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武漢弘芯CEO蔣尚義首度公開(kāi)談“集成系統(tǒng)”晶圓廠創(chuàng)新

MZjJ_DIGITIMES ? 來(lái)源:YXQ ? 2019-07-25 10:11 ? 次閱讀

媒體在今年6月份報(bào)道,臺(tái)積電前COO蔣尚義(又有稱臺(tái)積電前“二號(hào)人物”)卸去中芯國(guó)際獨(dú)立董事后,將赴武漢弘芯半導(dǎo)體擔(dān)任CEO一職。

報(bào)道稱,武漢弘芯先是主動(dòng)找了蔣尚義一陣子,原本武漢弘芯打算走晶圓代工的模式,因蔣尚義考慮到不做與老東家臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)的事業(yè)、以免傷及臺(tái)積電的利益,因此沒(méi)有想要加入。但蔣尚義說(shuō),弘芯半導(dǎo)體想轉(zhuǎn)型,發(fā)展不同的商業(yè)模式,而轉(zhuǎn)型后就與臺(tái)積電不存在競(jìng)爭(zhēng),才同意加入。不過(guò),他并沒(méi)有透露具體的商業(yè)模式,只說(shuō)絕對(duì)不會(huì)是CIDM,而是目前還沒(méi)有出現(xiàn)且全新的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式。

***業(yè)界對(duì)蔣尚義的評(píng)價(jià)相當(dāng)高,更有人尊稱他為“蔣爸”。資料顯示,在半導(dǎo)體行業(yè),蔣尚義的資歷已有40余年;蔣尚義1997年加入臺(tái)積電,2013年退休,期間參與了CMOS、NMOS、Bipolar、DMOS、SOS、SOI、GaAs 激光、LED電子束光刻、硅基太陽(yáng)能電池等項(xiàng)目;在臺(tái)積電負(fù)責(zé)布局0.25um、 0.18um、0.15um、0.13um、90nm、65nm、40nm、28nm、20nm 甚至到16nm FinFET等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的研發(fā),使臺(tái)積電在產(chǎn)業(yè)界的地位從技術(shù)跟隨者逐漸成為領(lǐng)先者。蔣尚義在臺(tái)積電任職期間,將研發(fā)團(tuán)隊(duì)從400人擴(kuò)編到7600人的規(guī)模,培養(yǎng)出了世界級(jí)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),研發(fā)經(jīng)費(fèi)也從數(shù)十億元擴(kuò)大到百億元,堪稱是臺(tái)積電很重要的靈魂人物之一。張忠謀也曾稱贊蔣尚義,對(duì)他很是器重。

7月18日,在2019集微半導(dǎo)體峰會(huì)上,蔣尚義作為武漢弘芯CEO,以"從集成電路到集成系統(tǒng)“為題發(fā)表了演講。這也是他辭去中芯國(guó)際獨(dú)立董事后,赴任武漢弘芯CEO以來(lái)首度公開(kāi)露面,同時(shí)也是首次暢談創(chuàng)新商業(yè)模式與理念,備受外界矚目。

蔣尚義指出,大環(huán)境的改變,以及摩爾定律放緩,對(duì)于中國(guó)內(nèi)地半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)技術(shù)趕超有了絕佳機(jī)會(huì)。他認(rèn)為,過(guò)去所謂的"集成電路"是集成于硅片之上;但當(dāng)摩爾定律放緩,“系統(tǒng)集成"將成為后摩爾時(shí)代芯片價(jià)格進(jìn)一步降低、效能提升的關(guān)鍵。

半導(dǎo)體集成電路發(fā)展至今已超過(guò)60年,摩爾定律已逼近極限。蔣尚義表示,系統(tǒng)設(shè)計(jì)在過(guò)去四、五十年沒(méi)有太大的改變,電路板和封裝技術(shù)發(fā)展相比芯片落后很多,如今芯片密度在二維空間超過(guò)電路板100萬(wàn)倍以上。未來(lái)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的瓶頸在于封裝和電路板,業(yè)界已發(fā)展出先進(jìn)封裝技術(shù)來(lái)著力解決。

另外,采用先進(jìn)工藝的客戶和產(chǎn)品也越來(lái)越少,只有極少數(shù)、極大需求量的芯片或能采用。據(jù)統(tǒng)計(jì),先進(jìn)工藝需投入5億到10億美元,銷售5億顆以上芯片才有可能收回投資。而且隨著后智能手機(jī)時(shí)代的來(lái)臨,對(duì)芯片的要求各有不同,種類繁多,變化快,但量不一定大,目前的生態(tài)環(huán)境已不再適用。

