體業(yè)界的美好預(yù)期 然而，隨著摩爾定律發(fā)展遇到瓶頸，集成電路性能指數(shù)上升-》使新應(yīng)用變成可能-》開拓新市場的邏輯鏈條也被打破。集成電路性能(以處理器為代表)的演進(jìn)在近幾年變緩，相應(yīng)地，半導(dǎo)體行業(yè)的年復(fù)合增長率也在下降，然而，半導(dǎo)體行業(yè)的制造成本卻在飛速上升。 上一個新應(yīng)用(移動設(shè)備)的市場潛力已經(jīng)被挖掘至接近極限，但是下一代的應(yīng)用卻還沒有真正出現(xiàn)。對于資本而言，這意味著投資半導(dǎo)體行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)在快速上升，獲利的空間卻在慢慢縮小。 風(fēng)投在半導(dǎo)體業(yè)的投入逐年減少，半導(dǎo)體初創(chuàng)企業(yè)已經(jīng)不復(fù)本世紀(jì)初的風(fēng)光 自然地，半導(dǎo)體行業(yè)投資的黃金時代也已經(jīng)過去，有夢想有故事的半導(dǎo)體初創(chuàng)公司很難再拿到大筆資金。 一方面，純商業(yè)背景的資本對于半導(dǎo)體行業(yè)的熱情在快速下降，另一方面，即使對半導(dǎo)體行業(yè)有興趣的資本也傾向于收購大公司而非扶植初創(chuàng)公司。在這樣的情勢下，我們看到的半導(dǎo)體行業(yè)格局正是豪強(qiáng)兼并，資本頻頻動作卻不能給從業(yè)者帶來新的機(jī)會，整個行業(yè)在向著傳統(tǒng)工業(yè)的方向變化。 一個典型的例子就是軟銀在今年年中以320億美金收購ARM。ARM雖然在移動處理器市場占壟斷地位，但是其業(yè)務(wù)收入并不能支撐其股價(jià)。ARM未來在汽車和服務(wù)器業(yè)務(wù)有著巨大的想象空間，然而投資者對于這些目前尚未產(chǎn)生收入的業(yè)務(wù)并不買賬。于是，ARM還是被軟銀以海量現(xiàn)金收購。這個例子完美地詮釋了半導(dǎo)體業(yè)界講故事已經(jīng)無法讓投資者買賬，而大資本也青睞大公司更甚于小公司。 從全球態(tài)勢上看，隨著摩爾定律式指數(shù)發(fā)展接近尾聲，似乎半導(dǎo)體業(yè)界正在走向傳統(tǒng)大工業(yè)的范式：進(jìn)入門檻高，資本投入大，市場上小公司難以找到生存空間。近幾年的公司大規(guī)模兼并重組正是半導(dǎo)體業(yè)界走向成熟的標(biāo)志性事件。半導(dǎo)體似乎已經(jīng)失去了之前的活力，但這是真的嗎? 　　危機(jī)也是轉(zhuǎn)機(jī) 對于歐美日韓這些半導(dǎo)體大廠來說，現(xiàn)在的半導(dǎo)體市場對他們來說，是明顯的強(qiáng)弩之末，龐大的投入，微薄的利潤，會讓他們感到前所未有的壓力，或強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，或優(yōu)勢互補(bǔ)，扶持共同度過這個“寒冬”。 但這對全球久負(fù)盛名的半導(dǎo)體廠商來說是一個危機(jī)，對于中國這些半導(dǎo)體基礎(chǔ)薄弱的廠商來說，是一個轉(zhuǎn)機(jī)。 眾所周知，中國半導(dǎo)體的根基薄弱，但是中國又是一個龐大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場，龐大的貿(mào)易逆差，加上國外供應(yīng)商和政府的時不時限制，終于令國內(nèi)業(yè)界自上而下加快建設(shè)半導(dǎo)體。在國家和多地基金的推動下，外收內(nèi)發(fā)展，中國半導(dǎo)體也終于初具規(guī)模。也給中國半導(dǎo)體的未來種下了一個希望。 但我們也要清楚明白一點(diǎn)，國內(nèi)半導(dǎo)體和國際先進(jìn)企業(yè)的差距，無論是設(shè)計(jì)、制造、封測、設(shè)備或者材料，中國與國外的差距是非常明顯的。我們國際在未來要集中在中低級產(chǎn)品和技術(shù)的推動，逐步從這個領(lǐng)域入手，替代國外產(chǎn)品。 另外，用市場換技術(shù)，用中國的龐大市場，向國際半導(dǎo)體廠商換取技術(shù)，雖然不能拿到最先進(jìn)的技術(shù)或者核心技術(shù)，但對于國內(nèi)半導(dǎo)體來說，這些技術(shù)也是欠缺的，吸收過來對提高國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整體水平有百利而無一害。 在這方面，我覺得中國高鐵的發(fā)展是榜樣，未來的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展能像高鐵發(fā)展那樣獲得相應(yīng)的收益，那就算比較成功了。 展望未來一步步發(fā)展積累，中國半導(dǎo)體終有一日會騰飛。

    半導(dǎo)體 中國半導(dǎo)體

  • 漲漲漲!DRAM內(nèi)存顆粒價(jià)格創(chuàng)18月新高

    專業(yè)存儲調(diào)研機(jī)構(gòu)集邦科技(DRAMeXchange)的數(shù)據(jù)顯示，DRAM內(nèi)存顆粒的市場現(xiàn)貨價(jià)格已經(jīng)達(dá)到最近18個月以來的最高值，漲漲漲的趨勢依然在繼續(xù)。 比如說4Gb DDR4顆粒，進(jìn)入2017年以來就已經(jīng)漲了0.51美元，漲幅達(dá)18%。 2月3日早市間，該顆粒的報(bào)價(jià)更是一度達(dá)到3.347美元，是2015年7月30日以來最貴的一刻。 行業(yè)人士預(yù)計(jì)，整個2017年上半年，DRAM內(nèi)存顆粒的供應(yīng)都會很緊張，第三季度也不好判斷，因此持續(xù)漲價(jià)是必然的。 分析機(jī)構(gòu)指出，DRAM供應(yīng)商都對2017年的投資持謹(jǐn)慎態(tài)度，因?yàn)槭紫纫_保足夠的利潤率。預(yù)計(jì)2017年的DRAM供應(yīng)量只會增長19%，而市場需求將增長超過22%。

