7nm的江湖会有新转折吗？｜盘点2018 ㉑

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公元前一世纪罗马的前三巨头庞培是军神，克拉苏是首富，而凯撒素有大志，从一个落魄贵族蛰伏多年苦心经营建立战功赢得声名，并最终成为最后的王者，那么对比现在的代工三巨头呢？

文｜艾檬

校对｜JANE

图源｜网络

集微网消息（文/艾檬）不同行业的从业者对于2018年的感受或是冰火两重天。而在7nm的江湖，有持续精进者，有孜孜以求者，亦有黯然退出者，亦同样上演了一场悲欣交集的剧情，而2019年会有新的转折吗？

三巨头的得意与失意？

在现在的代工三巨头中，台积电可谓是毫无悬念的领先者。其第一代7nm FinFET已经在2017年第二季度进入试产阶段，在2018年4月开始量产全球最为先进的7nm技术。但需要指出的是，其并非使用EUV技术，仍采用传统的DUV。但当时间转到2018年10月，台积电又实现了两大突破，一是首次完成了7nm EUV工艺的流片工作，二是其5nm 工艺将在2019年4月进行试产。

据悉，7nm EUV的应用，能继续提升并挖掘7nm的潜力，预计能提升20%晶体管密度，并降低6%-12%的同频功耗。而5nm的 EUV的试产，将使晶体管密度将提升80%，同功耗下频率再度提升15%。台积电CEO魏哲家曾表示，预计7nm晶圆的营收将在2019年占到总营收的20%。

与之交相映衬的是2018年约有50多款芯片由台积电7nm代工，基于台积电7nm打造的苹果A12芯片、华为麒麟980等都已经商用，而相较之下，三星的光辉相对黯淡，其7nm的成品仍旧是个未知数。

虽然在今年4月，三星就宣布已完成了7nm新工艺的研发，并成功试产了7nm EUV晶圆，比原进度提早了半年。10月三星宣布7nm LPP量产，且导入了EUV光刻技术，但三星大规模投产时间仍为2019年秋季，至少在进度、声势、生态层面已尽落下风，对于三星全产业链打法而言，2019或仍流年不利。

而格罗方德（GF）在2018年8月底宣布退出7nm及以下节点工艺研发与投资的重磅消息让业界震惊，这是继台联电之后第二家放弃10nm以下工艺的半导体公司，也预示着7nm及以后的工艺中只剩下台积电、三星及英特尔三家公司了，而其中英特尔的7nm进度还不得知。

虽然不涉足7nm及以下工艺让人惋惜，不过GF强调先进工艺不是唯一，22nm FD-SOI工艺以及14/12nm FinFET依然大有市场。格芯未来将会聚焦在FinFET、FDX、RF和Analog Mixed Signal等四个方向的研发，并建立独立于晶圆代工业务外的ASIC业务全资子公司。

相较之下，最委屈的可能还数英特尔（Intel）了。但其实，尽管Intel看似还在10nm较劲，但Intel首席工程官兼技术、系统架构和客户端产品总裁Murthy Renduchintala曾透露，7nm是独立的体系和团队，在充分吸收10nm的教训后，完全按照内部计划演进，而且Intel的7nm基于EUV光刻技术。有预测说Intel或在2020年底实现7nm量产。

或许单纯用代次来对比是不准确的。以业内常用晶体管密度来衡量制程水平，Intel的10nm工艺晶体管密度达到了100MTr/mm2，相当于7nm工艺，甚至比台积电第一批7nm DUV都要更好。或许Intel肯定仍会持续深挖10nm制程，赶超7nm EUV亦不是不可能。

EUV的冷暖意？

在7NM节点上，最为倚重的设备或是EUV了。目前，业内已达成共识，必须使用EUV才能使半导体芯片进入7nm甚至5nm时代。

而EUV的研发也是兜兜转转，其始于20世纪90年代，最早希望在90nm制程节点投入应用，然而EUV光刻机一直达不到正式生产的要求。无奈之下，只能通过沉浸式光刻、多重曝光等手段，将DUV一路推进到了10nm阶段。但从进入7nm时代开始，EUV开始反转，成为后摩尔定律的新推手。

而在EUV上，ASML风头无俩。据统计，2017年全球半导体光刻设备厂中，ASML以80%以上的市占率稳居龙头，其次是日本厂商尼康和佳能。而在高端EUV光刻机台方面，ASML几乎100%垄断供应，其也被称为“突破摩尔定律的救星”。

据ASML宣称，2018年下半年ASML已开始出货最先进的浸润式光刻机NXT:2000i，符合最新最先进的7nm/5nm制程工艺需求。其负责人也透露，2019年要出货30台EUV设备，而且还将在2019年下半年推出效能较前一代EUV提升24%的全新机款，以逐步满足市场需求。

虽然EUV看似要一飞冲天，但业界专家莫大康却此还存疑虑，他分析说EUV今年恐还不会全面推行，只能用在几个关键层上，主导仍是四次图形光刻加EUV的混合模式，原因在于EUV是个新产业链，需要光刻胶、pellicle等的配套，所以仍需要时间。

而ASML产能能否适应今年的需求，以及2018年年底供应商厂房起火的事件对供货带来何种影响，还待观察。

值得注意的是，ASML近年和中国市场互动频繁，除了中芯国际外，其客户还有华虹半导体、长江存储、合肥长鑫、英特尔大连厂、SK海力士西安厂、福建晋华等。在2018年上半年，ASML在中国市场营收已达约20%。

去年5月中芯国际完成了12nm工艺突破，以价值1.2亿美元订购了EUV光刻机，将在2019年交付，从这个时间段来看，国产芯片将有希望通过EUV技术实现更高层次的突破。

而为了抢占市场先机，芯片厂商纷纷热情推出自己的7nm芯片或处理器。在这些积极的厂商中，苹果、华为和高通已是台积电7nm的主力客户，AMD、NVIDIA、Xilinx（赛灵思）和其它AI芯片客户则瓜分其余部分。

2018年的7nm 胜负已分，2019年的争夺不仅将成为EUV的另一分水岭，对于5G、GPU和AI等芯片厂商而言，更激烈的战况仍将持续，而谁将在CES展会上引起新一轮轰动呢？（校对/JANE）

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