45nm用或不用都是個問題

　　與其說45nm剛剛走到我們面前，不如說我們已經(jīng)可以準備迎接32nm工藝時代，因為據(jù)三星存儲合作伙伴透露，今年底或明年初三星將開始試產(chǎn)30nm工藝半導體存儲芯片，其閃存芯片更是早于Intel邁向了50nm量產(chǎn)階段。無疑，我們只不過在Intel強大的宣傳攻勢下，認為似乎CPU才是所有半導體的制程工藝的領(lǐng)先者，但也許再向下Intel也會感到有些力不從心。

　　當然，我們今天討論的重點不是誰的制程工藝更先進，而是要討論45nm究竟該不該采用，亦或準確的說是要不要采用的問題。

　　從技術(shù)的角度來說，45nm自然是比現(xiàn)在的65nm好很多，晶體管密度增加的直接后果就是單位封裝內(nèi)的有效晶體管數(shù)量有增加了將近一倍，同樣性能的產(chǎn)品由于單位芯片尺寸的縮小可以節(jié)能30%左右，同樣面積的芯片則可以將性能提升60%以上，同樣尺寸的封裝中則可以加入更多的功能單元芯片……制程工藝的進步帶來的好處自然是不言而喻的，如果新技術(shù)不能全面的超越舊有即時，沒有人會愿意去研發(fā)更高的制程工藝，摩爾定律也早就被扔進歷史垃圾堆了。

　　然而，隨著半導體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷的幾年快速發(fā)展和代工行業(yè)的逐漸興起，半導體從業(yè)進入門檻相對降低，半導體市場的競爭則逐年加劇。隨之而來的就是整機硬件成本壓縮力度加大導致的半導體元器件的單品利潤極速下滑，半導體產(chǎn)品的競爭已經(jīng)不是簡單的技術(shù)先進就可以勝出的博弈，成本問題被無限放大到盡可能多的電子產(chǎn)品中。

　　從市場或者確切地說是消費者（采購商當然是元器件的消費者）角度關(guān)心的并不僅僅是性能，性價比才是重點，你提供的性能過于先進沒有什么意義，你提供性能夠用最好是出色但價格低廉的產(chǎn)品才受歡迎。

　　因此，從65nm開始就已經(jīng)出現(xiàn)許多逆潮流著，許多半導體IC感覺130nm是個不錯的平衡點，不貴但夠用就好。隨著45nm時代的到來，估計90nm就將成為下一個停滯點，畢竟90nm制程工藝已經(jīng)完全普及，市場競爭足夠充分，制造附加成本已經(jīng)和130nm相差無幾，既能提高性能又可節(jié)約開支，何樂而不為。

　　但是，并不是所有的半導體IC都有這么好的閑情雅致，還是有很多半導體廠商在是否選擇45nm工藝的抉擇上徘徊。畢竟現(xiàn)在看起來45nm用或不用都是個問題。對于競爭相對激烈或者對性能要求比較高的半導體領(lǐng)域來說，45nm是搶占市場先機的利器。比如，依靠三星50nm的閃存技術(shù)生產(chǎn)的某品牌閃存卡已經(jīng)可以做到64GB存儲容量，預(yù)計如果采用30nm工藝則可以在明年下半年推出128GB的容量，這無疑是極具市場競爭力的，與此同時，該類卡的價格不菲，由于由明顯的競爭優(yōu)勢，因此并不擔心市場問題。但是，其他許多半導體產(chǎn)品則沒有那么幸運。
    以最為大眾關(guān)注的CPU為例，45nm自然能提高許多性能，但未必就一定能收獲市場的青睞。45nm概念不錯，產(chǎn)品性能也好很多，但價格實在不敢恭維，至少在現(xiàn)在這個硬件已經(jīng)領(lǐng)先軟件不少的時代，一顆65nm的頂級cpu的制造成本其實只有45nm的54%左右（包含所有研發(fā)費用公攤），而兩者的性能并沒有實際成本差距的那么大，具體到實際桌面應(yīng)用上則并無明顯的性能提升，至少一般用戶很難體會明顯，因此45nmcpu不過處在概念主導的階段，還缺乏足夠的市場競爭力。手機基帶芯片是另一個45nm的擁躉，至少現(xiàn)在已經(jīng)有4家芯片廠商明確提出了45nm正在研發(fā)中，當然所有的45nm都指向3G手機中的高端應(yīng)用，很明顯，目前一般消費者2008年底之前還無緣接觸到45nm的手機基帶處理芯片。

　　各位可能要問，這不是都在向45nm邁進么？為什么說用和不用都是個問題呢？很簡單，對于這些性能競爭高于成本壓力的領(lǐng)域，45nm自然更容易產(chǎn)生高額銷售價格，但45nm利潤卻未必比65nm高多少。

　　從制造成本上來看，45nm目前只有Intel、三星、IBM和TSMC四家技術(shù)比較成熟，其中Intel暫時不會代工。目前，幾家都是從12英寸65nm工藝基礎(chǔ)上研發(fā)的45nm工藝，因此相對投入都不是很大，但也都超過了30億美元，最近東芝投資的一條全新45nm生產(chǎn)線成本則高達65億美元。如果每個廠家以晶圓月產(chǎn)5萬為標準，那么要想在2年內(nèi)完全收回成本，單個芯片的附加成本接近50美分。這無疑是一個不小的挑戰(zhàn)，具體到一顆四核CPU所增加的制造成本就接近了3美元。更何況目前絕大部分45nm12英寸晶圓線都還沒有足夠的訂單支撐其滿負荷運轉(zhuǎn)了。另外，45nm工藝的研發(fā)也是個不小的投入，目前沒有10億美元的投入實在無法完成全部的設(shè)計開發(fā)完整流程，這對于未來產(chǎn)品的附加成本又是一個沉重的負擔。

　　從制造上說，除非擁有自己的工廠并且技術(shù)雄厚（如Intel、三星），那么你的45nm必須依靠代工廠進行生產(chǎn)，這無疑將產(chǎn)品的一部分控制權(quán)交給了別人，因此難免產(chǎn)生一定的不可避免的風險。目前，大部分半導體巨頭的工藝設(shè)定的下限就是45nm，再向下的工藝制程將全部交付給代工廠商研發(fā)，自己保留的生產(chǎn)線將僅供不時之需。對于這樣的工廠生產(chǎn)線，現(xiàn)在最大的問題是要不要花費30億來進行擴充升級，擴充是戰(zhàn)略的需要，而擴充必然帶來沉重的成本壓力，半導體廠商今年的日子已經(jīng)不再舒坦，30億并不是一個小包袱。

　　45nm，美好但充滿矛盾，用，必須要考慮成本和戰(zhàn)略決策的雙重壓力，面對的是失去市場份額的危險；不用，可能會被競爭對手超越甚至甩開，面對的將是更嚴峻的生存和技術(shù)領(lǐng)先問題。45nm，正拷問著半導體廠商決策層已經(jīng)有些脆弱的神經(jīng)。