HD5800輝煌的根本 RV870背后研發(fā)故事

邁入40納米的代價(jià)

    這部分內(nèi)容幾乎可以獨(dú)立成章，但它對(duì)Cypress和整個(gè)EverGreen家族產(chǎn)品有直接影響，值得在這里說(shuō)一說(shuō)。

    現(xiàn)在你可能已經(jīng)聽(tīng)說(shuō)臺(tái)積電40nm工藝存在問(wèn)題。這些問(wèn)題現(xiàn)在已經(jīng)解決，但是這些問(wèn)題導(dǎo)致了Cypress芯片在去年可憐的產(chǎn)量和慢于預(yù)期的部署，它同樣導(dǎo)致NVIDIA Fermi/GF100延遲。我下面想談?wù)勥~入40納米工藝的事情，以及40納米工藝為什么那么困難。

    對(duì)無(wú)晶圓廠的半導(dǎo)體公司來(lái)說(shuō)，最大的問(wèn)題是，在新產(chǎn)品研發(fā)上，你必須對(duì)付一打供應(yīng)商，比如顯存廠商、元件制造商和知識(shí)產(chǎn)權(quán)廠商，你還必須處理與代工芯片生產(chǎn)商的關(guān)系。更糟的是，每一年左右，你的代工合作伙伴就會(huì)啟用一個(gè)全新的進(jìn)程讓你使用。

    代工廠商總是以相同的論調(diào)來(lái)說(shuō)服你使用他們的新工藝，比如芯片尺寸更小，運(yùn)行速度更快，能耗更低。你的代工合作伙伴總是希望你盡快購(gòu)買(mǎi)其最新最貴的制程和工藝。他們要你在實(shí)際準(zhǔn)備好之前，就掏錢(qián)購(gòu)買(mǎi)他們的工藝。

    但是，通常的情況是在你付錢(qián)之后，你的代工廠商會(huì)提出設(shè)計(jì)規(guī)則和提示清單給你，如果你遵循所有的準(zhǔn)則，代工廠商就保證他們能夠生產(chǎn)你的芯片。換句話說(shuō)，做我們告訴你去作的東西，你的芯片就會(huì)量產(chǎn)。

Global Foundries 2010年至2011年芯片工藝路線圖

    問(wèn)題是，如果你遵循這些設(shè)計(jì)規(guī)則和暗示，結(jié)果是你的芯片在新工藝上的速度不會(huì)比舊工藝更快，產(chǎn)率也不會(huì)比舊工藝更高，但是你的成本會(huì)更高，因?yàn)槟阍谠O(shè)計(jì)芯片的時(shí)候輕信了代工廠商的暗示，讓芯片面積膨脹。

    一般工藝節(jié)點(diǎn)之間的晶圓大小不會(huì)改變。之前200毫米晶圓使用了很長(zhǎng)時(shí)間，現(xiàn)在才進(jìn)化到300mm晶圓。晶體管尺寸并沒(méi)有縮小，因此從理論上講，每代新工藝晶圓可以容納更多的芯片。

    任何新的制程都存在晶圓成本上升問(wèn)題，這是由新制程復(fù)雜程度決定的。如果晶圓成本高出50%，那么你需要在每片晶圓當(dāng)中至少多放入50%的芯片，才能讓成本和舊制程持平。現(xiàn)實(shí)中，實(shí)際上想要多放入50%以上的芯片，因?yàn)樾枰紤]產(chǎn)率問(wèn)題。如果你遵循代工廠商制定的保證產(chǎn)率的準(zhǔn)則，你甚至不會(huì)接近收支平衡。

    最終的結(jié)果是你從新制程當(dāng)中的獲益為零。這不是使用摩爾定律來(lái)獲利的公司的選擇，當(dāng)然也不是GPU公司的選擇。

    這種問(wèn)題的解決之道是，在你的公司有一些非常聰明的人，可以把代工廠商的這些設(shè)計(jì)規(guī)則和暗示歸納分析，并找出哪些可以忽略，以及如何解決剩下的規(guī)則和暗示。在這個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，ATI和NVIDIA的做法有很大不同。