    半導(dǎo)體 DRAM 存儲 內(nèi)存

  • 一篇文章帶你看穿存儲產(chǎn)業(yè)的顛覆者—3D Xpoint

    目前英特爾和美光對3D XPoint應(yīng)用的物理特性閉口不談，資料更是匱乏。一些不具名的介紹資料顯示，3D XPoint使用的標(biāo)記數(shù)據(jù)狀態(tài)的物理值不是業(yè)內(nèi)常用的電壓、也不是電流，更不是目前還在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的磁極，而是電阻。 回顧存儲的發(fā)展歷程。3D Xpoint是自NAND Flash推出以來，最具突破性的一項(xiàng)存儲技術(shù)。由于具備以下四點(diǎn)優(yōu)勢，3D Xpoint被看做是存儲產(chǎn)業(yè)的一個顛覆者： (1)比NAND Flash快1000倍; (2)成本只有DRAM的一半; (3)使用壽命是NAND的1000倍; (4)密度是傳統(tǒng)存儲的10倍; 而得益于這些優(yōu)勢，3D Xpoint能被廣泛應(yīng)用在游戲、媒體制作、基因組測序、金融服務(wù)交易和個體化治療等領(lǐng)域。以上只是3D Xpoint的一些應(yīng)用示例。但從以上介紹，我們可以看出，3D Xpoint未來的應(yīng)用非常有潛力。 目前存儲器存在的一些問題 存儲器的性能是PC設(shè)備上目前的短板。這一點(diǎn)從很多用戶由HDD更換為SSD后，感覺像是“換了一個電腦”就能體現(xiàn)出來。HDD目前的傳輸速度往往在200MB/s以內(nèi)，尋道時間約為10ms級;SSD傳輸速度為數(shù)百M(fèi)B/s到幾GB/s，尋道時間約為0.1ms以內(nèi);更快的內(nèi)存帶寬為幾十GB/s，延遲時間低至ns級。再向上還有更高速的緩存、寄存器等設(shè)備。 DRAM：易失性難以解決 拋開和處理器緊密相關(guān)的高速緩存和寄存器不說，先來看內(nèi)存和外部存儲這兩個級別。目前我們使用的內(nèi)存主要是DRAM。DRAM的核心問題是易失性，其它方面的表現(xiàn)優(yōu)秀——比如在性能上DRAM的延遲很低(納秒級別)、帶寬較為充裕;壽命方面由于原理所致，DRAM壽命很長。不過，DRAM的存儲需要不停供電，斷電就會丟失存儲的數(shù)據(jù)。從DRAM被發(fā)明出來到現(xiàn)在，DRAM只是不斷地在預(yù)取值和總線上進(jìn)行調(diào)整，核心的存儲架構(gòu)其實(shí)變化不大。 NAND：壽命、延遲不盡如人意 再來看目前廣泛應(yīng)用于存儲設(shè)備的NAND閃存。NAND閃存分為SLC、MLC、TLC等多種分支顆粒。從壽命上說，NAND是有平均讀寫次數(shù)的壽命的，即使是性能最好的SLC NAND顆粒，其壽命也比DRAM小得多。雖然可以通過設(shè)置緩沖空間、平衡磨損算法、提前設(shè)置壽命預(yù)警來確保NAND不會在使用時“掉鏈子”、引發(fā)數(shù)據(jù)丟失，但壽命依舊是NAND在使用中不可回避的問題。 此外，受制于存儲原理，NAND延遲較高，尤其是寫入時存在充電時間，怎么也快不起來，目前只能被用作外部存儲設(shè)備。但在今天，由于之前有性能更低的HDD機(jī)械硬盤的存在，基于NAND顆粒的SSD仍舊讓用戶感受到了性能的巨大提升。 ▲隨著制程提升，NAND的容量正在迅速提升，但壽命和延遲等問題，并沒有革命性的變化。 ▲NAND工作原理圖，絕緣浮置柵極是其存儲數(shù)據(jù)的核心。 性能鴻溝：PC架構(gòu)的問題 所謂性能鴻溝，就是上下兩級系統(tǒng)存在較大的性能差距，使得級次緩存的設(shè)計(jì)方案很難體現(xiàn)出最佳的效果堪稱天塹;在NAND和DRAM上，這個鴻溝相比DRAM和HDD之間的性能鴻溝略有縮小，但是本質(zhì)上的變化并不明顯。舉例來說，NAND設(shè)備目前的最快速度差不多在2GB/s～3GB/s，處理器的內(nèi)存帶寬已經(jīng)突破50GB/s大關(guān)，兩者間差了一個數(shù)量級。延遲上，DRAM只有十幾納秒，相比NAND的約一百微秒，快了好多個數(shù)量級。 實(shí)際上，內(nèi)存和外部存儲之間的性能差距過大，已經(jīng)成為影響用戶體驗(yàn)繼續(xù)提升的瓶頸。所以研究機(jī)構(gòu)一直在提出很多解決方案，試圖解決這個鴻溝，比如相變存儲器、賽道存儲器、全新的高速磁存儲設(shè)備等。但這些技術(shù)不是還深藏在實(shí)驗(yàn)室中，就是剛在PPT上公諸于眾。到了去年，作為存儲業(yè)界的領(lǐng)軍企業(yè)之一的英特爾和美光，終于將其中一種全新的存儲技術(shù)推向了前臺，這種技術(shù)同時擁有高性能和非易失性兩種特性，這就是今天的主角：3D XPoint! ▲內(nèi)存的基本技術(shù)結(jié)構(gòu)也已經(jīng)很久沒有革命性的變化。目前最快的DDR4內(nèi)存，仍舊只能充當(dāng)暫存器。 3D XPoint的原理 目前英特爾和美光對3D XPoint應(yīng)用的物理特性閉口不談，資料更是匱乏。一些不具名的介紹資料顯示，3D XPoint使用的標(biāo)記數(shù)據(jù)狀態(tài)的物理值不是業(yè)內(nèi)常用的電壓、也不是電流，更不是目前還在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的磁極，而是電阻。 3D XPoint的工作原理與NAND存在著根本性的不同。NAND通過絕緣浮置柵極捕獲不同數(shù)量的電子以實(shí)現(xiàn)bit值定義，而3D XPoint則是一項(xiàng)以電阻為基礎(chǔ)的存儲技術(shù)成果，其通過改變單元電阻水平來區(qū)分0與1。 3D XPoint的結(jié)構(gòu)非常簡單。它由選擇器與內(nèi)存單元共同構(gòu)成，二者則存在于字線與位線之間(因此才會以‘交叉點(diǎn)’來定名)。在字線與位線之間提供特定電壓會激活單一選擇器，并使得存儲單元進(jìn)行寫入(即內(nèi)存單元材料發(fā)生大量屬性變化)或者讀取(允許檢查該存儲單元處于低電阻還是高電阻狀態(tài))。