ARM处理器，混乱的制程代工格局

　　相对于X86 CPU领域，ARM处理器方面的制程就相对混乱一些。除了三星，其它品牌的ARM处理器生产都是采用代工模式，如高通、三星、NVIDIA三家公司分别选择了三种不同的工艺：Tegra3采用了台积电“40nm Fast G”，MSM8960采用了台积电“28nm LP”，Exynos 4 Quad则采用了三星自家的“32nm LP HKMG”。这些工艺的代号可能会让你眼花缭乱，但实际上它们才是理解工艺细节的关键。

    目前的半导体行业中存在两种类型的企业，一种是以Intel为代表的拥有自主制造能力的企业，另一种则是以NVIDIA、高通为代表的Fabless（设计代工型企业），它们芯片的制造往往交给诸如台积电、意法半导体等代工厂负责。由于Intel、三星工厂主要为自用，工艺参数往往只是用于产品辅助宣传。但对于台积电这样的代工者而言，从宣传、商业策略角度出发，台积电自130nm制程开始，每一代工艺的蚀刻尺寸都要比Intel小一点----分别是 80nm、65nm、40nm、28nm（分别对应Intel的90nm、65nm、45nm、32nm）。这样的确会营造一种更加先进的感觉，但实本质而言大家依然是同一代生产工艺。

　　值得注意的是，在晶体管的制造工艺上落后的其他制造商为了跟上Intel的脚步，也积极投身于下一代晶体管结构的研发之中，其中全耗尽型SOI技术FD-SOI就是另一种同样有效的晶体管技术。与Intel的技术不同，该技术在基底和通道之间加入了一个绝缘的氧化层，即Buried Oxide（BOx）氧化埋层，它可以保证基底上只有特定的区域可以成为电子流动的通道，有效的阻止了漏电现象。该技术可以护送传统的平面型晶体管进入14nm时代。但由于这个绝缘的氧化层的材质与硅晶圆不一样，这意味着在生产时需要引入一个引入氧化埋层的非传统晶圆，使得晶圆生产成本过高。尽管如此，但是从今年中旬，意法爱立信（ST-Ericsson）仍将FD-SOI应用到28nm生产线上，明年将达到20nm。而为AMD、IBM等公司代工的格罗方德半导体明年也将FD-SOI技术应用到28nm生产线中。

碳纳米管，让硅元素成为历史

    为了配合不断改进的晶体管技术，业界也开始考虑后CMOS时代的技术措施，研究在硅元素失去优势时的材料替代方法。如IBM、Intel等正在加紧对另一种有前途的材料——碳纳米管(carbon nanotube)的开发研究。

　　碳纳米管是一种非常小的管状六边形结构碳原子，纳米管直径只有1至2纳米，只是硅晶体管尺寸的1/500，比头发还细10万倍。碳纳米管因其超常的能量及半导体性能，而被认为是最有可能在未来取代硅，成为生产晶体管及微处理器的主要材料。此外，碳纳米管投入运行时产生的热量和功耗都比晶体管要小得多。目前正在积极进行此项研究的有IBM、Intel和HP公司。IBM的科学家已经找到一种能够准确地将它们放在电脑芯片上的方法。这种方法能比以前的方法排列的碳纳米管要密集100倍，是减少芯片制造成本最关键的一步，而且IBM已经制造出一块用1万个碳纳米管晶体管的芯片。HP公司也申请到一项关于碳纳米管技术的专利。不过，碳纳米管还处在研究试验阶段，在产品中使用碳纳米技术的时间可能需要10年或更长。 

写在最后

　　在过去的40多年，半导体工业的发展突破了一个又一个看似不可能跨越的瓶颈，神奇地遵循着摩尔定律，如今的半导体科技已经达到了几乎不可能为之的地步。而这一切都得益于晶体管生产技术的不断进步，这项微观世界的“艺术”，在未来或许会重新打造我们的世界。