近期,行业数据显示,芯片制造从单片转向多芯片组件,复杂性上升导致首次流片成功率急剧下降。西门子提供的数据表明,半导体行业流片成功率已降至历史低点,2025年预计将仅为14%。
流片是检验芯片设计成功与否的关键步骤,涉及将设计方案交由代工厂生产样品。若样品未达预期性能或功耗标准,则需重新流片。例如,AMD的Bulldozer架构因设计复杂而性能不佳,高通骁龙810则因发热和高功耗问题影响用户体验。
流片成功率下降的原因包括:芯片设计日益复杂、定制化需求增加、企业开发周期缩短以及人工智能对算力需求的激增。这些因素共同增加了设计和验证的难度。
此外,即便流片成功,芯片良率仍是另一大挑战。良率指合格芯片数量占总产量的比例,通常需达到70%以上才能进入量产阶段。台积电在5纳米工艺中测试芯片平均良率为80%,3纳米良率超80%,2纳米良率已达60%以上。相比之下,三星2纳米良率仅40%,3纳米GAA工艺良率未达预期目标。
英特尔在良率数据上存在争议,部分分析师称其2025年初的18A制程工程样品良率不足30%,但英特尔方面否认此说法,并表示正按计划推进。
良率提升困难的原因在于原材料质量、制造环境、设备稳定性及工艺技术等多方面限制。解决这些问题需要优化设计流程、加强质量管控、利用AI辅助设计,并推动产业链上下游合作。
综上,芯片行业需在技术、人才及产业链整合等方面共同努力,以应对流片成功率下降和良率提升困难的双重挑战。
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