大型芯片公司之间的合作日益扩大

与会专家:半导体工程公司坐下来讨论了设备和工具供应商之间日益增长的合作需求，系统公司的影响和复杂性的增加，以及如何在控制成本的同时处理更多定制化的推动，ASML总裁兼CTO Martin van den Brink;Luc van den Hove, imec首席执行官;Lam Research计算产品副总裁David Fried;西门子EDA测试组和生命周期解决方案副总裁兼总经理Ankur Gupta。以下是对话的节选，这是在最近的SEMI行业战略研讨会上在现场观众面前举行的。

SE:在整个芯片行业，我们在过去的几个工艺节点上一直在挑战摩尔定律的极限，这就是为什么我们看到了对先进封装和芯片的重视。但我们也看到了新类型的公司在推动这些变化，并推动更多定制解决方案?这似乎预示着比过去更深层次的合作。你看到了什么变化?随着时间的推移，这种变化将如何发展?

炸在我职业生涯的大部分时间里，在摩尔定律的大部分时间里，我们能够对行业进行划分，这样价值链或供应链上的每个个体贡献者都可以优化他们在链条上的特定部分，我们最终会在另一端得到优化的产品或系统。所以我们有ASML做光刻，Lam研究公司研究沉积和蚀刻。在晶圆厂，由于我们都尽可能地优化了各自的流程，我们能够在多年内继续扩展路线图。但我们在15到20年前就突破了光刻和蚀刻可以完全独立的阶段。我们需要合作，理解工厂里的邻接关系。现在，随着最先进的技术在扩展的前沿，我们已经到了需要从我们的专业化进一步了解邻接关系的地步。为了更好地做好我们自己的特定部分业务，我们必须对邻接关系和流程有更深入的了解，这远远超出了蚀刻优化设计技术优化系统，和产品设计优化。因此，在过去的几年里，对于这些邻接关系，所需的优化和协作已经急剧扩展。

范登霍夫合作比以往任何时候都重要，而且会变得更加重要，特别是在推动技术发展到这些新的极端时。在过去，我们有明确定义的角色，并同时获得扩展的所有好处。但现在我们碰到了一些著名的墙，比如性能墙，在那里它不再起作用了。因此，我们必须开发技术解决方案来解决这些限制，而这些限制将来自持续的萎缩。因此，阿斯麦将在光刻技术的未来十年实现这一点，但这必须通过新的设备、新的设备架构和新的互连方案来实现，比如将电力输送系统放在晶圆的背面。它将通过各种技术，如微碰撞或混合方法，实现异构集成，芯片到芯片的堆叠。我们有各种各样的选择，这很好，因为另一个主要趋势是，不会有一种解决方案适用于每个应用程序。对苹果有利的东西不一定对高性能计算有利，也不一定对汽车行业最优。未来，我们需要在整个价值链上进行更多的合作，使系统知识更接近技术开发。

古普塔EDA的合作首先是与EDA公司合作，其次是与晶圆代工厂合作。我们的目标是精确地建立物理模型，然后将其转化为规则，这样在设计初期你就可以使用这些规则。设计之后是生产，生产之后是芯片的系统视图。未来发生根本性变化的是，现在系统公司要求我们衡量芯片的性能，不仅仅是在GDS II发布到制造阶段，而是在整个系统中。合作现在扩展到代工合作伙伴，生产合作伙伴，以及最终客户。你为一个系统公司所做的可能与另一个不同，所以我们必须以不同的方式与所有这些客户合作。

