GlobalFoundries CTO談公司為何放棄7納米晶片工藝研發

照片來源：Global Foundries

八月下旬，第二大晶片代工廠GlobalFoundries宣布停止對7納米製造工藝的研發，從而結束了其向摩爾定律極限的攀登。

IEEE Spectrum於2017年10月與該公司的首席技術官Gary Patton會晤時，他正在紐約馬爾他的Fab 8工廠推動向7納米節點的進軍。那時他很樂觀，但同時將這一過程稱為「極限運動」。那個月，GlobalFoundries正在安裝兩個極紫外光刻（EUV）系統中的第一個，它們可以降低7納米工藝的成本，並可望在未來實現5納米和3納米工藝。

但是，作為IEEE會士的Patton也描述了GlobalFoundries公司正在努力去獲得的其他技術優勢，例如全耗盡SOI技術（FDSOI）和嵌入式MRAM。他在8月29日的電話採訪中告訴IEEE Spectrum，隨著GlobalFoundries 7納米研發計劃的結束，前述技術將獲得更多的資金和關注。

IEEE Spectrum：在做此決定的過程中，您對執行長Tom Caulfield的建議是什麼？

Gary Patton：顯然，作為一名技術人員，我喜歡前沿的技術挑戰，但對於我們的員工、我們的客戶、我們的股東來說，最終我們必須是一個盈利的並可持續盈利的企業。我們都盯著這些數字，很明顯，對於那些「前沿」的產品來說，投資回報持續降低。我想你在媒體上看到過，而且你可能已經寫過了——摩爾定律正在放緩。前沿技術的客戶較少，所需產能正在下降，而與此同時，研發成本正在上升。很難擺脫研發支出的束縛，而坐下來只考慮技術問題不考慮投資回報問題。

我看到了三個創新維度。一個是利用EUV、堆疊的納米線、垂直FET以及類似的其他東西來維持摩爾定律。我們關注的還有兩個創新的維度。一個是差異化的矽片：想想我們的全耗盡SOI、射頻技術，以及把高電壓集成到同一晶片上的技術、集成存儲器等。此外，還有通過2.5D和3D封裝、矽光子學和嵌入式存儲器為我們的客戶提供系統級集成功能。

我們確實將專注於這兩個維度的創新，正如我們所看到的那樣，這為我們提供了最佳的盈利途徑和投資回報。如果我們能夠獲利並能獲得良好的投資回報，那會對我們的員工、股東和我們的客戶都有好處，對我們的長期生存也有好處。作為一名技術人員，這是一個艱難的決定，但我支持它。我看著這些數字，無法反駁他們。這是正確的決定。

IEEE Spectrum：你們是否正在增加對這些領域的資金投入，而不僅僅是消減在先進位造節點上的支出？

Gary Patton：對這些其他領域的研發絕對會增加投入。既然我們已經擺脫了資助這些前沿技術的重擔，我們就能夠將資金和資源轉向這些其他領域.... 在資源方面，我們確實已採取了行動，我們正在削減我們在馬爾他的開發團隊。但是，圍繞14納米和12納米實施差異化戰略，需要一些重要的資源，我們已經讓人們接受了這一點。但相關調整遠不及我們在7納米工藝以及更前沿的技術上所做的這樣大幅度。

IEEE Spectrum：你們打算用安裝的那兩臺EUV機器做什麼？

Gary Patton：我們將與ASML合作，找出它們的最佳用途。一個可能或可能的結果是，我們最終會將這些工具賣掉。

IEEE Spectrum： 14/12納米工藝有多少改進空間？

Gary Patton：我認為我現在不能給出一個確切的數字，但我絕對相信我們已經通過將7納米工藝研發中產生的一部分成果引入到14/12納米工藝而做了很多創新。我們還會進一步將已有的7納米工藝研發成果引入。但這只是一個推力。另一個推力是RF的集成、嵌入式存儲器的集成，以及最終如高壓能力之類的東西的集成。在14/12納米工藝方面，我們現在有一個圍繞2.5和3D集成的非常活躍的行動，我們將會在這方面加倍努力。

IEEE Spectrum：這足以讓GlobalFoundries與其競爭對手拉開差距嗎？

Gary Patton：當然。我想你知道我們是射頻領域的領導者；我們擁有最大的市場份額。我們在FDSOI領域也領先，並靠設計贏得了超過20億美元的收益。這充分利用了我剛才談到的這些東西，例如在同一晶片上集成RF以實現5G和毫米波。我們認為，通過對我們的產品進行組合，我們已經在5G、物聯網、AI等高速增長領域處於有利地位，尤其是AR/VR領域更是如此。

IEEE Spectrum：將高壓系統集成到晶片上對很多人來說是件新鮮事。你能分享一下你們的發展路線圖嗎?

Gary Patton：還沒有可以分享的路線圖。希望在9月底於聖克拉拉舉行的我們的設計與技術大會上能有路線圖的更新。我們確實擁有廣泛的高壓產品組合，這是新加坡分公司的主要關注點，並且由於需求，我們已將一些製造廠轉移到德勒斯登，作為高壓技術的補充來源。

IEEE Spectrum：你們在FDSOI技術上的下一步目標是12納米技術，稱為12FX。在某種程度上，它似乎會成為7納米技術的競爭對手。還是這樣嗎?

Gary Patton：我不認為它們真的是競爭對手。老實說，去年我們對其與7納米的競爭有點困惑。實際上，這是一個不同的市場。這實際上與那些決定走FDSOI路徑的客戶有關，他們正在尋找功能、性能和集成RF功能的成本的完美調配。他們今天需要在22納米FDSOI上採用他們與我們合作的產品。在適當的時候，也許三年後，他們將能夠向我們提供12納米的產品設計。

IEEE Spectrum：那些還沒有使用22納米FDSOI的客戶是否有理由加入？

Gary Patton：每個人都對領先感到興奮。但是，如果你看看分析數據，即使到2022年，也還有大約75％的市場是12納米及以上節點的。三分之二的市場還沒有進入SOI或FinFET，而是在較老的技術節點上運營。因此，我們看到我們的FD平臺有巨大的增長機會。