猜測，寫入操作要求具備較讀取更高的電壓，因?yàn)槿绻麑?shí)際情況相反，那么3D XPoint就會面臨著上在讀取存儲單元時觸發(fā)大量材料變化(即寫入操作)的風(fēng)險(xiǎn)。英特爾與美光雙方并沒有透露內(nèi)部讀取/寫入的具體電壓數(shù)值，不過根據(jù)得到的消息，其電壓值應(yīng)該低于NAND——后者需要利用約20伏電壓來編寫/擦除以創(chuàng)建出足夠通過絕緣體的電場電子隧道。而這種較低的電壓要求自然也能夠使得3D XPoint擁有比DRAM以及NAND更低的運(yùn)行功耗。 顧名思義，3D XPoint的存儲單元可以以3D方式進(jìn)行堆疊，從而進(jìn)一步提升存儲密度。目前第一代晶粒樣品使用的是雙層設(shè)計(jì)方案。雙層聽起來實(shí)在有些寒磣，特別是考慮到目前的3D NAND芯片已經(jīng)擁有32層，且逐步開始向48層進(jìn)軍。不過3D XPoint的構(gòu)建方式完全不同，直接進(jìn)行層數(shù)比較顯然并不科學(xué)。 3D NAND在制造過程中首先加入沉積導(dǎo)電層，而后再在每一層之上添加絕緣材料。只有在全部層沉積完畢之后，整個“單元塔”才能以光刻方式進(jìn)行定義，而后再在高縱橫比蝕刻孔內(nèi)填充通孔材料以實(shí)現(xiàn)各層內(nèi)存儲單元的彼此互通。相比之下，3D XPoint的每一層都需要進(jìn)行光刻與蝕刻(即在各層之上重復(fù)同樣的流程)，接下來再對下一層進(jìn)行沉積。這種方式犧牲掉了3D NAND所帶來的一部分經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(即光刻步驟較少)，但3D XPoint卻同時帶來了遠(yuǎn)高于純光刻技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的出色存儲密度。 英特爾與美光公司指出，未來工藝尺寸伸縮將同時出現(xiàn)在光刻與層3D堆疊這兩個方面。橫向與縱向的規(guī)模可調(diào)整能力將成為關(guān)鍵，保證其未來仍然具有進(jìn)一步可延展性，這是因?yàn)榛跉宸膫鹘y(tǒng)多模式浸沒式光刻技術(shù)在10納米級別上已經(jīng)失去了經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢，而目前尚未出現(xiàn)任何明確的繼任技術(shù)可供選擇。當(dāng)下業(yè)界普遍將希望寄托在EUV身上，而英特爾與美光則確認(rèn)稱，3D XPoint將(不出所料)兼容EUV光刻，而且存儲單元設(shè)計(jì)尺寸可以最大縮水至個位數(shù)納米級別——同時不會對使用幫助/可靠性造成顯著影響(事實(shí)上，隨著物理尺寸的下降，其在某些方面反而有所改善)。不過在未來幾年內(nèi)，恐怕仍然無法利用EUV實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。首批EUV生產(chǎn)的主要重心也將放在邏輯層面，這一方面是因?yàn)槠湓O(shè)備成本實(shí)在太過高昂，另一方面也是因?yàn)檫壿嫙o法像記憶體般進(jìn)行垂直綻放、因此可能導(dǎo)致散熱問題。 從理論層面講，3D XPoint也支持多層單元設(shè)計(jì)，但英特爾與美光雙方目前并不打算追求這條路線。雖然在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中實(shí)現(xiàn)多個電阻層級并不是件太難的事，但其實(shí)際難度還是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于保證生產(chǎn)的數(shù)萬片晶圓當(dāng)中、每個晶粒都具備必要的特性以實(shí)現(xiàn)雙層單元操作。相比之下，這一思路很像是二十年前每單元2 bit機(jī)制剛剛出現(xiàn)在NAND領(lǐng)域的狀況，因此目前英特爾與美光暫時會將注意力集中在光刻技術(shù)及3D伸縮方面，從而提高存儲密度及成本效益。不過相信在未來，多層單元設(shè)計(jì)也將逐步出現(xiàn)在3D XPoint當(dāng)中。 而與NAND在架構(gòu)上的最大區(qū)別在于，3D XPoint實(shí)際上是以bit層級進(jìn)行訪問。在NAND當(dāng)中，整頁(在最新節(jié)點(diǎn)中為16KB)必須一次性進(jìn)行編程才能存儲1 bit數(shù)據(jù)。而更糟糕的是，我們必須要在塊層級(至少包含200個頁)執(zhí)行擦除操作。如此一來，NAND就需要使用更為復(fù)雜的垃圾回收算法，從而更為高效地實(shí)現(xiàn)性能水平。然而無論算法多么精巧，處于穩(wěn)定狀態(tài)的驅(qū)動器在性能上仍然會因此受到影響，因?yàn)楸仨毑捎霉潭ǖ淖x取-修改-寫入周期才能對塊中的單一頁進(jìn)行擦除。而作為以bit為基礎(chǔ)訪問單位的3D XPoint來說，其并不需要配合任何垃圾回收機(jī)制即可高效運(yùn)作，這不僅極大簡化了控制器與固件結(jié)構(gòu)，更重要的是還將實(shí)現(xiàn)更高性能水平與更低功耗需求。 在最終產(chǎn)品——特別是面向存儲需求的產(chǎn)品——當(dāng)中，3D XPoint仍然會保留一部分邏輯頁以降低追蹤操作帶來的負(fù)擔(dān)，這是因?yàn)樵赽it層級上進(jìn)行數(shù)據(jù)追蹤將需要大量高速緩存作為配合。然而，英特爾與美光公司已經(jīng)在聲明當(dāng)中就此作出了明確回應(yīng)，表示日前發(fā)布的公告僅僅屬于一項(xiàng)技術(shù)性結(jié)論。兩家公司拒絕就基于這項(xiàng)新技術(shù)的未來面世產(chǎn)品發(fā)表任何評論。換句話來說，這兩家企業(yè)將各自打造自己的產(chǎn)品方案，并預(yù)計(jì)將在明年正式將其交付至廣大用戶手中。 