從CES 2012應用處理器發展路線看製程導入策略 32nm短期優勢高於28nm

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(台北訊)目前市面上的主流應用處理器多採用40、45nm製程，而在先進製程方面，因為晶圓代工廠先進製程量產時程不斷延後，應用處理器廠商也只能順著代工廠的腳步不斷調整產品推出時程。而就目前來看，32nm產品在成熟度以及良率方面要高於28nm產品，這點也反映到部分應用處理器廠商的產品推出計畫。

" X) r6 I' M1 @9 F  m, u8 f" [  A! rDIGITIMES Research分析師林宗輝於CES 2012現場觀察分析，由台積電主導的28nm代工版圖，雖仍屬業界最快，但進展並不算非常順利，截至目前為止，28nm且基於HKMG(High-K Metal Gate)的製程成熟度仍相當低，官方預估良率不及5%，配合產品開發時程，大多都要到2012下半年才有機會導入。
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" ~. s! o, a. b$ @  s也因此，在CES 2012上，多數應用處理器供應商只能展出現有的主力產品，無法在先進製程方面搶得先機。而雖然高通搶先導入28nm，但為了確保良率可接受，因此改採其無HKMG，與前代40nm同樣的SION製程。

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但在32nm方面，IBM晶圓代工陣營中，包括Global Foundries及三星(Samsung)都已經擁有相當的成熟度，良率要遠高出目前的28nm製程，台積電為搶時程，雖推出沒有HKMG的28nm LP製程，但其技術特性並未優於32nm HKMG產品，因此乏人問津。加上三星在週邊IP搭配的豐富性遠高於台積電，這也導致蘋果(Apple)最終未選擇台積電作為代工伙伴，而是由三星取得訂單的結果。
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6 y- j/ o+ x& t! o7 N+ _6 V1 M28nm HKMG製程成熟度不佳，讓32nm製程在2012年有機會崛起，當然，仍有如高通(Qualcomm)採用非HKMG的28nm LP製程產品，搶得了市場先機，無HKMG的28nm LP製程相較起40nm製程，雖功耗改進幅度有限，但高通藉由設計上的優勢略微彌補了不採用HKMG的缺點，這是其他採用Hard ip授權的應用處理器廠商所無法達到的成果。

因此林宗輝也預估，高通可望在2012上半年成功拓展其包含智慧型手機以及平板市場的市佔率。但由於其在性能與功耗方面採折衷設計，隨著對手陣營性能較高的標準Cortex-A15核心產品逐漸齊備，高通Krait核心及其延伸所帶來的產品優勢於2012下半年便可能被對手超越。

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林宗輝認為，目前28nm製程緩不濟急，給了32nm製程相當大的發揮空間，但為何廠商不一窩蜂投產32nm產品？主要是三星產能需要供應蘋果，自家應用處理器需求也不低，Global Foundries為滿足超微的供貨需求，也同樣面臨產能不足的問題，因此僅有少數廠商可獲得32nm帶來的好處。另外，台積電也曾嘗試投入32nm製程代工業務，但主流32nm HKMG代工廠皆採用Gate-first方式，若要從其競爭者搶得訂單，採用台積電目前的Gate-last製程將毫無意義，但台積電未能突破Gate-first所帶來的生產瓶頸，因此最終以失敗告終。

+ Y" z7 Y; n4 e* k另外，大部分應用處理器廠商本身產品設計時程腳步不像蘋果或三星那麼快，以最先進的Cortex-A15來說，多數廠商都需要到2012下半年才會導入，且產品規畫中的製程決定後若需變更將動輒得咎，最壞狀況恐會影響上市時程，可能對營收產生負面影響。
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一般轉換製程需要約半年以上的轉換測試時程。蘋果採用32nm製程製造其下一代應用處理器，便是有把握其技術與性能優勢能夠維持至少1年以上，無須急於轉換製程，台積電需在此空檔補齊週邊IP，強化整體設計優勢，那麼2012下半年至2013年上半年仍大有可為。