2018年，GlobalFoundries（格芯）宣布放弃前沿节点开发，同时终止了与IBM联合研发的7纳米级FinFET技术。时隔近八年，该公司再次推出7纳米级制造工艺——FDX Fusion。不过，此次采用的并非FinFET架构，而是基于平面晶体管和完全耗尽绝缘体上硅（FD-SOI）技术。该工艺主要面向汽车、边缘人工智能、工业、机器人及传感器等领域，侧重于低功耗、高集成度和成本效益，而非追求极致性能。
FDX Fusion 技术特性
FDX Fusion被描述为具备“7纳米级数字性能”，其晶体管密度超过2015年推出的22FDX工艺两倍以上。为实现这一目标，第一代FDX Fusion结合了SOI基板、晶体管结构以及后端互连技术的创新。需要注意的是，GF未披露具体的晶体管尺寸、接触栅极间距、最小金属间距或确切的晶体管密度数值。
除了提升数字逻辑性能，FDX Fusion还支持高达0.5 THz的fT/fmax射频晶体管、模拟和混合信号电路、嵌入式非易失性存储器以及存内计算功能。这种组合旨在打造高度集成的芯片，能够在一个SoC中完成传感器数据处理、AI推理负载执行、外部设备控制及无线通信等功能，从而减少独立IC的数量。此外，GF计划提供基于MIPS、ARC和RISC-V架构处理器IP，以加速相关产品的开发。
FDX Fusion的核心优势在于将相对强大的数字逻辑与RF、模拟、混合信号电路、嵌入式非易失性存储及存内计算能力整合在单一芯片上。这种融合使得原本需要多种不同工艺技术制造多个芯片的系统得以简化，进而降低整体成本和功耗。
生产时间表与客户意向
GlobalFoundries计划在2028年于德国德累斯顿工厂启动FDX Fusion芯片的生产。在此之前，公司将于2027年初交付初始示范供客户评估，并于2027年中期提供首个工艺设计套件（PDK）。目前，GF已与多家客户合作开发该技术，宝马、博世、英飞凌、NXP、西门子和特斯拉均表达了兴趣，但仅英飞凌明确确认将在未来的7纳米级雷达和无线通信技术方面进行合作。
从22FDX到FDX Fusion的发展脉络
对于GF的FD-SOI路线图而言，此次公告具有重要意义。GF于2015年推出22FDX，随后在2016年宣布12FDX继任者，声称其性能可比肩10nm FinFet，且功耗降低高达50%。尽管12FDX曾出现在2022年的投资者路线图中，但该节点从未用于商业产品。相反，GF专注于改进现有的22FDX平台，并推出了增强版的22FDX+。
FDX Fusion可能代表了GF早期扩展FD-SOI至22纳米以下级别的野心最终落地，尽管公司未说明新技术是否直接继承了12FDX的研发成果。CEA-Leti首席执行官Sébastien Dauvé表示：“我们很高兴GLOBALFOUNDRIES宣布了下一代单位FD-SOI；通过FAMES试点线，CEA-Leti继续塑造未来欧洲FD-SOI的路线图。”然而，GF关于“7纳米级数字性能”的说法并不等同于拥有可比的晶体管尺寸或集成密度。
行业意义与挑战
从行业角度看，FDX Fusion为先进FinFET提供了替代方案，特别适合那些需要在同一芯片上集成强大数字逻辑、RF、模拟及嵌入式内存的应用场景。这种全门阵列处理能力有助于降低系统复杂性和功耗，尤其在能源效率和实时响应至关重要的边缘AI设备中具有潜力。更重要的是，该技术使欧洲半导体开发商能够获得更先进的本地制造工艺，减少对亚洲或美国代工厂的依赖。
然而，FDX Fusion的商业成功仍取决于实际性能、密度、生产成本以及设计生态系统的成熟度。目前，主要的电子设计自动化（EDA）工具和知识产权开发商尚未对此发表评论。GF虽声称数字性能是前代的倍数，但未具体说明是指晶体管切换速度、标准电池性能还是工作频率。同样，关于逻辑密度的提升也未给出确切数据。
相较于成熟的7纳米级FinFET技术，后者已具备稳定的缺陷密度、产量、充足的供应以及完善的设计生态系统，FDX Fusion在这些方面的表现尚不明确。此外，GF的FDX Fusion计划比最初预期的12FDX首片流片晚了约九年，这反映了FD-SOI技术在22纳米后发展所面临的技术或财务挑战。
虽然大型车企和半导体巨头如英飞凌和NXP拥有广泛的处理器IP组合，但较小的无晶圆厂开发者有望从GF提供的MIPS、ARC内核及RISC-V专业知识中受益，以降低专用SoC的开发成本和复杂性。尽管如此，为了吸引更多芯片开发者，GlobalFoundries仍需建立包括EDA工具、标准单元库、内存编译器和接口IP在内的完整验证构建块，而这些细节在当前新闻稿中并未提及。