內(nèi)存單元：3D XPoint背后的秘密 從子陣級角度出發(fā)，3D XPoint的運(yùn)作方式還算比較容易理解，但探究大量屬性變化過程中內(nèi)存單元之內(nèi)的實(shí)際動態(tài)則是個非常復(fù)雜的問題。能想到的就是需要通過兩種方式實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)——以物理方式利用外部刺激調(diào)整存儲單元屬性，從而實(shí)現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)變更; 或者是以化學(xué)方式對單元內(nèi)的材料屬性進(jìn)行調(diào)整。在發(fā)布會之后的對話環(huán)節(jié)當(dāng)中，我們得到的消息3D XPoint所使用的并非相變材料，這就消除了一種潛在可能性——即3D XPoint利用相變材料通過單元晶體結(jié)構(gòu)變化來實(shí)現(xiàn)電壓切換。英特爾與美光選擇的方式也極具現(xiàn)實(shí)意義，因?yàn)橐龑?dǎo)穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化很可能意味著對不同原子結(jié)構(gòu)長度進(jìn)行頻繁調(diào)節(jié)，而這有可能影響到存儲單元之間連接材料，最終導(dǎo)致使用壽命降低?？紤]到這一點(diǎn)，惟一可行的就只有化學(xué)調(diào)整方式了，更具體地講對存儲單元中的bit電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，從而使其出現(xiàn)電阻差異。 咱們不妨在這里就其實(shí)現(xiàn)原理展開一番探討。 自旋交叉 根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，自然而然地想到了自旋電子與自旋交叉化合物的應(yīng)用。簡而言之，這意味著此類材料擁有兩種不同電阻級別，具體取決于結(jié)構(gòu)內(nèi)電子層級中的電子狀態(tài)。而外部刺激(包括溫度、電壓以及磁場的變化)則用于實(shí)現(xiàn)兩種電子狀態(tài)之間的切換。 接下來的內(nèi)容可能有些艱深，我們最好是從單個過渡金屬原子出發(fā)進(jìn)行考量。根據(jù)該金屬原子周邊的局部排列，金屬的鍵合軌道部分會充斥著大量電子： 這里是一個處于2+價(jià)環(huán)境下的鐵化合物分子，其主要成鍵軌道為t2g(低能量)與eg(高能量)。根據(jù)Pauli提出的不相容原理，6個電子配對構(gòu)成三條軌道，而且每個電子對中的一個電子“自旋加快”、另一個則“自旋減慢”。這就是我們所說的基態(tài)，也被稱為低自旋狀態(tài)。其整體自旋值S等于0，因?yàn)橐粋€電子的自旋值1/2會被另一個電子的自旋值-1/2所抵消。 此原子的另一種模式則為高自旋態(tài)，其中2個電子轉(zhuǎn)移到了較高的鍵合軌道當(dāng)中，而總體自旋值S=2： 由于外部刺激的存在，其中將有2個電子翻轉(zhuǎn)自旋并占據(jù)高能量eg軌道，而這也就是所謂“亞穩(wěn)定”狀態(tài)。根據(jù)周邊原子的實(shí)際排列，這種狀態(tài)實(shí)際上也可以表現(xiàn)得非常穩(wěn)定，但卻與原始基態(tài)在性質(zhì)上存在很大的不同。 不過將這種原理推廣到大量材料之上，從原則上講非常困難。簡要概括，各類研究論文指出自旋交叉化合物可以直接進(jìn)行對接并實(shí)現(xiàn)電阻變化，但與這類操作相關(guān)的大部分論文都屬于化工學(xué)科，探討的也主要為碳納米管、石墨烯層或者有機(jī)鏈等對象。 圖片來源：M. Urdampilleta等所著之《自然材料》第十章502節(jié)(2011年) 在這篇論文當(dāng)中，低自旋/高自旋狀態(tài)將提供或不提供兩種極性之間的導(dǎo)電率，具體取決于金屬原子的實(shí)際性質(zhì)、電阻、特性以及/或者平臺穩(wěn)定性水平。英特爾公司需要開發(fā)出這樣一種材料，其能夠通過電壓變化而非外部刺激實(shí)現(xiàn)編程，而這顯然將復(fù)雜性提升到了新的高度。一般來講，自旋交叉化合物具備特定的溫度窗口，在不同溫度下其電子可以在高狀態(tài)與低狀態(tài)之間往來切換，這意味著溫度因素對其穩(wěn)定性存在直接影響。 從這一點(diǎn)出發(fā)，材料的可延展性與基礎(chǔ)特性成為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自旋交叉的主要障礙，特別是在同時采用碳納米管的情況之下。如果要對大量金屬材料進(jìn)行延展，那么我們需要為其提供一個單獨(dú)的金屬環(huán)境進(jìn)行批量處理，帶線(與間隙)會令原本單純的軌跡概念變得更加模糊，因此我們根本無法將其納入至存儲單元之中。英特爾公司還指出，他們的技術(shù)能夠讓每個存儲單元承載多bit，而自旋交叉的排布問題能夠利用電子隧道機(jī)制加以解決，從而達(dá)成構(gòu)建存儲單元的目標(biāo)。 自旋轉(zhuǎn)矩效應(yīng)(簡稱STT) 內(nèi)存單元的自旋轉(zhuǎn)矩效應(yīng)取決于單元兩種狀態(tài)之間的電阻水平，外加在存儲單元內(nèi)部控制磁性的能力。簡而言之，如果大家對某種材料的磁性布局作出調(diào)整，也就能夠同時調(diào)查其電阻并將其作為記憶體加以使用。 而更為具體的解釋是，自旋轉(zhuǎn)矩效應(yīng)的長期存在依賴于被稱為自旋極化電流的性質(zhì)。電子自旋從根本角度講分為兩種方向，即自旋加速與自旋減速。一般的電流通常由這兩類方向均勻混合，這樣整體看起來就呈現(xiàn)出非極化電流的形式(即不存在整體自旋方向性)。而當(dāng)一股非極化電流通過一層厚厚的磁性材料時，其立刻開始呈現(xiàn)出極化特征。如果這種極化電流隨后通過處于不同電子密度狀態(tài)的薄磁層，那么電流的極性則會產(chǎn)生磁性，從而使更多電子自然進(jìn)入反向自旋狀態(tài)。 