芯耀
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最近，IBM公布了其在7nm制程上取得的重大進展，這篇文章將梳理一下在14nm、10nm和7nm節(jié)點上，各個主要廠商的進展，以及先進工藝對這些廠商究竟意味著什么。
14nm
多年以來，在純邏輯制程方面，英特爾都可以理直氣壯地聲稱其工藝領先所有競爭對手。2007年英特爾在45nm節(jié)點導入HKMG工藝（High-K絕緣層+金屬柵極），直到2010年左右，HKMG才在整個半導體業(yè)界普及。2011年英特爾在22nm節(jié)點引入FinFET工藝，直到2014年大部分競爭對手才實現(xiàn)了FinFET工藝。從22nm推進到14nm，英特爾理應比其他廠商更順利一些，因為英特爾只需要縮小工藝尺寸，而其他廠商既要導入FinFET工藝，又要縮減尺寸，但是英特爾在14nm上卻栽了大跟頭。英特爾在2007、2009和2011年分別進入45nm、32nm和22nm工藝節(jié)點，14nm工藝按計劃應該在2013年推出，但是英特爾直到2014年才推出14nm工藝，比計劃晚了好幾個季度。
三星則跳過了20nm，在2014年底直接進入14nm工藝，只比英特爾晚了一點點。三星最早的14nm工藝被稱為“14LPE”，在“14LPE”之后，三星將推出提升性能的“14LPP”工藝。三星也將14nm工藝授權給GlobalFoundries，從而使IC設計公司有更多的14nm工藝選擇。
臺積電對抗14nm工藝的制程被其稱為“16FF"，這種16nm FinFET工藝在2014年末引入，2015年量產。2015年下半年臺積電還將量產一款提高性能的“16FF+”工藝。
有兩點需要說明一下。英特爾公布的工藝導入日期是英特爾處理器導入新工藝的時間，而晶圓代工廠公布的工藝導入日期是系統(tǒng)級芯片（SoC）導入新工藝的時間。由于系統(tǒng)級芯片比處理器要支持更多的設備，所以系統(tǒng)級芯片所采用的工藝一般比處理器更復雜。相同的工藝節(jié)點，英特爾的系統(tǒng)級芯片工藝導入時間一般比處理器工藝導入時間晚一年。第二點，晶圓代工廠的14nm工藝指只縮減了前道工藝的尺寸，后道工藝還是20nm工藝的水平，英特爾的前道工藝與后道工藝都進行了縮減，因此英特爾的工藝尺寸比其他晶圓廠都要小。
顯然晶圓代工廠在14nm工藝的遷移比英特爾更順利，這種狀況對于這些晶圓代工廠意味著什么呢？
28nm時臺積電是晶圓代工廠的領頭羊，蘋果因此把應用處理器的訂單從三星轉移到了臺積電。14nm/16nm節(jié)點上，蘋果的業(yè)務仍然是臺積電最大的收入來源，但是蘋果把代工業(yè)務分給了三星和臺積電，而且三星的訂單更早一些。高通也把部分訂單從臺積電挪到三星。顯而易見，三星14nm的順利量產使得它從臺積電那里搶了不少生意。
14nm工藝推遲對于英特爾的影響難以判斷，英特爾僅有很少的代工業(yè)務，因此至少現(xiàn)在代工方面對于英特爾沒有實質影響。英特爾最主要的業(yè)務是PC處理器，在這個市場和AMD歷經多年拼殺，終于憑借先進的工藝和制造優(yōu)勢迫使AMD賣掉了晶圓廠?，F(xiàn)在英特爾在PC處理器市場近乎壟斷地位，從現(xiàn)在的市場來看，14nm工藝推遲對于英特爾的PC業(yè)務不會有實質性影響。工藝延緩或許對財務會造成不利影響，但是英特爾整個2014年的毛利仍然很高，所以這方面的影響也可以忽略。
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10nm
本來根據(jù)英特爾的計劃，10nm工藝應該在2015年推出，但是現(xiàn)在至少要推遲到2016年下半年或者2017年上半年。與14nm類似，英特爾在10nm跳票嚴重。
三星已經展示了10nm的晶圓，并表示他們將在2017年量產10nm工藝。
臺積電也在緊攻10nm工藝，宣稱將在2016年第二季度試產10nm工藝，并在2016年末正式開始量產?；旧线@三家公司在10nm工藝進度上是前后腳的關系。
三星和臺積電誰能夠在10nm工藝競賽中領先，誰就能夠得到更多蘋果的代工業(yè)務。現(xiàn)在三星和臺積電在10nm工藝開發(fā)上進展都非常好，不過GlobalFoundries的10nm工藝進展則是一個謎，GlobalFoundries最近把IBM的半導體業(yè)務買了下來，通過IBM的資源，GlobalFoundries現(xiàn)在開始開發(fā)自己的10nm工藝。
英特爾的10nm工藝何時量產難以預測。英特爾剛剛收購了Altera，10nm工藝對于生產Altera的產品很重要。工藝推遲肯定會影響到英特爾的財務狀況，但是對于英特爾PC處理器的影響很難看清楚。
7nm
IBM最近公布了一顆7nm工藝測試芯片，這是IBM和GlobalFoundries、三星和半導體設備商等一起合作的成果。這顆測試芯片被認為是現(xiàn)在唯一一顆可以工作的7nm芯片，公布出來的工藝細節(jié)包括采用硅鍺（SiGe）FinFET通道、EUV（遠紫外光）以及30nm的間距。
如果期望7nm工藝在2017/2018年量產，那么現(xiàn)在完成7nm測試芯片正當其時。臺積電也許諾在2017年量產7nm工藝，這將使其史上第一次實現(xiàn)兩年導入兩個工藝節(jié)點。采用硅鍺通道與30nm間距都在意料之中。EUV
成功使用很重要，但是量產時還需要解決EUV工具、薄膜等問題。
由于現(xiàn)在臺積電和英特爾關于7nm的開發(fā)狀況守口如瓶，所以也難說IBM這次就真的跑在了前面。但是這個可以工作的7nm測試芯片對于半導體產業(yè)無疑是個好消息。未來幾年這幾家廠商在工藝上的競賽也值得關注。
結論
蘋果、高通、NVIIDA和Xilinx都有大量的代工業(yè)務，這些IC設計廠商試圖在三星和臺積電之間找到平衡，自然希望這兩家的工藝能夠齊頭并進。三星和臺積電在制程大戰(zhàn)中與英特爾打得不可開交，甚至在系統(tǒng)級芯片（SoC)制程上領先了英特爾。英特爾在工藝發(fā)展上碰到了很多麻煩，雖然現(xiàn)在還沒有給英特爾造成大的影響，但是如果未來幾年英特爾還不能擺脫困局，那么工藝問題定將長他人志氣，滅自己威風。
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