晶圓代工貓膩，台積電10nm相當於英特爾12nm？

2020-09-02

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2015年Intel、三星、台積電（TSMC）都號稱已量產16/14nmFinFET工藝，下一個節點是明年的10nm，而10nm之後的半導體製造工藝公認越來越複雜，難度越來越高，甚至可能讓摩爾定律失效，需要廠商拿出更多投資研發新技術新材料。

台積電在FinFET工藝量產上落後於Intel、三星，不過他們在10nm及之後的工藝上很自信，2020年就會量產5nm 工藝，還會用上EUV光刻工藝。

而事實是怎麼樣的呢？

剛結束的台積電第二季新聞發布會，困擾業界、媒體多時的半導體工藝「魔術數字」問題，首度公開。

業者透露，聯發科內部有一套換算方式：台積電的十六納米等於英特爾的二十納米、十納米等於英特爾的十二納米……

7月14日，台積電2016年第2季新聞發布會，以電話會議方式參加的美國分析師Arete researchz分析師 Brett Simpson，問了一個突兀的問題。

他竟然要台積電共同執行長劉德音比較一下英特爾預計明年量產的十納米工藝，與台積電兩年後量產的七納米工藝，性能特徵上的差距。

「你得去問我們的顧客，」劉德音有點不快的說，「我無法為他們回答。

」

若是在幾年前，不會出現這種提問。

根據半導體業界遵循了30年的摩爾定律，7納米工藝領先10納米一個技術世代，制出的電晶體縮小一半，效能、耗電等各項指標都會大幅超越10納米。

兩者根本毫無比較的必要。

這位分析師的問題，首度將困擾業界、媒體多時的半導體工藝「魔術數字」問題，提到公開場合。

他暗示，台積電尚未量產的7納米與英特爾的10納米工藝，屬於同一個技術世代，因此可以相提並論。

若干台積電客戶認同此說法。

他們也指出，台積電目前量產的最尖端工藝──獨吃蘋果A10處理器的16納米工藝，僅相當於英特爾的20納米工藝。

不到一個月前，有記者當面詢問台積電大客戶、世界最大IC設計公司高通首席技術官葛羅布(Matt Grob)這個問題。

他毫不遲疑的大聲說「沒錯!(YES)」。

不只台積電，三星與格羅方德的工藝數字都經過不同程度的「美化」。

「這些晶圓代工業者都想辦法把數字弄得愈小愈好，」葛羅布說。

他表示，結果是讓業界「非常非常困擾。

」即使是高通內部的會議簡報，都不能直接套用晶圓代工廠公告的技術數字，而必須經過換算。

「我們要問清楚，這個矽晶圓上到底可以放多少個邏輯電路？」葛羅布說。

一位資深業者透露，聯發科內部也有一套換算方式：台積電的16納米等於英特爾的20納米、10納米等於英特爾的12納米。

接下來未定，但看來「台積電的7納米，比英特爾的10納米要好一點，」他說。

只不過幾年以前，整個半導體業都跟著龍頭英特爾的腳步亦步亦趨。

為什麼會變成現在這種「一個工藝，各自表述」的混亂場面？

一位前台積高階主管，曾向媒體透露，始作俑者是三星，而時間點則是在整個產業導入全新的鰭式場效應電晶體（FinFET）時，約在2、3年前。

台積電最早採用FinFET的16納米工藝，原本計劃跟隨英特爾，稱為20納米FinFET。

因為該工藝的電晶體最小線寬(half-pitch)與量產的前一代20納米傳統電晶體工藝差不多，只是換上全新的FinFET電晶體。

但客戶向台積電主管反應，同樣的工藝，三星已搶先命名為「14納米」。

如果台積電真叫「20納米」一定吃悶虧。

台積電從善如流，不久後改名，但只敢叫16納米。

「我們至少有點良心，不敢（像三星）那樣隨便叫，」這位前台積高層苦笑著。

命名慣例打亂之後，首先延伸出來的問題是，外行人很難搞得清楚，英特爾、台積電、三星這半導體三雄的技術競賽，究竟誰輸誰贏？

例如，英特爾原先預期將在今年秋天問世的10納米工藝處理器，不久前宣布將會延後到17年的下半年推出。

因此，量產時間極可能落後也將在同一年量產的台積電「10納米」工藝。

當時部分媒體都以「台積電超車英特爾」大幅報導。

但業內人士都心知肚明，其實，彼「10納米」不等於此「10納米」，目前，台積電仍落後英特爾一個技術世代以上。

只不過，這個「台灣希望」正迎頭趕上。

「過去英特爾對台積電有較大的技術領先，」高通首席營運官戴瑞克說，「我們認為這些差距正在縮小，而且還會持續縮小。

」

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