由于厚磁層具有恒定的磁場向性，而薄磁層(或者稱作自由層)能夠進(jìn)行翻轉(zhuǎn)(具體取決于材料本身)，因此這兩者相結(jié)合后所產(chǎn)生的電阻即可作為記憶體單元使用。 圖片來源：《STT-RAM作為高效節(jié)能主內(nèi)存替代方案的可能性評估》，作者：Kültürsay等。 論文指出，自旋轉(zhuǎn)矩效應(yīng)方案的優(yōu)勢在于其能耗水平低于DRAM，但性能表現(xiàn)則與后者基本相當(dāng)。而這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)障礙主要源自以納米光刻這樣極為微小的立足點(diǎn)構(gòu)建永久磁體的能力，外加如何將眾多如此微小的磁體以彼此接近的方式加以排布(類似于磁盤驅(qū)動器當(dāng)中的bit單位)——這有可能導(dǎo)致其中一部分發(fā)生意外翻轉(zhuǎn)。除此之外，也并不清楚使用這種方法能夠提供每單元單一二進(jìn)制bit以上的容納能力。而且現(xiàn)有研究表明，其需要同時使用一個控制晶體管方能正常起效。而英特爾方面已經(jīng)明確指出，3D XPoint并不使用任何控制晶體管。 自旋轉(zhuǎn)矩效應(yīng)技術(shù)的公開發(fā)展歷史最早可追溯到2011年由高通公司推出的1 Mb IC以及2012年來自Everspin公司的64 Mb模塊，不過二者始終未能投入實(shí)際生產(chǎn)。 導(dǎo)電橋接技術(shù)(簡稱CB) 對通路電阻進(jìn)行調(diào)整的最簡單辦法之一就是通過物理變化將電子運(yùn)動路徑幾乎完全阻斷。導(dǎo)電橋接技術(shù)(或者被稱為可編程金屬化單元)則采用類似于電解的技術(shù)在電極之間創(chuàng)造出一道納米橋，從而降低單元電阻。 在一個導(dǎo)電橋接單元當(dāng)中，一層薄電解質(zhì)膜(過去一直以液態(tài)方式存在，但現(xiàn)在也可以呈現(xiàn)為固態(tài))處于活性與惰性電極之間。當(dāng)惰性電極被施加一個負(fù)偏壓時，電解質(zhì)中的金屬離子會被不愿為金屬原子。當(dāng)析出并連接的金屬原子數(shù)量達(dá)到一定程度后，其會形成一條位于兩個電極之間的導(dǎo)線。而要切斷這條導(dǎo)線，我們需要施加反向電位差，從而將導(dǎo)線中的原子重新氧化成電解質(zhì)的組成部分。最終的電極-電解質(zhì)-電極組合仍然具備導(dǎo)電能力，但其電阻要高于前面提到的存在導(dǎo)線的情況。 不過對于任何一位對于電解機(jī)制比較熟悉的朋友來說，以上概括性描述同時也帶來了大量問題。首先，也許存儲單元當(dāng)中使用的是液態(tài)材質(zhì)，但我們更傾向于假定需要處理的是處于固態(tài)材料當(dāng)中的移動離子，其活動空間介于各嵌入點(diǎn)之間(也就是晶格/框架之間的空間)。真正值得仔細(xì)推敲的還是要數(shù)上述表達(dá)中提到的“導(dǎo)線”一詞。通常來講，通過電解實(shí)現(xiàn)的原子析出往往缺乏指向性——我們是領(lǐng)先不同晶體面的活動來推出析出，這就導(dǎo)致離子擴(kuò)散以多向性方式進(jìn)行，不過根據(jù)實(shí)際晶體面的增長情況、電極指向會略有偏差。在這種情況下，分叉線就會出現(xiàn)——類似于閃電的表現(xiàn)形式。而在對不同電極進(jìn)行彼此連接時，或者至少是在電子隧道的長度之內(nèi)，導(dǎo)線本身的電阻差異(從高電阻到低電阻)也相當(dāng)巨大。不過隨著導(dǎo)線的持續(xù)構(gòu)建，電阻值也會不斷降低?？紤]到這一點(diǎn)，建立導(dǎo)線這種處理方式確實(shí)能夠?yàn)槊總€單元提供多bit容納能力，但正如我之前所提到，其實(shí)施難度也相當(dāng)之大。另一項(xiàng)因素在于逆轉(zhuǎn)的過程——通常是由同樣的材料作為離子提供活性電極，但這意味著電極本身基本上也具備可溶解性。通過研究我們看到，這恐怕會對產(chǎn)品的使用壽命造成影響。 而在導(dǎo)電橋接技術(shù)的優(yōu)勢角度，其在理論上能夠?qū)崿F(xiàn)低于浮柵單元的物理尺寸、而布局也相對簡單。根據(jù)報(bào)告所言，其能夠在功耗與性能水平方面較當(dāng)前NAND改善達(dá)數(shù)個量級。 考慮到上述問題與優(yōu)勢的存在，我認(rèn)為導(dǎo)電橋接技術(shù)目前應(yīng)該作為3D XPoint方案的優(yōu)先使用對象。美光公司曾于2002年的官方許可當(dāng)中作出過相關(guān)暗示，而且2014年美光分析師大會上展出過的幻燈片資料也提到了他們?nèi)绾慰朔抑疤岬降囊恍﹩栴}： 圖片下方列出的正是當(dāng)時正處于研發(fā)狀態(tài)的存儲單元，演示材料中確實(shí)提到了橋接技術(shù)的存在。為了確?；钚噪姌O不會在逆向編程過程中被“吃掉”，技術(shù)人員設(shè)置了一套大型離子庫供其調(diào)用。另一個電極則尺寸很小，以便于導(dǎo)線能夠定向構(gòu)建。只要整個電解質(zhì)層夠小(數(shù)個單分子層)，那么讀取/寫入操作的速度將極快、實(shí)現(xiàn)也將非常容易。 未來發(fā)展 總結(jié)而言，如果我們快速跳轉(zhuǎn)至2015年2月，那么請注意美光公司在其分析師會議當(dāng)中公布的另一份演示資料： 在這幅圖片的下半部分，我們可以明顯看到美光公司正著眼于左側(cè)基于自旋轉(zhuǎn)矩效應(yīng)的記憶體方案，而亦有分析師報(bào)告指出圖片右側(cè)的RRAM單元很可能使用的就是導(dǎo)電橋接技術(shù)。而在本周公布的3D XPoint演示資料中，多位分析人士認(rèn)為最優(yōu)先的實(shí)現(xiàn)選項(xiàng)很可能是利用二極管探測實(shí)際電阻特性。 考慮到公告強(qiáng)調(diào)稱目前正在進(jìn)行的技術(shù)研發(fā)從根本角度講迥異于此前有過的嘗試，而3D XPoint產(chǎn)品進(jìn)入批量生產(chǎn)的最大難關(guān)在于制造材料，我最終無法判斷其具體采用了哪一種實(shí)現(xiàn)方式。