挑战Intel！GLOBALFOUNDRIES发展探秘

第1页：大型化是GLOBALFOUNDRIES发展目标
●GLOBALFOUNDRIES的改变
AMD公司计划将会在今年年中的时候推出基于32nm工艺的系列CPU。不过当年AMD卖掉其旗下半导体工厂的时候，当时曾有猜测该公司尖端CPU生产能力将会变弱。从目前的情况来看，AMD依然保持着同样的步调，继续以迟于Intel公司一年左右的时候推出新一代CPU。在推出32nm工艺之后，22nm工艺已经进入我们的视野。而接下AMD生产工厂的GLOBALFOUNDRIES目前正大张旗鼓得提升产能。
如果AMD所有的产能用于生产面向PC的CPU产品，那么其产能应该是足够的。可是现在GLOBALFOUNDRIES的产能并不是只考虑AMD，而是考虑面向更多的市场，因此这个原属于AMD的芯片生产工厂已经与过去不同了。
目前GLOBALFOUNDRIES正在投入巨资用于先进工艺的开放与产能的提升，在金钱方面有来自阿拉伯联合酋长国最富有的阿布扎比(Abu Dhabi)政府所有的投资企业Advanced Technology Investment Company (ATIC)的强力支持。
●阿布扎比的国家生存战略
当前由于半导体产业新工厂和新工艺开发的成本日益膨胀，今后规模不大的企业很难维持这方面的资金投入。因此目前半导体工厂正进行着大型化的竞赛。而GLOBALFOUNDRIES为了能够在这场竞争中笑到最后，为此ATIC投入了重金。
阿布扎比拥有着丰富的石油和天然气，可是地下埋藏的资源会在不知不觉中干涸。因此阿布扎比决定以摆脱石油作为目标，开始了包括新产业培养在内的国家战略「The Abu Dhabi Economic Vision 2030」。阿布扎比计划在2030年之前使本国的GDP(国内生产总值)提高到2006年的5倍，并计划其中64％来自非石油产业。
作为该战略的一环，阿布扎比认为有必要长期投巨资于半导体产业。因此阿布扎比是以培养未来国家半导体产业未来的态度来投资发展GLOBALFOUNDRIES。
总之，GLOBALFOUNDRIES想要在半导体产业中生存就必须实现大型化，而阿布扎比的资金就成为了构建这个蓝图所不可缺少的重要环节。为此阿布扎比决定不惜代价得向GLOBALFOUNDRIES投入资金。


第2页：不断上涨的半导体产业投资
据说AMD之所以会出售芯片生产工厂的一个主要原因就难以承受日益膨胀的投资负担。这里包括有新工艺的开发，新工厂建设的花费等。而且如果不能很快投入数十亿美元用于投资的话，那么就将无法跟上生产工艺的发展。因此只有拥有足够的资金与规模的企业才能够保持行业的先进水平。
那么究竟是哪些方面需要投资呢。在去年6月召开的芯片设计会议「DAC(Design Automation Conference)」上，GLOBALFOUNDRIES公司CEO Douglas Grose曾经做过下列展示。
通过相关的图片可以看到，每代工厂的启动成本的增长幅度很大。从这里我们也不难理解AMD为什么会选择卖掉芯片工厂。

