從FPGA的製程競賽看英特爾與Fabless的後續變化

2020-10-15

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在Altera宣布進入採用英特爾的14奈米三閘極電晶體製程後，賽靈思（Xilinx）也不甘示弱，宣布進入全新的產品線進入台積電（TSMC）20奈米的投片時程，並於今年第四季取得少量樣本，明年第一季正式進入量產時程。

附圖 : 投入最新製程的FPGA的開發，所花費的成本相當驚人，FPGA業者，自然也有輸不得的壓力

然而，同樣也是採取台積電的20奈米製程，Altera旗下的Arria 10 FPGA，則是在2014年初提供樣本販售，單以台積電的20奈米製程的進度上來說，Altera落後賽靈思約有一季的時間。

但相對的，Altera在14奈米三閘極電晶體製程，向英特爾靠攏，將於今年提供測試晶片。

就這方面的進度上，賽靈思恐怕也僅能依靠台積電的16奈米FinFET技術加以抗衡。

持平來看，截至目前為止，雙方互有領先。

Altera與賽靈思在先進位程上的競賽戲碼，其實已經不是新聞，早在進入45奈米時代後，只要其中一方公開發布最新消息，另一方馬上就會採取反制動作。

舉例來說，與處理器IP業者的合作上，賽靈思率先取得ARM的Cortex-A9雙核心處理器的授權，後來Altera也隨之跟進，甚至也與MPIS（美普思）合作，試圖擴大處理器IP授權範圍，以滿足更多的客戶需求。

一來一往之間，其實不難看出這兩間公司之間的競爭有多激烈。

如果仔細觀察這兩間公司這幾年來的產品策略，大體上都會事先發布新一代的產品藍圖，在產品正式進入量產約前半年到九個月左右，都會提供開發軟體讓客戶進行使用，（賽靈思就是提供Vivado、Altera則是Quartus II）再來就是提供樣品，最後就是產品進入大量量產。

客戶在事先對產品有一定的熟悉度後，自然就可以較快進入狀況。

問題在於，為了能領先對方，雙方在先進位程投入了大量心力，演變到後來，某種程度上也成了種「輸不得的壓力」。

對於晶片業者而言，投入先進位程要花費大量的研發與學習成本，對高通或是博通這樣的無晶圓半導體業者（Fabless）來說，自然是不小的壓力，但也很幸運的是，FPGA業者通常都會扮演白老鼠的角色，率先使用新製程在自家產品上，所以也無怪乎，賽靈思對於28及20奈米製程的「首先量產」的這件事，相當自豪。

有了賽靈思或是Altera這樣的客戶，晶圓代工業者自然也就能設法提升新一代的製程良率。

良率提升後，對高通或是博通這類的業者來說，就是好事一件。

簡言之，兩大FPGA業者在先進位程上的努力，說是扮演「急先鋒」的角色，其實並不為過。

再回到賽靈思與Altera的製程競賽上，Altera率先與英特爾合作，無疑是為英特爾搶占晶圓代工市場的野心，注入了一劑強心針。

姑且不論IDM或是晶圓代工業者的差別，英特爾在製程上，至少也都領先晶圓代工業者們約一年左右的距離，這也是業界普遍的共識。

如果領先距離沒有產生太大的變化，Altera在先進位程的量產競賽上極有可能反倒超前賽靈思，這對Altera來說，固然是好事一件，但對英特爾而言，也能有效擴大晶圓代工的市占率。

若再務實一點來看，賽靈思在2014年正式進入20奈米元件的量產，這其實也表示，無晶圓半導體業者也極有可能在2014年的下半年開始往20奈米移動，屆時，恐怕又要再上演一次：「你種你的樹，我乘我的涼」的戲碼。

兩大FPGA業者之間的製程競賽，雖然打得火熱，但最開心的，也許是英特爾與這些一線的無晶圓半導體業者吧？

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