從可能性方面來看，英特爾與美光雙方也許使用的是導(dǎo)電橋接技術(shù)打造出了這款產(chǎn)品。最為精確的細(xì)節(jié)將被牢牢掌握在英特爾與美光手中，因?yàn)楫吘惯@項(xiàng)技術(shù)成果從概念到產(chǎn)品的整個推進(jìn)流程殊為不易——考慮到前面提到的2002年發(fā)布導(dǎo)電橋接技術(shù)許可，整個研究周期已經(jīng)延續(xù)了整整十年。 從英特爾給出的一些圖片來看，3D XPoint的基本單元結(jié)構(gòu)和目前的存儲芯片非常相似，都擁有完整的字線和位線，數(shù)據(jù)存儲在交叉疊起的字線和位線之間。字線或者位線之間存在的特定電壓差，能夠改變一種特殊材料的電阻。當(dāng)數(shù)據(jù)需要讀取時，字線和位線可以檢測某個存儲單位的電阻值，根據(jù)其電阻值來反饋數(shù)據(jù)存儲情況。 3D XPoint的特點(diǎn) 了解了3D XPoint的基本工作原理，看起來似乎很簡單。但實(shí)際情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)比上文描述的復(fù)雜。尤其是特殊的電壓差和特定的材料，目前尚沒有第三家廠商掌握其中的原理。接下來，我們重點(diǎn)來看看3D XPoint到底能給我們的生活和應(yīng)用帶來怎樣的變化。 定位：并非你死我活 據(jù)英特爾給出的說法是，3D XPoint并不是用于徹底替代DRAM和NAND的技術(shù)，它的定位是計(jì)算機(jī)存儲中的一個新的層級，可以在不同的應(yīng)用領(lǐng)域增強(qiáng)目前的存儲結(jié)構(gòu)體系。 從英特爾給出的延遲數(shù)據(jù)來看，3D XPoint產(chǎn)品的讀取延遲大約在10納秒級別(寫入延遲更長一些)，和DRAM最低可達(dá)幾納秒還存在一點(diǎn)點(diǎn)差距，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于NAND的微秒級別;壽命方面，3D XPoint的壽命約為百萬級讀寫次數(shù)，相比NAND中MLC的數(shù)千次讀寫提升了幾個數(shù)量級，當(dāng)然，和DRAM還是沒法比;帶寬方面，多通道技術(shù)的應(yīng)用使得3D XPoint在帶寬上并不存在什么劣勢。 在英特爾的官方宣傳中，3D XPoint擁有NAND類似的容量和DRAM類似的性能。包括比NAND速度快(應(yīng)該是指延遲低)1000倍以上，壽命是NAND的1000倍以上，數(shù)據(jù)密度則達(dá)到了DRAM的十倍以上。 ▲3D XPoint的性能表現(xiàn)非常出色。 英特爾認(rèn)為，這樣的性能可以讓用戶根據(jù)不同的需求來選擇新的存儲系統(tǒng)組合，比如可以選擇組成DRAM + 3D XPoint + NAND三級存儲系統(tǒng)，或者是3D XPoint接管DRAM+NAND，亦或者組成DRAM+3D XPoint的方案，甚至也可以是3D XPoint+NAND的系統(tǒng)，不同方案的成本、側(cè)重點(diǎn)和性能都有所不同，結(jié)局是開放性的，并沒有氣勢洶洶地取代誰，而是根據(jù)市場選擇來搭配合適的方案。 ▲NAND和3D XPoint并不是你死我活的競爭關(guān)系。 ▲3D XPoint在系統(tǒng)中的地位。 壽命：勝任所有的熱溫存儲場景 有關(guān)壽命問題，實(shí)際上是在NAND的應(yīng)用中被討論最多的，因?yàn)門LC的NAND芯片在千次級別的完全讀寫就有可能耗盡一個單元的所有壽命。千次聽起來非常短，但目前大量的數(shù)據(jù)中心和企業(yè)用戶都布置了NAND存儲設(shè)備，這證明在各種平均摩擦和數(shù)據(jù)緩沖算法的幫助下，NAND的壽命問題得到了比較好的解決。在我們之前的測試中，TLC芯片的SSD，在壓力測試下同樣未出問題。 相比NAND，3D XPoint的壽命問題其實(shí)更不是問題。根據(jù)英特爾數(shù)據(jù)，3D XPoint如果擁有200萬次的讀寫壽命，在平衡算法下，一個512GB的3D XPoint設(shè)備理論上需要完全讀寫1024PB才會死亡，相當(dāng)于在五年內(nèi)每天寫入574TB數(shù)據(jù)。除了那些必須使用DRAM維持超高負(fù)載的特殊場合，3D XPoint完全可以勝任目前幾乎所有的熱/溫存儲中心應(yīng)用。至于冷存儲，從成本的角度看一直就不適合最新的高速存儲設(shè)備。 ▲3D Xpoint在高性能消費(fèi)級PC上也有用處，在各級隊(duì)列深度下的IOPS吞吐速度提升極快。 價(jià)格：不會太便宜 說起3D XPoint的價(jià)格，需要考慮兩個方面的內(nèi)容：一是成本，二是市場定位。 先來看成本。根據(jù)英特爾和美光展示出來的資料，3D XPoint的單個晶元可以切割396個3D XPoint晶粒，每個晶粒面積大約為210平方毫米(每個晶粒容量為128Gb)。相比之下，20nm 128Gb的MLC NAND晶粒的面積約為202平方毫米?？偟膩砜?，除開研發(fā)和生產(chǎn)中其他成本，僅從晶元的角度來看，3DXPoint的成本應(yīng)該和NAND相差不多，當(dāng)然良率又是另外一說了。 接下來看市場定位。一般來說，一個產(chǎn)品的市場定位是由其在市場中所處的性能位置所決定的。目前3D XPoint的性能定位在DRAM之下、NAND之上，但是更偏向于DRAM，因此也應(yīng)該具有類似的市場定位。考慮到目前DRAM的價(jià)格，可以說3D XPoint的價(jià)格應(yīng)該不會太便宜。 另一方面，英特爾自己也有龐大的NAND工廠和不小的市場份額，3DXPoint無論從技術(shù)上還是商業(yè)利益上來看，都不會在目前這個時候去搶NAND的飯碗。而如果從企業(yè)級和消費(fèi)級來劃分，按照慣例，產(chǎn)品成熟后，英特爾顯然會更傾向于將這一新技術(shù)首先運(yùn)用于面向利潤較高的企業(yè)級產(chǎn)品中。

