此前,魏少軍教授做了《迎接設(shè)計業(yè)的難得發(fā)展機遇》的報告,報告中介紹了中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最新情況。就IC設(shè)計行業(yè)來說,國內(nèi)排在前幾名的都是Fabless企業(yè)。
不過,F(xiàn)abless雖然尤其優(yōu)勢,但也有其短板,對于當下中國的半導體產(chǎn)業(yè)來說,需要強有力的IDM企業(yè)來推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
在半導體行業(yè)中,有三種運作模式:
一種是從事能獨立完成設(shè)計、制造、封裝測試的公司,被稱為IDM(Integrated Design and Manufacture),比如Intel、鎂光、三星、德州儀器、ST等公司,曾經(jīng)沒有賣掉晶圓廠的IBM和AMD曾經(jīng)也屬于IDM模式。
另一種是只從事IC設(shè)計,但沒有代工廠,這類公司被稱為Fabless,最典型的就是ARM陣營中一系列IC設(shè)計廠商,比如蘋果、高通、華為海思、展訊、聯(lián)發(fā)科等等。現(xiàn)在的AMD也屬于Fabless。
還有一種是只做代工,不做設(shè)計,這類公司被稱為Foundry,最典型的就是臺積電、格羅方德、聯(lián)電、中芯國際、華力微等公司。
而CPU的設(shè)計和生產(chǎn)工藝的結(jié)合異常緊密,使得IDM廠商會占有很大優(yōu)勢——在IDM廠商中,生產(chǎn)工藝的研發(fā)和設(shè)計是同步走的,一旦出現(xiàn)短板,設(shè)計部門和制造部門就會協(xié)調(diào)溝通,把短板補全。在研發(fā)出新制程后,即便良率低、成本高,IDM廠商也可以通過內(nèi)部計劃經(jīng)濟的模式做好協(xié)調(diào),使自己的產(chǎn)品在性能上處于領(lǐng)先地位。
相比之下,F(xiàn)abless模式的IC設(shè)計公司必須和Foundry合作,而這種合作在一般情況下,無法達到IDM廠商那種內(nèi)部整合效果。舉例來說,一旦CPU在流片中出現(xiàn)問題,F(xiàn)abless IC設(shè)計公司和Foundry可能會把問題推給對方,出現(xiàn)推諉扯皮的情況。而且因為技術(shù)保密的因素,F(xiàn)abless IC設(shè)計公司和Foundry之間未必能做到IDM模式下的那種毫無保留。因而IDM模式在高性能CPU設(shè)計和制造上具有先天優(yōu)勢。
正是因為Intel具有IDM的先天優(yōu)勢,Intel可以很好的把設(shè)計與工藝平臺整合在一起,工藝平臺幾乎就是為通用CPU的生產(chǎn)進行服務(wù),可以及時調(diào)試工藝技術(shù)實現(xiàn)CPU效能的最大化。
舉例來說,Intel使用45nm制造工藝時,就可以把CPU的主頻做到2.5G以上,比如Intel的四核CPU Q8200采用的就是45nm制造工藝,主頻就達到2.5G。Intel X5270同樣使用45nm制造工藝,主頻則達到3.5G, 而且這并非P4那種擁有超高流水線級數(shù)的高頻低能CPU。采用32nm制造工藝時,Intel不僅實現(xiàn)了SNB在IPC上出類拔萃,在主頻方面很多型號的CPU都在3G以上,甚至有的CPU主頻都做到4.0G。
這也是為什么過去20多年時間里,Intel能夠在高性能CPU上獨占鰲頭的原因之一。
目前,國內(nèi)IC設(shè)計公司多為Fabless企業(yè),因而高度依賴臺積電7nm/10nm先進工藝把主頻做到2.5—3G,要么使用了境內(nèi)40nm/28nm工藝后主頻上不去。如果中國大陸沒有自己的IDM企業(yè),在高性能CPU上將很難于Intel競爭。
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