一、 制造工藝現狀

目前全球有三家公司具備FD-SOI代工能力，分別是STM、三星和Globalfoundries（GF）。近年來，GF是FD-SOI制造技術的推動者和引領者，其于2016年推出的12nm FD-SOI工藝技術12FDX是目前市面上最先進的FD-SOI制造工藝。因此，GF是FD-SOI制造技術發展的風向標。2018年9月5日，GF宣布無限期中斷7納米投資計劃的舉動釋放出兩個信號：（1）GF將加大對現有FD-SOI技術的投入；（2）GF也將放慢開發12nm節點以下FD-SOI先進制程的腳步。IBS預測，近10年內，FD-SOI代工工藝仍將集中在28nm、22nm、12nm節點。未來幾年，業界將會把主要精力放在完善FD-SOI產業鏈、提高FD-SOI的產能以及擴張FD-SOI的市場規模上。

與此同時，研發FD-SOI先進工藝的重任則主要由Leti承擔。目前，Leti已經積累了豐富的10nm節點以下FD-SOI制造工藝技術。除此之外，Leti基于FD-SOI技術開發出了先進的3D集成技術-CoolCUBE。Leti認為，隨著工藝的成熟，CoolCUBE將為未來芯片3D集成提供一條絕佳的解決方案。

 

圖：Leti 的CoolCUBE 3D集成技術（Leti）

二、 產品應用現狀

由于產業發展的歷史原因，FD-SOI到目前為止仍缺乏殺手級的產品，導致其遠無法和FinFET抗衡。因此，FD-SOI必須能夠提供差異化的產品，以縮短產品進入市場周期。結合FD-SOI自身的優勢和未來半導體發展的趨勢，業界普遍認為FD-SOI在汽車電子、物聯網（IoT）等應用領域具有一定的前景。下面梳理各公司在這些應用領域的最近進展。

（1）汽車電子領域

汽車電子是未來FD-SOI應用的最大市場之一。FD-SOI具有功耗低、速度快、對軟錯誤免疫、成本低等特性，適合用在汽車的攝像頭、ADAS處理器以及雷達中，最典型的案例是NXP開發的i.MX GPU系列產品已經用于10家頂級汽車廠的750萬輛汽車中。另外，Verisilicon與AiMotive合作正在開發基于GF 22FDX新一代ADAS SoC芯片。除了FD-SOI，其他SOI產品也已經成功應用于汽車電子中，例如Power-SOI用在LIN/CAN收發器的控制單元中、Photonics-SOI用作光收發器的交換機中等。當前汽車上平均有330美元的電子元器件，未來的自動駕駛汽車將更加依賴高性能、高可靠、高集成能力的芯片，而SOI解決方案可以為自動駕駛提供賦能。

 

圖：FD-SOI的優勢（Verisilicon）

 

圖：FD-SOI在汽車電子中的應用（SOI產業聯盟）

（2）IoT

IoT是FD-SOI應用的另一大潛在市場之一。IBS預測，應用于IoT領域的半導體市場規模將從2016年的178億增長到2027年的567億，年復合增長率超過10%。FD-SOI能夠平衡功耗、性能與成本，是那些對性能無極致要求、但對功耗和成本有特別要求的IoT芯片的首選。當前，Verisilicon、三星、GF等已經開始布局IoT領域：①Verisilicon、三星、Blink合作推出了超低功耗的安防智能攝像頭SoC；②Verisilicon正基于GF的22FDX平臺設計同時集成RF、Analog的NB-IoT芯片；③三星正開發同時集成FD-SOI Logic、RF和eMRAM的IoT芯片。業界認為，隨著IoT的爆發式增長，FD-SOI未來將大有可為。

 

圖：IoT領域的半導體市場（IBS）

 

圖：Blink推出的安防攝像頭（Verisilicon）

 

圖：Verisilicon的NB-IoT芯片解決方案（Verisilicon）

 

圖：三星IoT芯片發展路線圖（三星）

三 、總結

FD-SOI代工技術趨于成熟，但FD-SOI整體市場規模較小、缺乏殺手級的產品。業界期待在未來3年內FD-SOI能夠在汽車電子、IoT等應用領域取得突破。

來源：內容來自「 SIMIT戰略研究室」，作者 朱雷、劉強，謝謝。