【新智元导读】台积电和三星在4月份宣告他们已经再次登上摩尔定律阶梯。台积电首先称其5纳米制造工艺现在处于所谓的“风险生产”，三星也迅速跟进了类似的声明。剖析师称这些数据符合预期。然而，与十年前有50％的效率改进比较，摩尔定律显然不比过去。但从大型代工厂的投资来看，客户仍旧认为这是值得的。
天下上最大的两个代工厂台积电（TSMC）和三星（Samsung）4月份宣告，他们在摩尔定律的阶梯上又上了一级。台积电首先发言，称其5纳米制造工艺目前正处于所谓的“风险生产”阶段，该公司认为已经完成了这一过程，但最初的客户正在考试测验这种工艺能否用在自家产品上。三星随后迅速发布了类似的声明。
台积电说，它的5纳米工艺供应了15%的速率增益或30%的能效提高。三星承诺将提高10%的性能或20%的能效。剖析人士说，这些数字符合预期。然而，与十年前的50%的改进比较，很明显摩尔定律并不像过去那样。但从大型代工厂的投资来看，客户仍旧认为这是值得的。
5纳米节点是首个从开始就利用极紫外光刻（EUV）技能做出来的。在波长只有13.5纳米的情形下，EUV灯可以在硅上产生非常风雅的图案。个中一些图案可以用上一代的平版印刷工具制作，但这些工具必须连续放置三四个不同的图案，来达到EUV中仅需一步的效果。
性能和能效提升
没有EUV，代工厂开始了7纳米的生产，但后来利用它来代替平版印刷的步骤并提高产量。在5纳米，代工厂被认为是利用10到12个EUV步骤，如果利用旧技能，将须要30步乃至更多，如果它能够利用旧的技能的话。
由于包含图案的光罩非常昂贵，而且每台光刻机本身的投资额高达1亿美元，因此“每层的EUV本钱更高。”VLSI Research的G.DanHutcheson表示。但就每晶圆而言，这是一个净收入缺口，而EUV将构成未来所有流程的核心。
谁会利用这一新工艺？新的制造工艺并不适宜每个人。至少还没有。但两家公司都确定了一些可能的早期采取者，包括生产智好手机运用场置器和5G根本举动步伐的供应商。IHS Markit的半导系统编制造业剖析师LenJelinek说：“你必须拥有大量的产品，同时须要速率或能效提升。”
TIRIAS Research的 Kevin Krewell阐明说，你在和谁竞争也很主要。图形处理单元、现场可编程门阵列和高性能微处理器曾经是第一个利用摩尔定律的。但随着这些市场竞争的减少，移动处理器须要新技能来区分自己，他说。
只剩台积电和三星可以吗？只有台积电和三星供应5纳米代工做事。据剖析人士称，环球代工厂在14纳米时放弃生产，而英特尔公司（Intel）推出相称于竞争对手7纳米技能的产品已经晚了几年，因此被认为正在退出其代工做事。
三星和台积电之以是连续存在，是由于它们能够包袱得起投资，并期望得到合理回报。按收入打算，三星是2018年最大的芯片制造商，但其代工业务排名第四，台积电领跑。台积电2018年的成本支出为100亿美元。三星估量在2030年之前，每年都将达到这一水平。
只有两家公司具备最前辈的制造工艺，行业能运作吗？“问题不是行业能运作吗？“Hutcheson说。“它必须运作。”
Jelinek表示：“只要我们有至少两个可行的办理方案，那么全体行业就会很舒适。”
下一步是什么？传统上，芯片制造商的布局是：在7纳米以下为5纳米，在5纳米以下为3纳米。但剖析人士表示，估量代工厂将供应各种技能，并进行增量改进来补充缺口。事实上，三星和台积电都在供应他们所说的6纳米工艺。代工厂将须要这些中间产品来知足客户靠近摩尔定律边缘的需求。毕竟，5到0之间的数字并不多了。
参考来源：
https://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/another-step-toward-the-end-of-moores-law
