三星高管偷卖的14/10nm工艺 到底是什么机密

2016-09-24 04:33:59 来源:济宁新闻网

据外媒报道,韩国警方近日逮捕了三星 System LSI 部门的一位李姓高管,原因是他将该公司的半导体技术机密(三星 14nm、10nm 工艺)卖给了某中国公司,而对方是三星电子的直接竞争对手(具体是谁未公开)。

传言称,14nm 工艺非常卓越,GF、AMD 等著名厂商对其非常依赖。掌握了这项工艺,甚至更先进的 10nm 工艺,也就掌握了未来芯片行业的话语权。

一直以来,三星在半导体工艺方面技术精湛,一路高歌猛进,虽然在这方面英特尔处于绝对的王者地位,但三星的突起还是令其感到了不小的压力。

14/10nm 究竟是什么?

这还得从处理器的基本组成说起。一般来说,一颗微处理器是由不同材料制成的许多层堆叠起来的电路,里面包含了晶体管、电阻器、以及电容器等微小元件。这些微小元件用肉眼很难看清楚,因为它们的尺寸非常之小,并且数量之多,密集的让人难以想象。

这些小元件整齐的排列在一块板子上,它们相互之间都有缝隙,这个缝隙实质就是元件与元件之间的距离,这个距离一般用毫微米进行衡量。后来纳米概念诞生后,就一直沿用纳米(nanometers)来描述这个距离。

也就是说,14/10nm 其实就是芯片上元件间的间距,这个间距越小,排列在芯片上的元件就越多。这意味着性能更加强大,能效表现更为优异。

这也是英特尔、三星等一直追求 14nm、10nm 甚至是 7nm 的原因。

14nm 的诞生

在 2014 年,当大部分厂商还在研究 22nm 的 FinFET 工艺时,英特尔已经推进到了 14nm 工艺。在芯片行业的推进上,英特尔可以说是独步天下。

从 2007 年的 45nm 工艺,到 2009 年的 32nm 工艺,到 2011 年的 22nm 工艺,再到 2014 年的 14nm 工艺,无与伦比的先进制造工艺,让全球厂商为之眼红。

然而,看似风光的英特尔,在推进过程中也遇到不少难题。据英特尔称,他们本该 2013 年底时就会推出 14nm 的测试芯片,并于 2014 年开始量产,但实际比原推进计划晚了几个季度。由于 14nm 工艺良品率初期低得要命,直到 2014 年第二季度末才达到量产标准。

三星的 14nm 工艺

在 2014 年底,也就是英特尔的 14nm 工艺推出没几个月,三星就直接宣布进入 14nm 工艺。

这前所未有的举动在业界瞬间轰动了起来,甚至连英特尔都坐不住了。要知道,在这之前,英特尔的制造工艺在业内是处于绝对领先的地位的。

三星此举让同为竞争对手的台积电也自愧不如,但随后又爆出猛料,称该公司前员工加入三星后,将 TSMC 自家的 28nm 工艺泄露给了三星,这对于三星 14nm 工艺进度起了至关重要的作用。

这样说也无可厚非,毕竟三星可是跳过了 20nm,直接进入了 14nm 工艺,并且据台积电称,三星的 14nm 工艺带有台积电的技术特性。

看来,三星的 14nm 工艺并不纯正。

除此之外,台积电高管还爆料,最早采用 FinFET 的 16 纳米工艺,原本计划跟随英特尔,称为 20 纳米 FinFET。因为该工艺的电晶体最小线宽(half-pitch)与量产的前一代 20 纳米传统电晶体工艺差不多,只是换上全新的 FinFET 电晶体。然而,三星抢先命名为14nm!也就是说,三星的出现,扰乱了市场的命名的惯例。

10nm

在 14nm 上逐渐赶上英特尔的三星,在 10nm 的研究上,几乎和强大的竞争对手英特尔站在了同一起跑线上。

然而,10nm 的研究,似乎并不顺利。

按照英特尔的计划,10nm 预计在 2015 年就能推出,由于 14nm 工艺的跳票,打乱了时间节点,并且 10nm 的研究中可能遇到了不小的难题。

目前,英特尔 10nm 工艺已经开始试产,并且表示将在 2017 年上半年量产 10nm,在下半年发布 10nm 产品。

反观三星,虽然在去年展示了 10nm 的晶圆,并表示将在 2017 年量产 10nm 工艺。但是到目前为止,几乎没什么动静。

与三星同为竞争对手的台积电却是非常高调,宣布将在今年底开始量产 10nm。这一点也是可以理解,毕竟与三星同为晶圆代工,谁先胜出,谁就能得到更多的代工业务。

不过,有专业人士透露,台积电的十六纳米等于英特尔的二十纳米、十纳米等于英特尔的十二纳米在这一方面,台积电也是积极承认。

纳米工艺的进步,使得我们在同样大小的芯片上,能够感受更强大的性能;在运行速度更快的同时,也更加省电;这些更小的晶体元件,只需要更低的导通电压,能效也会随之提升;最为重要的是,组件越小,同一片晶圆可切割出来的芯片就可以更多。即使更小的工艺需要更昂贵的设备,其投资成本也可以被更多的晶片所抵消。

未来,7nm,5nm 甚至更小的纳米制造工艺也会相继出现,虽然有专家分析,目前 10nm 工艺或许将成为硅材料晶体管的物理极限。但英特尔等厂商不会停止不前,因为,他们对于极限的追求是永无止境的。

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