范登布林克:在我职业生涯的大部分时间里，Dennard缩放是提高性能、功率、大小和成本的主要方法，因为你可以自动获得所有东西。这种情况在15年前就停止了。缩小规模仍然是一种力量，因为缩小规模会降低成本。但你不会自动得到性能和功率的提升。作为一个平版印刷师，我们从来没有完整的解决方案，我们也从来没有谈论过它。我们从不从事掩模，即使没有掩模，光刻也不存在。但随着时间的推移，我们一直在与其他科技公司讨论调整流程，以提高生产率和客户价值。因此，总有一种看得更长远的动力。如果一个掩模可以制作更小的特征，就没有必要重新设置行业，50年前我们引入了平版印刷方法。现在产品的成本是主要的问题，所以我们正在使用多种工具进行修正。 We always push the boundaries, and moving forward this will become more complex because now customers want something more specific. They want memory devices bonded to the core. The next steps will require us to work with our customers, our co-solutions suppliers, and suppliers of this bonding process, to understand how to create value in this equation.

SE:除了传统的芯片制造商在竞争，我们也看到了谷歌、苹果和亚马逊等公司在设计自己的芯片。在这些公司的案例中，这些芯片是在内部使用的，我们从未见过它们。这对合作有什么影响?

炸:系统正在被优化，工作负载也在被优化，所以所有有助于工作负载性能的组件都需要被对齐。为自己的系统设计芯片的公司正在使用一组特定的芯片规格和一组软件规格来实现特定的工作负载优化。这些芯片规格需要与所提供的技术保持一致，一直到代工阶段。这可能与现有的其他芯片规格有很大不同。代工需要调整各个进程的性能来达到这一目标。在业务的设备方面，因为我们需要一个通用的解决方案来满足所有这些要求，所以我们正在寻求针对更具体的应用程序和工作流进行优化。在一天结束的时候，从上到下都是相同的一套沟通协调和协作。由于这种分歧，现在发生的事情有更多不同的例子。要在这些领域中进行通用优化，同时在路线图的专门化和分支中仍然有足够的价值，这是很有挑战性的。所以我们都在为此做出贡献，我们都在多维度上对齐。

古普塔这无疑是一个挑战。对于定制芯片，对于特定节点，仍然有一些东西适用于所有客户。系统公司与通用客户在相同的技术节点上进行设计，并进入相同的铸造厂，但他们的概念和方法是不同的。当你回想设计第一个TPU时，我们必须解决市场上不存在的对EDA的特定要求。这就导致了早期访问项目。如果我必须选择一件因为这种分歧而非常不同的事情，那就是那些早期访问项目的兴起，我们直接与这些客户合作。当然，这给任何EDA公司的研发带来了压力，而且时间线也缩短了。但我们可以和客户一起解决问题。

范登霍夫:我们在过去已经看到了这些趋势，我们在这个行业有专门的玩家和代工厂。这就是为什么你需要各种各样的选项，你必须选择正确的选项来充分利用你的设备。这需要一种不同的思维方式，这就是为什么许多系统公司正在进入芯片领域。他们想了解这项技术。从我们的许多产品中可以看到，这些系统公司对我们有强烈的兴趣，希望了解技术选项，并提出最好的架构。这对于加快整个生态系统和价值链的创新过程是必要的，因为事情变得如此复杂。如果我们把创新从价值链的一层带到另一层，那就太慢了。在过去的几年里，我们已经在汽车行业看到了这一点，那里对高性能半导体有巨大的需求。他们需要更早地启动创新进程。

SE:但是除了半节点和其他节点之外，每个节点上还有多个进程。相同的设备是否适用于所有这些设备?

范登布林克:边界不同，但要求相似。然而，挑战在于我们如何前进。创新的需求依然存在，但速度会比以前慢。成本会上升，而不是下降，所以我们必须在其他地方弥补。因此，如果你着眼于设备的性能和整个系统，那么你就可以证明这个价格是合理的。但每个人都必须清楚地了解自己所带来的价值。在过去，像IBM、飞利浦和德州仪器这样的公司自己做所有的事情。但随着工资和其他成本的上涨，价值主张也发生了变化。所以现在你必须决定你可以委派什么，并理解它是如何发挥作用的。对于行业来说，考虑到未来复杂性的增加，你必须在每个层面上重新调整，以创造价值。