被TSMC、三星吊打？Intel表示能不能誠實(shí)點(diǎn)

　　眾所周知，Intel是全球最大的個(gè)人計(jì)算機(jī)零件和CPU制造商，它的半導(dǎo)體制程工藝也被公認(rèn)為是業(yè)界領(lǐng)先水準(zhǔn)。然而曾讓它引以為傲的半導(dǎo)體制程工藝，近年來卻頻頻被后起之秀TSMC和三星吊打！去年量產(chǎn)10nm、今年試產(chǎn)7nm、就連5nm工藝都要在2020年完成，面對TSMC和三星“如此優(yōu)秀”表現(xiàn)，“大家長”Intel則表示，希望今后的半導(dǎo)體公司在制程工藝的描述上可以誠實(shí)一點(diǎn)，并給出了統(tǒng)一的衡量公式。

　　先說說為什么Intel要介意這個(gè)問題。放在幾年前，Intel在半導(dǎo)體工藝上一直都是領(lǐng)先TSMC、三星等公司的，22nm節(jié)點(diǎn)就開始量產(chǎn)3D晶體管（也就是FinFET工藝），那時(shí)候三星、TSMC才推出28nm工藝沒多久，跟Intel差距確實(shí)挺遠(yuǎn)的，Intel自然不會有什么失落感。但之后的情況不一樣了，Intel在14nm遇到了技術(shù)問題，原計(jì)劃的Fab 14工廠升級工藝也被取消了，以致于Tick-Tock戰(zhàn)略停擺，現(xiàn)在14nm工藝都要出四代產(chǎn)品了，這一代工藝要用差不多4年時(shí)間。

　　TSMC、三星的14/16nm FinFET工藝在這段時(shí)間追趕上來了，AMD今年推出的Ryzen處理器使用的就是GF公司的14nm LPP工藝，雖然說性能上未能超過Intel 14nm處理器，但至少雙方都是同級別工藝了，沒有什么代差了。

　　三星、TSMC追趕甚至超越Intel工藝不只是因?yàn)檎糏ntel工藝失利，還有一個(gè)很重要的原因就是TSMC、三星在制程工藝上玩起了小花招——以前他們是跟著Intel腳步走，現(xiàn)在有機(jī)會領(lǐng)先，他們在半導(dǎo)體工藝斷代上耍了個(gè)小花招，因?yàn)榘雽?dǎo)體實(shí)在太復(fù)雜，大家了解到的XX工藝實(shí)際上是指線寬，理論上線寬越小，半導(dǎo)體就越小，晶體管也越小，制造工藝越先進(jìn)。

Intel 14nm工藝與TSMC、三星同代工藝比較

　　但實(shí)際上線寬定義半導(dǎo)體工藝先進(jìn)程度并不準(zhǔn)確，更有意義的是柵極距（gate pitch）、鰭片間距（Fin Pitc）等，Intel早前就對比過他們與TSMC、三星的16、14nm工藝，如上圖所示，Intel的14nm工藝在這些關(guān)鍵指標(biāo)上要比三星、TSMC好得多，這兩家的工藝其實(shí)有些名不副實(shí)，落后Intel差不多半代水平。

　　三星、TSMC在半導(dǎo)體工藝命名上贏過了Intel，這實(shí)際上是商業(yè)宣傳的勝利，技術(shù)上超越Intel還有點(diǎn)名不正言不順，對這個(gè)問題業(yè)界早前就有過爭議了，不過這事有沒有什么強(qiáng)制性約束，如何命名更多地是廠商自己的事，大家也只能聽之任之了。

　　在這樣的背景下，Intel今天發(fā)了一條很有意思的文章：讓我們清理半導(dǎo)體工藝命名的混亂吧。文章的作者是Mark Bohr，Intel高級院士，也是處理器架構(gòu)與集成部門的主管，可以說是資深的業(yè)界專家了，他在這篇文章中就指出了業(yè)界在半導(dǎo)體工藝命名上的混亂之態(tài)。

　　當(dāng)然，他的重點(diǎn)不是批評現(xiàn)狀，而是給出了一個(gè)更合理的衡量半導(dǎo)體工藝水平的公式，如下圖所示：

Intel給出的衡量半導(dǎo)體工藝先進(jìn)程度的公式

　　這個(gè)公式挺復(fù)雜的，Bohr院士指出衡量半導(dǎo)體工藝真正需要的是晶體管密度，這個(gè)公式分為兩部分，一部分計(jì)算2bit NAND（4個(gè)晶體管）的密度，另一部分更為復(fù)雜，計(jì)算的是SFF（scan flip flop）的晶體管密度，0.6和0.4兩個(gè)數(shù)字是這兩部分的加權(quán)系數(shù)。

　　Bohr院士希望半導(dǎo)體廠商在介紹工藝節(jié)點(diǎn)時(shí)也應(yīng)該公布邏輯芯片的晶體管密度，而且還有一個(gè)重要的參數(shù)：SRAM cell單元面積，考慮到每家廠商的工藝都不同，在NAND+SFF密度之外最好還要獨(dú)立公布SRAM面積。

　　PS：現(xiàn)在問題又來了，Intel希望用更公平的手段來衡量半導(dǎo)體工藝先進(jìn)程度，還給出了自己的方案，不過TSMC、三星會不會聽Intel的建議？很大概率上我覺得他們不會再追隨Intel了，不僅是因?yàn)樗麄儚倪@種取巧的商業(yè)命名上嘗到了甜頭（在部分公眾眼里TSMC、三星確實(shí)超過了Intel工藝），也是因?yàn)镮ntel的新方法有點(diǎn)復(fù)雜，對公眾來說更不容易理解。

　　三星和TSMC近年來在半導(dǎo)體工藝上的確取得了不小的成績，但僅靠在工藝命名上的小花招真的能夠趕超Intel嗎？畢竟宣傳數(shù)據(jù)做的再怎么漂亮，也無法真正縮短雙方之間的巨大差距！

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