為應(yīng)對(duì)摩爾定律已放緩,芯片持續(xù)縮小的難度已高等變化,解決封裝和電路板的瓶頸,通過(guò)集成系統(tǒng)以使芯片之間連接的緊密度和整體系統(tǒng)性能類似于單一芯片,從而降低成本,提升效能,“系統(tǒng)集成"將成為后摩爾時(shí)代芯片價(jià)格進(jìn)一步降低、效能提升的關(guān)鍵。

蔣尚義稱,所謂的“集成系統(tǒng)"概念,有四個(gè)主要方向:第一,研發(fā)先進(jìn)封裝和電路技術(shù),目標(biāo)是使芯片之間連接的緊密度和整體系統(tǒng)性能類似于單一芯片;第二、依據(jù)個(gè)別系統(tǒng),針對(duì)個(gè)單元的特殊需求,選擇合適的單元,經(jīng)由先進(jìn)封裝和電路板技術(shù)重新整合起來(lái),稱之為集成系統(tǒng);第三、從系統(tǒng)層面看,重新規(guī)劃各單元,包括特殊情況下,極大型芯片折成多個(gè)單元;第四、這將是后摩爾時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)。

蔣尚義進(jìn)一步詳細(xì)闡述,過(guò)去為什么叫集成電路,是因?yàn)槭窃谕粋€(gè)平臺(tái),平臺(tái)就是硅片上把不同的晶體管、不同的電阻電容電抗放在上面,集合成一個(gè)電路叫集成電路。但是,現(xiàn)在是"合久必分,分久必合",考慮把一個(gè)硅片拆開(kāi)來(lái),跟其他的硅片再整合在一起,在所開(kāi)發(fā)的新的先進(jìn)封裝的平臺(tái),把它組合成“系統(tǒng)"。這就需要有一個(gè)先進(jìn)封裝技術(shù),能把不同的硅片集合在一個(gè)平臺(tái),所以變成一個(gè)系統(tǒng),叫做“集成系統(tǒng)"。

從實(shí)踐上,能從芯片設(shè)計(jì)上的時(shí)間減少一半,成本也可以降低40%,這是經(jīng)過(guò)一個(gè)很大的產(chǎn)品公司所規(guī)劃算出來(lái)的;不只是價(jià)錢可以降低,效能也可以增加,同時(shí)也可以整合很多需要光學(xué)的、三五族的芯片。如果有這樣一個(gè)平臺(tái),可以很容易把這個(gè)硅片跟三五族的放在同一個(gè)平臺(tái)上,這是另一個(gè)好處。

蔣尚義認(rèn)為,這可能是所謂的后摩爾時(shí)代的一個(gè)趨勢(shì),因?yàn)楸M管摩爾定律放緩?fù)O聛?lái)了,但仍需要?jiǎng)?chuàng)新,創(chuàng)新一定還是繼續(xù)。雖然芯片不能越做越小,就看怎樣把一個(gè)系統(tǒng)越做越小,能夠把它成本降低、效能增加。

另外一個(gè)極大的好處是,若能運(yùn)用先進(jìn)封裝技術(shù),用硅片來(lái)取代電路主板,兩個(gè)硅片中的間距可以縮小很多,同時(shí)也能重新來(lái)定義它的界面,建立自己的標(biāo)準(zhǔn)。

蔣尚義也提到,搭建整個(gè)生態(tài)環(huán)境的重要性,從半導(dǎo)體設(shè)備、原料到硅片,到工藝、封裝測(cè)試與芯片設(shè)計(jì)是壞環(huán)相扣的。要建立整個(gè)生態(tài)環(huán)境,每一個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi),工藝跟設(shè)計(jì)要有非常好的溝通,跟最后的系統(tǒng)產(chǎn)品也要有非常好的溝通,了解系統(tǒng)整體的需要。而在這個(gè)生態(tài)環(huán)境里,用先進(jìn)封裝做標(biāo)準(zhǔn)。

最后,蔣尚義分析,在建立生態(tài)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該先搭建起產(chǎn)業(yè)界的“基礎(chǔ)建設(shè)",這個(gè)基礎(chǔ)建設(shè)就是建立標(biāo)準(zhǔn)還有硅片的工藝,還有IP庫(kù)等生態(tài)環(huán)境中的“基礎(chǔ)建設(shè)"。他強(qiáng)調(diào),如今摩爾定律慢下來(lái)了,對(duì)國(guó)內(nèi)是一個(gè)“好消息",因?yàn)樽汾s就會(huì)容易些。同時(shí),集成系統(tǒng)假定是正確的路,能在集成系統(tǒng)上率先布局,在后摩爾時(shí)代就不會(huì)追趕得很辛苦,甚至有希望可以取得領(lǐng)先。

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