IBM宣布22nm制造工艺

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IBM日前宣布了能够支持22nm制程的全套半导体光刻制造工艺解决方案，能够在继续使用当前光刻技术的前提下，满足今起直至2011年前后半导体工业对制程进化的工艺需求。

IBM的新技术成为“运算微缩”（Computation Scaling，CS）技术，能够在不提升光刻激光波长的前提下提升制程。iBM半导体研发中心副总裁Gary Patton，传统的微缩投影技术过于依赖设备的光学分辨率，而“运算微缩”技术则可以在不使用EUV极紫外等超短波长技术，继续采用当前193nm波长光刻设备的前提下，满足22nm制程的工艺需求。

IBM已经为22nm制程开发出了整套生产设备及工艺。上个月，他们曾经宣布造出了首颗22nm SRAM颗粒，相信就是采用的此套方案。而此次宣布整套解决方案的开发完成，则应当是意味着他们已经准备好了将该系统出售给其他半导体厂商。

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IBM宣布已经生产出业界第一个功能正常的22nm工艺SRAM(静态存储器)单元。虽然相应工艺的处理器还要大约三年后才能面世，但Intel的22nm处理器也要等到2011年底，因此Intel必须付出更多研发努力来确保自己一贯的领先地位。

SRAM芯片一般是半导体产业试验新工艺的第一种设备，也是迈向真正微处理器的关键一步。这块由IBM、AMD、飞思卡尔、意法半导体、东芝、纳米科学与工程学院(CNSE)共同制造的22nm SRAM芯片采用了传统的六晶体管设计，在300mm晶圆上切割而来，其面积仅有0.1平方微米。相比之下，Intel的45nm SRAM单元面积为0.346平方微米。

遗憾的是IBM没有公布任何实物照片，只是说更多细节将在今年12月15-17日旧金山召开的IEEE国际电子设备年度技术会议上公布。

事实上，22nm处理器距离我们还有两个世代，之前还有32nm。Intel曾在去年9月的秋季IDF上展示过32nm SRAM，预计今年秋季IDF会拿出首颗32nm处理器原型，而22nm SRAM应该要一年之后了。

IBM同时表示，其32nm工艺进展顺利，将会使用“业界领先的32nm High-K金属栅极技术，没有任何企业或联盟可以匹敌”。

图形芯片的生产工艺将在明年上半年达到40nm，从而第一次领先处理器，而在竞争32nm、22nm的过程中，IBM牵头的联盟也有望第一次和Intel齐头并进。

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在半导体产业内，Intel的生产工艺一向居于统治性地位，最近的65nm和45nm技术都领先对手AMD长达一年之久。不过，这种局面在明年就会改变。当然，不是AMD抢先升级32nm工艺，而是台积电会很快实现40nm，并用在GPU生产上。

来自AMD和NVIDIA的人士都透露说，40nm GPU生产工艺将会在2009年上半年登场，事实上他们也都在开发新工艺产品，并争取在明年三月份的德国汉诺威CeBIT 2009上吸引业界关注。我们知道AMD的40nm GPU可能是RV740和RV870，而NVIDIA方面还不清楚具体规划。

Intel目前正在俄勒冈州的Hillsboro开发32nm CPU工艺，预计会在下个月的秋季IDF上第一次展示新工艺产品原型(去年秋季IDF上展示过32nm晶圆)，明年三季度初投产，三季度末或者四季度初批量出货，并成为2010年的热门话题。

不过到那时候，40nm GPU已经出货数百万颗了，AMD和NVIDIA可能也会以此为卖点大肆宣传。

根据台积电内部路线图，其40nm工艺会有三种不同类型：“CLN40G”是通用型工艺，主要用于桌面GPU生产；“CLN40LP”是低功耗型工艺，用于笔记本GPU生产；“CLN40LPG”则面向手持设备芯片，比如NVIDIA的SoC Tegra可能会转向40nm。

而且同样在2009年第四季度，台积电也很可能会推出自己的第一条32nm工艺产品线，也就是通用型“CLN32G”，而低功耗版本则会延后一个季度跟进。如果计划顺利，我们将会在2009年看到32nm显卡产品，而Intel的cGPU Larrabee首发采用45nm工艺，第二阶段才会转入32nm。

总而言之，GPU的生产工艺将在IT史上第一次领先于CPU。虽然芯片生产技术的决定因素很多，生产工艺只是其中之一，但能打破Intel的持续领先地位，意义非常重大。