    半導(dǎo)體 DRAM 存儲 3d xpoint

  • 東芝拆分半導(dǎo)體業(yè)務(wù) 鴻海加入招標(biāo)戰(zhàn)局

    近日消息，處于重組期的東芝為分拆半導(dǎo)體業(yè)務(wù)于2月4日正式啟動招標(biāo)程序。據(jù)悉，首輪報(bào)價(jià)已進(jìn)入最后階段。但由于出售的股份少于20%，擬參與投標(biāo)陣營的部分企業(yè)出現(xiàn)觀望情緒，東芝能否如期拆分半導(dǎo)體業(yè)務(wù)可能會出現(xiàn)變數(shù)。 此次招標(biāo)，除了在內(nèi)存事業(yè)上和東芝合作的美國西數(shù)、美國貝恩資本等投資基金，成功收購夏普后的鴻海據(jù)傳也加入了戰(zhàn)局。 東芝緣何拆分半導(dǎo)體業(yè)務(wù) 一方面，東芝為的是應(yīng)付日漸沉重的產(chǎn)業(yè)競爭環(huán)境，紓解經(jīng)營壓力，并滿足籌措營運(yùn)資金的需求。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，DRAMeXchange統(tǒng)計(jì)，在全球NAND Flash產(chǎn)出比重上，三星（Samsung）市占率約為36%，東芝/威騰陣營合計(jì)約35%，美光（Micron）/英特爾（Intel）陣營則為17%，海力士（SK Hynix）為12%。 其中三星、美光和海力士均擁有DRAM以及NAND Flash，在內(nèi)存布局上更具有策略縱深，但東芝/威騰陣營僅有NAND Flash，在面對變化波動甚大及高投資金額特性的內(nèi)存產(chǎn)業(yè)時，所面臨的挑戰(zhàn)更為嚴(yán)峻。 另一方面，從財(cái)務(wù)角度觀察，東芝半導(dǎo)體（內(nèi)存部分）營收占整體東芝公司僅約15%，營業(yè)利潤卻高達(dá)50%，顯示東芝半導(dǎo)體（內(nèi)存部分）現(xiàn)為集團(tuán)最大獲利來源，相關(guān)資源投入也為集團(tuán)最優(yōu)先考慮。然而，由于東芝曾陷入財(cái)報(bào)問題及收購核能廠所衍生出財(cái)務(wù)泥沼，讓其未來財(cái)務(wù)運(yùn)作及籌資能力上出現(xiàn)疑慮，更讓半導(dǎo)體業(yè)務(wù)面臨沉重考驗(yàn)。 行業(yè)分析師表示，東芝將半導(dǎo)體業(yè)務(wù)分拆的做法，能讓新公司以更好的戰(zhàn)略位置來獲得更大的營運(yùn)彈性和更好的利潤結(jié)構(gòu)，以募集更多資金，這對需要持續(xù)且大量資本投入的內(nèi)存產(chǎn)業(yè)而言，將有相當(dāng)幫助，也有助于鞏固東芝/威騰陣營的NAND Flash實(shí)力。

    半導(dǎo)體 半導(dǎo)體 鴻海 東芝

  • 挖墻角：華力微大肆挖走聯(lián)電28nm團(tuán)隊(duì)