GLOBALFOUNDRIES CEO

DAC上的演示

GLOBALFOUNDRIES还是AMD分公司时的发展图
●新技术发展成本
如果再仔细观察的话，就会更加清楚。我们可以看到90nm～65nm过渡时(2003～2007年)R&D成本为3亿～4亿美元，这还在AMD所能承受的范围之内。然而在45nm～32nm转换时(2008～2011年)，R&D成本就跳至6亿～9亿美元。2代工艺4年时间，成本提高约2倍。在这个世代，半导体工厂经历了引入High-K/Metal Gate(HKMG)，沉浸光刻等，而这也是成本提升的主要原因。
据说工艺进一步提升至22nm～12nm(2012年以后)，R&D成本将会进一步膨胀至13亿美元。因此如果没有足够的资金是无法支持先进工艺的开发的。同时到了那个时候，厂商们将会推出立体晶体管。Grose先生曾表示20nm时代将有可能推出3D FIN型晶体管。
另外工厂的建设与启动成本也在不断上升。比如90nm～65nm时代(2003～2007年)相关工厂的启动资金约需要25亿～30亿美元。然而到了45nm～32nm时代(2008～2011年)，成本提升30-40％至35亿～45亿美元。而等到了22nm～12nm时代(2012年以后)，工厂的启动成本将会进一步提升至45亿～65亿美元。GLOBALFOUNDRIES预计将会在2012年后引入EUV装置，因此还要面临高额的EUV的引进成本。

Intel估计的开发成本
这样的金额并不只是GLOBALFOUNDRIES估计，这个似乎已经成为整个业界的共识的。Intel公司在去年(2010年)的Investor Meeting上，Andy Bryant先生(Executive Vice President，Finance and Enterprise Services，Chief Administrative Officer，INTEL)就曾经做过相似的介绍。当时Intel估计着工厂建设成本约45亿美元，生产线需要10-20亿美元，生产工艺的开发需要5～10亿美元。

第3页：维持摩尔法则的成本提高了
这样看的话，虽然摩尔法则仍在继续，但是与之而来的就是相当程度的牺牲。为了维持摩尔法则，除了需要不断的技术创新以外，花费大量的资金也是目前面临的现实，因为维持摩尔法则的成本也在不断提升。
这样随着开发和工厂建设成本的提升，如果不能够提供所需的资金，那么企业就会因此跟不上发展。对此GLOBALFOUNDRIES(AMD)和Intel都曾经做过说明。下面是AMD对GLOBALFOUNDRIES进行介绍时所进行的演示：

AMD于2008年展示的工厂发展路线图

半导体企业的两个发展趋势,有工厂和无工厂
那么在这种情况下，什么样的企业才能够生存下去呢？Intel表示销售需要达到一定规模才行。通过下面的演示可以看到，为了维持尖端的工厂，70亿至100亿美元的销售规模是必须的。

Intel展示的70亿美元～100亿美元销售额底线
那么在此生存线以下的厂商就只有旁观的份。如果手上有资金，那么可以选择投资提升产能，而如果没有资金就难以获得扩展，因此最后只有选择将产品交由大公司代工生产。这样一来，半导体公司就会朝两极化发展，而胜利者则有能力持续得投入巨资发展，始终保持最先进的生产工艺。而随着客户的增加，销售额不断上升，才有可能继续后面的投资。[!--empirenews.page--]


第4页：急速扩张的GLOBALFOUNDRIES
因此在这个当前以规模为王的时代，现在的半导体产业同样也会因此而在从中获益。下面这张图展示了GLOBALFOUNDRIES的所有工厂。从AMD手上，GLOBALFOUNDRIES继承了德国德累斯顿的Fab36。这家公司是AMD生产300mm晶元的主力厂商，使用的是45nm工艺。

GLOBALFOUNDRIES所有的工厂
GLOBALFOUNDRIES合并转换了从AMD继承而来的Fab36和Fab30工厂，并且建设了新的厂房，其总产量提升至了8万张晶元/月。同时GLOBALFOUNDRIES已经开始建设新工厂Fab8。其中「Fab2 Module1」将会在明年(2012年)开始生产。根据介绍，Fab2的无尘室面积增加至了230万平方英尺，其产能最终会达到6万张/月，同时新工厂还有进一步增加面积的空间。


Fab2拥有扩张的余地
加上GLOBALFOUNDRIES在2009年收购了Chartered Semiconductor Manufacturing，而Fab7也转型成300mm工厂。因此GLOBALFOUNDRIES的生产能力现在的规模达到了AMD时代的数倍，因此其完全达到了生存线之上。而通过阿布扎比的资金，GLOBALFOUNDRIES的计划也都将会顺利实现。