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FPGA“納米之爭”再起 意義究竟幾何

2009-02-03
作者:來源:電子工程世界

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??“我到現在都不明白,為什么我們會在65nm市場上取得98%的份額”,賽靈思亞太區高端市場產品經理梁曉明半開玩笑地對電子工程世界說,他說這話時是2008年5月21日上午11點半,此時距離其最大的競爭對手Altera在北京發布40nm的產品僅17個小時。

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????梁的話在外人聽來難脫酸葡萄的干系,因為到現在為止,賽靈思在45nm這個工藝節點上的產品沒有對外透露任何細節。但你又不得不承認,雖然梁有意或無意地沒有提及這個98%指的僅是高端市場,在低成本65nm市場上,Altera的CycloneIII是目前市場上惟一的產品,但無疑在65nm市場上,賽靈思取得了完勝。

????當Altera以這次盛大的40nm發布擺脫一段時間以來被賽靈思壓著打的被動局面,一抒胸中惡氣時,賽靈思顯然不愿意給對手任何情面,一方面繼續高調宣揚自己在65nm的絕對領導地位,另一方面稱現在進軍40nm顯然過早,“你可以繼續觀察這個40nm的神話接著如何發展下去”,梁曉明的“神話”用詞顯然別有深意。

????然而不可否認的是,40nm這個標桿已是如此眩目地插在了FPGA的陣地上,這究竟會帶來什么呢?

????40nm,神話還是現實

????40nm的產品,市場究竟需要不需要?這顯然是個無需回答的問題,工藝制程的進步帶來的是更高的性能、更低的成本等諸多好處,只要條件允許,沒人不期待著更先進的產品。在ITRS(國際半導體路線發展圖)上,工藝進步的演進劃出了一條漂亮的曲線。

????顯然,關鍵在于在現在這個時間點,40nm的工藝是否成熟得足以提供穩定可靠的產品?而這也正是賽靈思對Altera詬病之所在。通常工藝的遷移并非一廂情愿的事情,取決于整個產業鏈包括代工廠、研發工具、后端的制造設備的條件是否具備。從一開始,廠商就需要和代工廠有密切的合作,通常會提前3~5年開始下一代產品的研究,實驗室里的成果搬到量產生產線時的工藝調校則需要一個漫長的過程,而且需要重新總結半導體的工藝模型。

????事實上,每次工藝的變遷都會帶來新的挑戰,像90nm時代遭遇的漏電問題,45nm同樣不能幸免,比如引用了第二代應變硅,在光刻方面采用了浸入式光刻,這些技術都是業界首次采用。如此精細的工藝,每一個工藝環節的條件都會對最后的成品率有直接的影響,顯而易見在生產工藝成熟度方面需要經歷考驗,而考驗的結果則由最后成品的缺陷密度來反映。

????正因為如此,人們對Altera在65nmFPGA剛步入主流的此時發布40nm產品抱有一些疑問是正常的,JordanPlofsky,這位留著棕褐色小胡子、體形富態的Altera公司資深市場副總裁又是怎樣回答人們的疑問呢?他在接受電子工程世界的采訪時稱,從產品良率的角度來看,40nm和65nm在同一水平線上。但他也承認,65nm是現在臺積電主流的技術,不過,從2006年12月開始,Altera一直和臺積電在40nm上進行合作,“我們有理由相信,基于我們和臺積電15年來的合作,40nm將是成熟穩定的工藝。雖然業界有一些看法認為40nm現在不成熟、不穩定(注:Altera此次發布的40nm產品的代工廠是臺積電,而臺積電是在2008年3月24日正式對外宣布了40nm工藝),但從臺積電生產的芯片來看,給一些公司代工的圖形芯片和無線芯片在良率上非常穩定和成熟”。

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????如何來保證產品的可靠性?Plofsky稱,第一,Altera和臺積電有15年的合作關系,目前Altera有一個80人的產品開發團隊專門致力于此;第二,在產品的邏輯架構上,采用了專門的冗余技術,可以大大提高產品的良率。采用這種技術所生產的器件容量是不采用的8倍。

????事實上,無論是競爭對手的質疑,還是Altera的回答,均是基于推測,真實的情況還需要事實來檢驗。但等待這個答案的揭幕似乎是在考驗我們的耐心,因為Altera在2008年第四季度才會提供樣片,2009年第二季度實現量產。

????值得注意的是,而賽靈思方面的計劃也是2009年實現65nm之后的下一個工藝節點(45nm還是40nm尚處于未知)的量產,這意味著,兩家在這個工藝節點的轉換時間其實并沒有太過明顯的差距。

????“發布”產品并不等同于“推出”產品,因此對于Altera此次推出40nm產品最準確地評價應該是,Altera更多地是在輿論上先聲奪人,梁曉明稱,賽靈思的規則是:發布產品時候必須有100片樣片成功提供給客戶,“我們絕對不會說發布一個產品,到6個月之后才有成功樣品。”

????臺機電在3月時才從45nm遷移到40nm,也就是說今天所有的生產廠這邊還在做研發和初步小規模試產的階段,此時Altera發布產品,宣布樣片和量產時間,無疑是要冒一定風險,為什么要這么做?