     中國內(nèi)地半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)這兩年突飛猛進(jìn)，除了自主之路還不斷大舉并購，并引入了大量高科技人才，臺灣半導(dǎo)體高層人士高啟全、蔣尚義、孫世偉等相繼加盟大陸企業(yè)。 據(jù)最新報(bào)道，上海華力微電子(Huali Microelectronics/HLMC)最近又挖角了臺灣聯(lián)電(UMC)一隊(duì)多達(dá)50人的28nm工藝研發(fā)團(tuán)隊(duì)，希望解決在28nm工藝中的瓶頸問題，拿下聯(lián)發(fā)科代工訂單。 不同于天字一號代工廠臺積電，聯(lián)電這些年的腳步很遲鈍，28nm技術(shù)這兩年才緩步進(jìn)入量產(chǎn)，但留住了高通這個大客戶，尤其是在臺積電產(chǎn)能不足的情況下，28nm工藝為聯(lián)電貢獻(xiàn)了20%的收入。 這次華力微一口氣挖走了聯(lián)電的核心攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)，不但對聯(lián)電28nm是個巨大的沖擊，對于下一步14nm FinFET工藝能否順利實(shí)現(xiàn)更是晴天霹靂——聯(lián)電原計(jì)劃本季度內(nèi)供應(yīng)14nm芯片。 不過，聯(lián)電方面否認(rèn)被大肆挖墻腳，稱只是正常人才流動。 去年底，華力微電子二期總投資387億元的300毫米生產(chǎn)線正式開工，2022年前投產(chǎn)，月產(chǎn)能可達(dá)4萬片，工藝則涵蓋28nm、20nm、14nm，重點(diǎn)滿足國內(nèi)設(shè)計(jì)企業(yè)先進(jìn)芯片的制造需求。 華力微電子稱，目前已有能力提供55nm、40nm、28nm工藝的完整工藝布局，高壓、射頻、嵌入式閃存和超低功耗等特色工藝技術(shù)也日趨完備，尤其和聯(lián)發(fā)科合作密切，2012年雙方就開始合作了。 據(jù)悉，華力微與聯(lián)發(fā)科雙方合作的首顆28nm手機(jī)芯片已順利流片，將成為國內(nèi)繼中芯國際之后，第二家可量產(chǎn)28nm的代工廠。 對于新晉半導(dǎo)體廠而言，28nm并不容易突破。2015 年以來，中芯國際陸續(xù)與高通、聯(lián)芯科技合作，才突破28nm PolySion、HKMG工藝。

    半導(dǎo)體 聯(lián)電 28nm 華力微大

  • 光靠技術(shù)怎么夠，臺積電能有今天到底有啥絕招？

    雖然已經(jīng)不在本行，但是仍然在常常關(guān)注半導(dǎo)體的相關(guān)話題，閑逛知乎常?？吹揭恍┐鸢溉匀粚τ谂_灣的芯片行業(yè)有些誤讀，補(bǔ)充一點(diǎn)個人見解，也許略有些文不對題： 此“代工”和彼“代工”，此“制造”和彼“制造”，與服裝電子整機(jī)產(chǎn)品之類勞動密集型行業(yè)根本就不是一回事，不能拿來簡單類比。 芯片代工行業(yè)是一個資本主導(dǎo)的行業(yè)，但絕非是靠廉價(jià)勞動力而不需要技術(shù)的行業(yè)，芯片制造的技術(shù)和芯片設(shè)計(jì)相比，并不能簡單的說哪一種更高端或低端，掌握業(yè)界領(lǐng)先的芯片制造工藝無疑是符合“核心技術(shù)”的定義的。 1.對于一只手機(jī)而言，電子代工廠的工藝和制造水平，大多只能反應(yīng)在外觀手感和質(zhì)量穩(wěn)定性，性能和功能如何更多還是要看設(shè)計(jì);但對一顆芯片而言，設(shè)計(jì)固然重要，但制造工藝對性能表現(xiàn)和成本仍然有決定性作用; 2.現(xiàn)代芯片的設(shè)計(jì)，都是基于制造廠的工藝庫來進(jìn)行的，不同的工藝對應(yīng)了不同的器件參數(shù)和布局限制等等，沒有工藝的參數(shù)，根本就無從著手，對于很多小型公司，很多功能模塊甚至都直接從代工廠的設(shè)計(jì)支持部門直接買現(xiàn)成的; 3.對占芯片產(chǎn)業(yè)大部分的邏輯芯片而言，一套工藝兼容不同的設(shè)計(jì)，而同樣的設(shè)計(jì)幾乎是很難在短時間內(nèi)遷移到不同的工藝線上的，基本上選擇了一家代工廠，這代產(chǎn)品的大部分生命周期都綁定在這家公司了，反倒是代工廠可以更靈活的在各個客戶之間調(diào)配產(chǎn)能設(shè)置; 掙錢不掙錢這個誤讀似乎更嚴(yán)重，選了幾家電子行業(yè)的代表公司來看看2013年的利潤和利潤率(單位億美元，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)披露信息計(jì)算)： (ps：高通的利潤和利潤率計(jì)算包含了技術(shù)授權(quán)集團(tuán)，半導(dǎo)體部門凈利預(yù)估占7成，約47.95億美元) 芯片代工行業(yè)的營收隨景氣的波動會比高通和英特爾來得大，但臺積電的凈利率卻一直是在30%+的水準(zhǔn); 國內(nèi)“核心技術(shù)”代表，華為利潤率最高到過12%左右，但這兩年通信行業(yè)利潤率下降了一些; 至于電子產(chǎn)品代工廠的代表鴻海精密雖然利潤率很低，但也算小有盈余，不過大陸的子公司富士康一直在虧錢。 聯(lián)想今年已經(jīng)是近來最好的年份了。 微軟和蘋果真巨頭，不提。 臺積電也許是大中華區(qū)最賺錢的電子通信類企業(yè)(除開中國移動以外)，而且有著極高的利潤率。 員工人均創(chuàng)造營收和利潤，臺積電英特爾大致相當(dāng)，甩開兩家大陸企業(yè)一大截，略低于高通。 話語權(quán)方面，在2013年半導(dǎo)體行業(yè)銷售收入排名中，臺積電排名第三，略高過高通的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，另外幾乎所有全球排名前列的Fabless公司(高通博通聯(lián)發(fā)科。..)的主要代工伙伴都是臺積電。在設(shè)計(jì)公司需要依靠先進(jìn)工藝搶占市場的時候(比如臺積電28nm量產(chǎn)初期)，只怕是高通和聯(lián)發(fā)科看臺積電臉色更多些。 技術(shù)方面當(dāng)然是Intel傲視全球，三星和臺積電目前還算是各有優(yōu)勢，是不相伯仲，至于資本投入方面考慮到三星半導(dǎo)體一年銷售額也是臺積電兩倍左右(存儲芯片為主)，邏輯芯片部分的投入相信差距也不大。張忠謀講臺積電品質(zhì)是Intel兩倍成本只有一半，就算有公關(guān)的夸大成分，但業(yè)內(nèi)常傳聞臺積電的主流工藝良率顯著超過Intel/三星應(yīng)該是靠譜的說法。

    半導(dǎo)體 晶圓代工 臺積電

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