台積電呼籲客户：放棄40nm，轉向28nm_風聞

關於芯片製造，我們更討論得最多的是前沿節點和使用它們製造的最先進的芯片，但事實上有數千種芯片設計是多年前開發的，這些芯片設計是使用現在仍然被業界廣泛採用的成熟工藝技術製造的。在執行方面，這些芯片仍然像製造第一塊芯片時一樣完美，這就是產品製造商越來越多地使用它們進行製造的原因。

但在製造方面，這些芯片的進一步增長存在一個硬瓶頸：那就是舊節點的所有產能都已經建成——而且它們不會再建造了。因此，台積電最近開始強烈鼓勵其最老（且密度最低）節點上的客户將其部分成熟設計遷移到其 28 納米級工藝技術。

如今，台積電大約 25% 的收入來自於使用 40 納米及更“古老”節點製造數億顆芯片。對於其他代工廠而言，成熟工藝技術的收入份額更高：聯電 80% 的收入來自 40 納米更高的節點，而中芯國際 81.4% 的收入來自過時的流程。成熟節點價格便宜，良率高，併為電源管理 IC (PMIC) 等簡單設備提供足夠的性能。但這些節點的廉價晶圓價格來自這樣一個事實，即很久以前它們本身就是領先的節點，而且它們的建設成本是由尖端工藝可以獲得的高價所支付的。也就是説，沒有盈利驅動力（甚至沒有設備）來為這些老節點建立新的產能。

這就是為什麼台積電計劃將成熟和專業節點的產能擴大50%，並把重點放在具備 28nm 能力的晶圓廠。作為台積電經典的 pre-FinFET 製造工藝的最後一代（可行的），28nm 被定位為生產簡單、低成本芯片的新甜點。而且，為了將這些芯片的生產整合到更少和更廣泛可用/可擴展的生產線中，台積電希望讓使用舊節點的客户繼續使用 28nm 工藝。

台積電業務發展高級副總裁 Kevin Zhang 表示：“我們目前沒有[擴大] 40 nm 節點的產能。” “你建造一個晶圓廠，晶圓廠不會在兩年或三年後上線。所以，你真的需要考慮未來產品的發展方向，而不是今天的產品。”

雖然台積電的 28nm 節點總體上仍受制於與芯片廠相同的總體成本趨勢——因為它們在每個晶圓的基礎上比更老的節點更復雜、更昂貴——台積電希望通過以下方式將客户轉換為 28nm，以將這一點與較小節點提供的每個晶圓上更多的芯片數量相平衡。因此，雖然公司將不得不支付更多費用，但他們也將獲得更多的總芯片。而且這些都沒有考慮到新節點的潛在輔助優勢，例如降低功耗和可能更大的時鐘速度（性能）餘量。

“所以，今天很多客户的產品是 40 納米甚至更早的 65 納米，”Zhang説。他們正在移動到更先進的高級節點。20/28 nm 將成為支持未來專業的一個非常重要的節點。我們正在與客户合作以加速 [他們的過渡]。[…] 我認為客户將獲得收益、經濟收益、擴展收益，您將獲得更好的功耗。但他們已經有了一個可以工作的芯片。為什麼要這樣做？因為進入下一個節點，你可以獲得更好的性能和更好的功率，並且總體上你會獲得系統級的收益。”

除了為各種客户應用設計的多個 28nm 節點外，台積電還在擴展其專業 28nm 和 22nm（22ULP、22ULL）工藝技術的陣容，以解決目前依賴各種過時技術的各種芯片類型。與整體轉向 28nm 一樣，台積電正在尋求吸引客户使用更新、更高密度的工藝節點。而且，如果不是 28nm/22nm，那麼客户還可以選擇過渡到功能更強大的基於 FinFET 的節點，這些節點是台積電 N16/N12 系列的一部分（例如，用於物聯網的 N12e）。

台積電將成熟和專業節點的產能擴大 50%

台積電在早前舉辦的技術峯會上透露，到 2025 年，其成熟和專業節點的產能將擴大約 50%。該計劃包括在中國台灣、日本和中國大陸建設大量新晶圓廠。此舉將進一步加劇台積電與格芯、聯電、中芯國際等芯片代工廠商之間的競爭。

近年來，各種計算和智能設備的需求激增，引發了全球芯片供應危機，進而影響到汽車、消費電子、PC和眾多相鄰行業。現代智能手機、智能家電和個人電腦已經使用了數十種芯片和傳感器，而這些芯片的數量（和複雜性）只會越來越多。這些零件使用更先進的專業節點，這也是台積電等公司必須擴大原本“舊”節點的產能以滿足未來幾年不斷增長的需求的原因之一。

但還有另一個市場即將爆發：智能汽車。汽車已經使用了數百個芯片，汽車的半導體含量也在不斷增長。據估計，幾年後每輛汽車的芯片數量將達到 1,500 顆左右——而且必須有人制造它們。這就是為什麼台積電的競爭對手 GlobalFoundries 和中芯國際在過去幾年一直在增加對新產能的投資。

台積電在半導體行業擁有最大的資本支出預算（僅受到三星的挑戰），近年來對其成熟和專業的節點生產計劃相對安靜。但在 2022 年台積電技術研討會上，該公司正式概述了其計劃。

該公司正在為成熟和專業節點投資四個新設施：

位於日本熊本的Fab 23 第一期，該半導體制造工廠將使用台積電的 N12、N16、N22 和 N28 節點製造芯片，並將擁有每月高達 45,000 片 300 毫米晶圓的生產能力。中國台灣台南Fab 14 Phase 8中國台灣高雄 Fab 22 二期。位於中國南京的 Fab 16 1B 期。台積電目前在中國生產其 N28 芯片，不過曾有傳言稱新階段能夠使用更先進的節點製造芯片。

在未來三年內將成熟/專業化產能提高 50% 對公司來説是一個重大轉變，並將提高台積電在市場上的競爭地位。或許更重要的是，該公司的專業節點主要基於其通用節點，這允許至少一些公司將他們曾經為計算或 RF 開發的 IP 重新用於新應用程序。

“[我們的] 專業技術非常獨特，因為它基於通用技術平台 [邏輯技術平台]，因此我們的獨特策略是讓我們的客户共享或重用許多 [通用] IP，”台積電業務發展副總裁和高級工程師 Kevin Zhang 説。“例如，你有射頻能力，你在通用邏輯平台上構建射頻，但後來你發現’嘿，有人需要所謂的 ULV 功能來支持物聯網產品應用。’ 您想在一個通用平台上構建它，這樣您就可以允許不同的產品線能夠全面共享 IP，這對我們的客户非常重要，因此我們確實希望提供一個集成平台來滿足客户的市場需求產品視角。

還有其他優點。例如，台積電的 N6RF 允許芯片設計人員將高性能邏輯與 RF 相結合，從而使他們能夠構建調制解調器等產品和其他更獨特的解決方案。許多公司已經熟悉 TSMC 的 N6 邏輯節點，因此現在他們有機會將 RF 連接添加到受益於高性能的產品中。

GlobalFoundries 也有類似的做法，但由於美國的代工廠沒有任何東西可以與台積電的 N6 相提並論，因此台積電在這方面具有無可爭辯的優勢。

憑藉其成熟節點和專業技術的通用平台方法，以及增加 50% 的產能，台積電將能夠在未來幾年為全球提供更多用於智能和連接設備的芯片。此外，這也將使台積電受益，顯着增加公司來自成熟和專業節點的收入，並增加對競爭對手的壓力。

來源：內容由半導體行業觀察（ID：icbank）綜合自anandtech，謝謝。