????納米之爭的幕后玄機

????“我們這次是領先市場半步”Plofsky說。領先半步是業界常見的舉動,比如我們大家熟悉的Intel,就是憑借其強大的制造實力,總是在工藝制程上領先于AMD。即使在Altera和賽靈思此前的交鋒當中,賽靈思總是在工藝上采取更為激進的態勢。

????沒人會甘心總是被對手壓制,于是我們看到,在賽靈思高歌65nm時,Altera選擇了大談更為先進的45nm。雖然賽靈思認為在2008年做任何太超前的計劃是高風險的,而且由于是由整個產業鏈的成熟程度決定的,這些高風險是不受控的,但Plofsky將這次Altera面臨的風險稱之為“可控的風險”。他的理由是在這次轉變轉變中沒有改變產品的邏輯架構,也沒有改變軟件,再加之和臺積電15年的合作經驗積累。

????Plofsky還解答了人們的另一個疑問:此前Altera對外宣揚的一直是45nm,緣何變身成了40nm。Plofsky的解釋是說,事實上Altera和臺積電一直在秘密進行40nm的合作,而45nm只是他們對外施放的一個煙霧彈而已。

????當賽靈思以“冒險”評價Altera搶先發布40nm產品時,顯然已經忘記了自己此前的那些“冒險”行為,“在每一個工藝節點的時候我們都謹慎地面對挑戰”,梁曉明告訴電子工程世界,賽靈思在130nm、90nm、65nm的推出和量產上都保持著穩固的領先地位,而且65nm量產已經超過競爭對手將近兩年的時間。

????“非常開心地看到今天65nm市場里,我們的Virtex-5今天已經全面量產,競爭對手卻無法量產,實現證明兩家廠商在態度和選擇風險方式方面是有差別的。

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??? 在65nm方面幾乎是同時跟我們發布的,經過了兩年之后,賽靈思的15個器件三個平臺都在量產階段,而競爭對手的65nm高端市場基本上是把市場拱手相讓給我們,因為他們沒有產品。量產器件是我們今天能夠獲得客戶認可的一個非常關鍵的東西”,梁曉明絲毫不隱諱自己的驕傲。

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???當然賽靈思是在美化自己、攻擊對手,但確實也是在給Altera提醒,一定要如期兌現自己的承諾。因為對于客戶來說,最最關心的是什么時候能夠提供芯片,什么時候能夠量產。如果在40nm上重蹈65nm的覆轍,不能盡快提供產品,那將是災難性的。

????據說賽靈思的銷售人員聽到Altera發布40nm產品時非常開心,因為當競爭對手在65nm還沒有成熟的時候推出45nm,對于客戶來說表示其65nm研發結束了,他們在這一輪競爭輸掉了。

????賽靈思的銷售此時當然可以大笑,但他們的CEOMosheGavrielov卻一定會很緊張,因為得到的同時意味著失去,失去的同時也意味著得到。當賽靈思集中在65nm市場上大肆收獲時,Altera已經用40nm在客戶心中塑造出了一個技術領先的形象,在未來的40nm之爭中搶占了有利地形。

????“新發布產品的人可能面對更多的關注,但是也面臨更多的風險。后發布的人定義產品的時候可以有針對地提供比先發布的人更優化的產品組合,他會以更加主動的方式控制局勢,最后起到決定作用的是量產時間和量產的供貨能力。”梁曉明的話顯然是在玩文字游戲了,Altera在40nm上的先發優勢是確實存在的,至于之后的事態發展則取決于Altera自身的執行能力了。顯然現在40nm已是Altera的重心所在,而且也不能輸掉這一仗,因為他們在65nm上投入的成本還遠遠沒有收回。

????事實上,在工藝之外,FPGA產品的發展還取決于多個方面的綜合影響,比如產品系列組合、器件體系結構及其他客戶需要的高附加值部件等。田耘是北京郵電大學的一位研究生,正醉心于FPGA做自己的設計,他對40nmFPGA關心的是:是否速度更快、容量更大,比如說在90nm的時候有加法器,其實這個加法器對用戶來講是很管用的,如果到40nm以后,還會有什么質的飛躍嗎?“我不關心工藝”,他說。

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