与非网 11 月 19 日讯,据 IC insights 发布的《2020-2024 年全球晶圆产能》报告提供的数据显示,未来几年 10nm 以下工艺的 IC 产能预计将进入快速增长期,并且到 2024 年,该制程的芯片将成为该行业月安装容量的最大占比。报告指出,到 2020 年底,10nm 以下的产能预计将占 IC 行业总晶圆产能的 10%,预计到 2022 年将首次超过 20%,并在 2024 年增加至全球产能的 30%。

 

另外,报告还显示,到 2020 年,预计所有晶圆容量的 48%将小于或等于 20nm(小于 10nm 的占比为 10.0%;10-20nm 该数字为 38.4%)。此类设备包括具有等效 10nm 级技术的高密度 DRAM 和高密度 3D NAND 闪存,高性能微处理器,低功耗应用处理 c2 器以及基于 16/14nm,12/10nm 的高级 ASIC/ ASSP/FPGA 器件,或 7/5nm 技术。

 

在低于 20nm 的工艺中,韩国拥有 66%的产能,与其他地区或国家相比,韩国的领先优势仍然明显。鉴于三星和 SK Hynix 对高密度 DRAM、闪存和三星应用处理器的重视,韩国拥有最先进的专用晶圆产能是顺理成章的。

 

因为苹果、华为和高通持续使用台积电的先进工艺服务,这使得中国台湾小于 20nm 工艺的总产能超过 35%。尽管如此,28nm、45/40nm 和 65nm 世代继续为台积电和联电等代工厂创造大量业务。

 

中国大陆大多数小于 20nm 的产能由其他地区的公司把控,包括三星、SK 海力士、英特尔和台积电,长江存储和中芯国际是仅有的提供小于 20nm 制程技术的中国大陆公司。

 

IC Insight 表示,推进工艺尺寸的微缩变得越来越困难,如何测量这些小工艺,也给行业人士带来困扰。因此,关于新工艺技术的晶圆厂产能的任何假设都可能以最小的特征尺寸对晶圆产能的预测产生重大影响。

 

报告进一步指出,不断缩小晶体管的几何尺寸动机是巨大的,因为这样做有很多好处:更高的速度,更低的功耗,更低的单位面积成本等,但是有时会出现收益递减的问题,这就让芯片设计人员不得不怀疑高成本是否值得。而微缩带来的成本优势也已经不再是以前的比例。

 

此外,10nm 以下制程技术相关的设备成本已经飙升至许多 IC 供应商无法承受的地步。因此,目前只有三星,台积电和英特尔建造小于 10 纳米工艺技术的晶圆厂。

 

同时,设计难题(例如,继续缩小 DRAM 和 NAND 闪存单元的体积)阻碍了 IC 行业使用多年的缩放方法。复杂的基于逻辑的芯片(例如微处理器,ASIC,FPGA 和其他高级逻辑设备)也面临挑战。

 

IC Insights 认为,随着复杂的基于逻辑的芯片的细微特征尺寸的迁移速度继续放缓,芯片设计人员也发现越来越难以证明较高的成本是合理的。因此那些能从高速,低功耗受益匪浅的应用将对先进的 finFET 工艺及更高工艺提出健康的需求。半代节点或现有过程的增强版本的推出也有助于在每个新一代节点之间传递更多的时间。