手機芯片 10 納米時代即將來臨
2016-06-20 16:36:41 n受限于產品的功耗或體積等因素，智能手機芯片廠商在采用先進制程方面表現得極為積極。近一年，包括 14 與 16 納米的智能手機 SoC 才剛剛問世，如高通的驍龍 820 、驍龍 625 ，聯發科的 Helio X20 等，目前這些還屬于旗艦級手機的標準配備時，相關業者已經在考慮 10 納米制程的進展了。根據幾家主流手機芯片大廠近期發布的消息，如果不出意外，2017 年智能手機芯片就將進入 10 納米時代。而這一發展也必將再次影響全球智能手機芯片業的經營生態。
先進制程當前正成為智能手機芯片廠商比實力的戰場，只要能夠擠入門檻的玩家，都在不斷推出采用最先進制程的產品。在 14 及 16 納米關鍵點之后，10 納米顯然成為幾家智能手機芯片企業下一波的競爭焦點。
蘋果的 iPhone 芯片在先進制程采用上一直領先其他競爭者。日前消息報出，蘋果已經做出決定，其最新的 A11 應用處理器將采用臺積電 10 納米生產，預計 2016 年年底前可完成設計，最快將于 2017 年第 2 季開始小規模生產，第 3 季可望正式進入量產。蘋果 2016 年下半年即將推出的 iPhone 7 采用的是 A10 處理器。該芯片 2016 年 3 月開始即在臺積電以 16 納米制程進行投片。
除蘋果之外，其他手機芯片廠商在 10 納米的制程爭奪上也不惶多讓。聯發科 2016 年 3 月才剛剛正式推出旗艦產品 Helio X20 ，網上就傳出下一代旗艦產品 X30 的技術細節。除繼續維持 10 核設計（ 2 個 2.8GHz 的 A7x 內核、 4 個 2.2GHz A5 內核 +4 個 2GHz A35 內核）之外，將采用臺積電的 10 納米 FinFET 技術生產。日前，聯發科共同營運長朱尚祖在 Computex 的展前記者會上，聯發科也進一步發布相關先進制程的策略。
至于在高通方面，迄今雖然沒有明確表示其新一代手機芯片的制程進展情況。但是，自從驍龍 820 推出并于 2016 年陸續出貨后，外界普遍對其評價不錯，高通同樣在驍龍 625 中采用 14 納米制程，可見其對先進制程的重視。近期有消息指出，2016 年年底高通可能發布驍龍 823 ，將采用最新 10 納米制程，該產品正式上市的時間將在 2017 年。
此外，近期 ARM 針對全球發布了新一款高端移動處理器內核，包含 Cortex-A73 CPU 與 Mali-G71GPU 。ARM 全球CEO Simon Segars 在接受媒體訪問時表示，如果采用 10 納米 FinTFT 技術，Cortex-A73 的核心面積小于 0.54 平方毫米，在持續運算與功耗效率方面，則比 Cortex-A72 提升 30% 。迄今為止，已有海思半導體、聯發科技等十家合作伙伴獲得 Cortex-A73 授權。Cortex-A73 的發布顯示，智能手機芯片將加速進入 10 納米時代。至于臺積電，也于近期頻頻發布 10 納米制程的消息，在臺積電 2015 年股東會報告中表示，2015 年已完成10 納米的技術驗證，預計于 2016 年進入量產。
智能手機芯片廠商之所以如此積極采用 10 納米制程，事實上是有著技術上的迫切需求。展訊表示，一般而言，不同的芯片制程將導致芯片性能變化，制程越小，單位面積上可以集成的芯片越多，芯片性能將提升，同樣更小的芯片制程也意味著功耗的降低。
由于智能手機對耗能以及尺寸上的苛求，都決定產品能否在移動設備中得到應用。而先進制程是降低產品功耗、縮小尺寸的重要手段。讓高端芯片更輕薄省電，將有助于提升手機廠商的產品均價與競爭力。
另外，現在手機芯片廠商普遍開始重視高端市場。只有搶占高端市場，才有可能享受更高的利潤。2016 年 2 月份的 MWC 上，展訊推出了首款 64 位八核LTE平臺處理器 SC9860 ，就是針對這方面的考慮。
隨著先進制程的演進，主流手機芯片廠商對先進制程關鍵點的持續跟進，對整個產業鏈也將形成更大挑戰。有研究機構指出。先進制程關鍵點的 NRE 費用（一次性工程費用）急劇攀升，只有通過擴大銷量才能分攤前期成本。有關單位評估，研發一顆 16 納米的芯片需要投入 15 億美元，必須銷售 3,000 萬顆才能收回成本。
除此之外，受限于制程，技術挑戰將越來越大。芯片設計團隊必須對芯片制造過程有深入的了解，要求芯片設計與制造與 IP 等廠商緊密結合，這也將拉高設計成本。
以上的種種限制與挑戰，這意味著能夠跟上這個節奏的廠商將越來越少。日前，英特爾宣布退出移動處理器領域，美國 IC 設計大廠 Marvell 也于 2015 年退出了智能手機芯片市場，就顯示出智能手機芯片行業的競爭日益嚴酷，未來智能手機芯片必將成為少數人的游戲。
Simon Segars 在 Cortex A-73 發布的時候也承認，隨著制程關鍵點的演進，對跟進的廠商將形成更大挑戰。不過他也強調，隨著大規模的應用發生，也將使成本降低。另外，從目前智能手機芯片 行業的發展態勢來看，能夠跟得上這個發展的廠商，只有蘋果、聯發科、高通、三星、展訊、海思等少數幾家企業。當 10 納米以至 7 納米時代真正到來之際，又能有哪幾家廠商在這個市場生存下來？這將考驗從業者的智能。
