格芯于德累斯顿发布FDX Fusion：押注应变硅技术布局物理AI
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格芯于德累斯顿发布FDX Fusion：押注应变硅技术布局物理AI
格芯（GlobalFoundries）近日在德累斯顿正式推出新一代FDX Fusion工艺平台，该平台基于全耗尽绝缘体上硅（FD-SOI）技术，旨在为物理AI（Physical AI）应用提供底层算力支撑。公司明确表示，FDX Fusion可在不依赖极紫外（EUV）光刻的条件下实现7纳米级数字性能，同时为欧洲半导体产业开辟差异化竞争的新赛道。
物理AI的核心特征在于设备需具备环境感知、实时决策、无线通信与物理执行的综合能力，而非单纯追求算力堆叠。格芯指出，初代FDX Fusion工艺将提供超越前代两倍的芯片集成密度，并在单颗芯片内深度融合射频（RF）、模拟与混合信号电路、嵌入式非易失性存储器（eNVM）、存内计算（In-Memory Computing）以及高密度逻辑单元。这一架构设计直接呼应了该公司提出的STAC（感知、思考、执行、通信）技术理念，强调算力与系统级功能的协同优化。
在晶体管架构层面，FDX Fusion延续了FD-SOI技术的基底优势。其沟道层依托埋氧层上方的约70埃超薄硅膜构建，天然具备全耗尽特性。格芯高级副总裁兼欧洲厂区总经理Manfred Horstmann指出，该结构无需额外消耗电能进行沟道耗尽，在无需制造鳍式场效应晶体管（FinFET）鳍片的情况下，即可获取类似的静电控制效益。为进一步提升载流子迁移率，格芯联合法国CEA-Leti与Soitec公司，在“Fast与FAMES”欧洲联合项目中开发应变硅衬底。该衬底采用应变70埃硅薄膜，可使电子迁移率提升约25%。目前相关产线已在法国建成并进入验证阶段。
工艺制程的简化是FDX Fusion的另一大战略考量。Horstmann透露，实现7纳米级性能无需引入EUV光刻设备。相较于先进2纳米与3纳米FinFET工艺所需的70至80道掩膜版，FDX Fusion初代工艺仅规划约50道掩膜版。更少的加工步骤意味着更低的工艺复杂度与缺陷引入概率，从而直接助力良率提升与成本控制。在光刻方案上，格芯将依托先进ArFi浸没式光刻机，配合德累斯顿掩膜厂AMTC提供的高精度电子束直写掩膜版，通过更严苛的对位精度控制与约30%的套刻误差及关键尺寸裕量优化，弥补无EUV带来的分辨率限制。
不同于单纯追求数字晶体管微缩的降本路径，FDX Fusion平台侧重于系统级功能集成。该技术允许在衬底体硅区域部署高压器件，同时在FD-SOI区域密集排布逻辑电路，大幅简化了异质功能整合的版图设计。据测算，该平台逻辑密度预计可达每平方毫米1400万至1800万门，同时继承现有FDX架构超低静态功耗与优异外设集成度。Horstmann强调，极低功耗特性对于移动机器人、无人机及各类自主运行设备而言至关重要，这使其在边缘侧AI应用中具备显著优势。
格芯规划在未来数年投入约10亿美元用于FDX Fusion技术研发，其中约2.5亿美元将专项用于初期工艺开发工具链的搭建。演示级流片预计于2027年初完成，初代工规设计套件（PDK）计划于同年年中发布。伴随该技术节点的公布，格芯同步庆祝了德累斯顿工厂扩建项目SPRINT的主体结构封顶。该扩建工程获《欧洲芯片法案》资金扶持，旨在新增洁净室、研发中心及差异化半导体制造产能。
Horstmann表示，数据中心AI赛道已呈现高度集中化格局，而物理AI市场仍处于开放窗口期。欧洲半导体产业无需在单一算力维度上正面交锋，低功率计算、传感互联、模拟电子与功率器件的综合生态，更符合欧洲现有的产业根基。德累斯顿正逐步成长为支撑这一战略的产业集群，区域内已汇聚格芯、英飞凌、博世、多家科研机构及供应商，并由台积电主导的ESMC合资公司完善高端制造环节。该集群已形成自我强化的产业正循环，产能规模扩大吸引上下游配套企业落地，设备服务商设立本地技术团队，设计公司亦随之向该区域聚集。格芯通过制造规模与差异化技术的组合布局，意图把握物理AI市场崛起的历史机遇，助力欧洲在下一代智能终端标准制定中占据先发地位。
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