GlobalFoundries CTO谈公司为何放弃7纳米芯片工艺研发

照片来源：Global Foundries

八月下旬，第二大芯片代工厂GlobalFoundries宣布停止对7纳米制造工艺的研发，从而结束了其向摩尔定律极限的攀登。

IEEE Spectrum于2017年10月与该公司的首席技术官Gary Patton会晤时，他正在纽约马耳他的Fab 8工厂推动向7纳米节点的进军。那时他很乐观，但同时将这一过程称为“极限运动”。那个月，GlobalFoundries正在安装两个极紫外光刻（EUV）系统中的第一个，它们可以降低7纳米工艺的成本，并可望在未来实现5纳米和3纳米工艺。

但是，作为IEEE会士的Patton也描述了GlobalFoundries公司正在努力去获得的其他技术优势，例如全耗尽SOI技术（FDSOI）和嵌入式MRAM。他在8月29日的电话采访中告诉IEEE Spectrum，随着GlobalFoundries 7纳米研发计划的结束，前述技术将获得更多的资金和关注。

IEEE Spectrum：在做此决定的过程中，您对首席执行官Tom Caulfield的建议是什么？

Gary Patton：显然，作为一名技术人员，我喜欢前沿的技术挑战，但对于我们的员工、我们的客户、我们的股东来说，最终我们必须是一个盈利的并可持续盈利的企业。我们都盯着这些数字，很明显，对于那些“前沿”的产品来说，投资回报持续降低。我想你在媒体上看到过，而且你可能已经写过了——摩尔定律正在放缓。前沿技术的客户较少，所需产能正在下降，而与此同时，研发成本正在上升。很难摆脱研发支出的束缚，而坐下来只考虑技术问题不考虑投资回报问题。

我看到了三个创新维度。一个是利用EUV、堆叠的纳米线、垂直FET以及类似的其他东西来维持摩尔定律。我们关注的还有两个创新的维度。一个是差异化的硅片：想想我们的全耗尽SOI、射频技术，以及把高电压集成到同一芯片上的技术、集成存储器等。此外，还有通过2.5D和3D封装、硅光子学和嵌入式存储器为我们的客户提供系统级集成功能。

我们确实将专注于这两个维度的创新，正如我们所看到的那样，这为我们提供了最佳的盈利途径和投资回报。如果我们能够获利并能获得良好的投资回报，那会对我们的员工、股东和我们的客户都有好处，对我们的长期生存也有好处。作为一名技术人员，这是一个艰难的决定，但我支持它。我看着这些数字，无法反驳他们。这是正确的决定。

IEEE Spectrum：你们是否正在增加对这些领域的资金投入，而不仅仅是消减在先进制造节点上的支出？

Gary Patton：对这些其他领域的研发绝对会增加投入。既然我们已经摆脱了资助这些前沿技术的重担，我们就能够将资金和资源转向这些其他领域.... 在资源方面，我们确实已采取了行动，我们正在削减我们在马耳他的开发团队。但是，围绕14纳米和12纳米实施差异化战略，需要一些重要的资源，我们已经让人们接受了这一点。但相关调整远不及我们在7纳米工艺以及更前沿的技术上所做的这样大幅度。

IEEE Spectrum：你们打算用安装的那两台EUV机器做什么？

Gary Patton：我们将与ASML合作，找出它们的最佳用途。一个可能或可能的结果是，我们最终会将这些工具卖掉。

IEEE Spectrum： 14/12纳米工艺有多少改进空间？

Gary Patton：我认为我现在不能给出一个确切的数字，但我绝对相信我们已经通过将7纳米工艺研发中产生的一部分成果引入到14/12纳米工艺而做了很多创新。我们还会进一步将已有的7纳米工艺研发成果引入。但这只是一个推力。另一个推力是RF的集成、嵌入式存储器的集成，以及最终如高压能力之类的东西的集成。在14/12纳米工艺方面，我们现在有一个围绕2.5和3D集成的非常活跃的行动，我们将会在这方面加倍努力。

IEEE Spectrum：这足以让GlobalFoundries与其竞争对手拉开差距吗？

Gary Patton：当然。我想你知道我们是射频领域的领导者；我们拥有最大的市场份额。我们在FDSOI领域也领先，并靠设计赢得了超过20亿美元的收益。这充分利用了我刚才谈到的这些东西，例如在同一芯片上集成RF以实现5G和毫米波。我们认为，通过对我们的产品进行组合，我们已经在5G、物联网、AI等高速增长领域处于有利地位，尤其是AR/VR领域更是如此。

IEEE Spectrum：将高压系统集成到芯片上对很多人来说是件新鲜事。你能分享一下你们的发展路线图吗?

Gary Patton：还没有可以分享的路线图。希望在9月底于圣克拉拉举行的我们的设计与技术大会上能有路线图的更新。我们确实拥有广泛的高压产品组合，这是新加坡分公司的主要关注点，并且由于需求，我们已将一些制造厂转移到德累斯顿，作为高压技术的补充来源。

IEEE Spectrum：你们在FDSOI技术上的下一步目标是12纳米技术，称为12FX。在某种程度上，它似乎会成为7纳米技术的竞争对手。还是这样吗?

Gary Patton：我不认为它们真的是竞争对手。老实说，去年我们对其与7纳米的竞争有点困惑。实际上，这是一个不同的市场。这实际上与那些决定走FDSOI路径的客户有关，他们正在寻找功能、性能和集成RF功能的成本的完美调配。他们今天需要在22纳米FDSOI上采用他们与我们合作的产品。在适当的时候，也许三年后，他们将能够向我们提供12纳米的产品设计。

IEEE Spectrum：那些还没有使用22纳米FDSOI的客户是否有理由加入？

Gary Patton：每个人都对领先感到兴奋。但是，如果你看看分析数据，即使到2022年，也还有大约75％的市场是12纳米及以上节点的。三分之二的市场还没有进入SOI或FinFET，而是在较老的技术节点上运营。因此，我们看到我们的FD..有巨大的增长机会。