2018年9月16日，由SOI产业联盟、芯原控股有限公司、上海新傲科技股份有限公司、中国科学院上海微系统与信息技术研究所联合主办的第七届上海FD-SOI论坛又一次如约而至。上海FD-SOI论坛始于2013年，之所以持续举行FD-SOI论坛的原因之一就是，通过产业链上下游的共同协作，建立完整的产业链，以便更好的推进FD-SOI产业的发展。
但是FD-SOI产业发展到今天，究竟是什么情况？与会专家表示，FD-SOI技术基于其低功耗、低成本等优势，已经在汽车、AIoT和5G通信领域取得了成功应用。
FD-SOI的希望在哪里
经过多年的争论，FD-SOI技术的支持者开始有所改变，不再强调和FinFET技术的比较，而是推广FD-SOI制程在模拟射频器件的制造方面的特性。
但尴尬的是，格芯22FDX全球从2018年开始提供代工服务，当年仅有14个项目Tape out。尽管格芯在2018年FD-SOI论坛上表示，格芯22FDX工艺已有全球50多家客户签约，签约金额超过20亿美元，目前，应用领域覆盖物联网、通信、工业、加密货币、汽车与国防军工等不同方向。但2019年也只有26个项目Tape out，而且一半以上来自中国。看来相当多的客户还在犹豫。
三星虽然没有透露其具体的FD-SOI出货量，但指出2019年已有超过21款产品在出货，包括消费电子11款、IoT和可穿戴各4款、汽车/工业2款；相比2016年、2017年、2018年分别 是7、7、14款。客户中也包括来自欧洲的NXP。
尽管三星表示其FD-SOI工艺的先进性，但毕竟FD-SOI业务在其半导体业务版块中占比微乎其微，而且三星和台积电在FinFET工艺上的竞争不敢停止，必须要投入大量的资金去研发FinFET工艺，一旦在FD-SOI进展不顺，三星应该不会豪赌FD-SOI。
欧洲目前没有先进的3D FinFET工艺，所以希望在先进的3D FinFET工艺之外，拥有一点自己的特殊化工艺，于是把目光瞄向了FD-SOI。期待在FD-SOI上取得突破，于是在2013年5月，由意法牵头启动Places2Be先进技术试制项目，支持全耗尽型绝缘层上硅（FD-SOI）技术的产业化。但时至今日，意法在FD-SOI上仅仅停留在28纳米工艺上，未来也可能采用格芯的22FDX工艺进行生产，估计自身的工艺研发在放缓。
不过，IBS总裁Handel Jones通过一系列数据表示，由于人工智能（AI）和物联网（IoT）的广泛应用，对于半导体有巨大的变革，将会催生半导体产业的爆发式增长。Handel Jones表示，随着技术的发展和设备折旧的不同，单位逻辑门成本方面，22FDX工艺可与28nm HKMG体硅工艺相当，而12FDX工艺则比FinFET工艺（16nm、10nm或7nm）都要低。特别要提到的是，受益于FD-SOI工艺光罩工艺简化，所需掩膜版层数较少，综合下来，尽管FD-SOI工艺所用衬底价格相对较高，整体成本比FinFET要低。
那实际状况如何，我们来看看FD-SOI的发展现状。
FD-SOI发展现状
任何工艺技术离不开生态系统的支持。实际上，FD-SOI生态系统已经在逐渐成形，围绕FD-SOI工艺，已经形成了工艺研究、衬底制造、EDA/IP、晶圆代工、IC设计服务公司、IC设计公司的产业链。
在FD-SOI衬底制造方面，目前有法国Soitec、日本信越半导体（SHE）两家公司采用行业标准的SOI晶园制造技术“智能剥离（Smart Cut）”进行生产。中国的新傲科技已经开始布局FD-SOI衬底。
法国Soitec在欧洲和亚洲都有布局生产基地，是“智能剥离（Smart Cut）”技术的发明人和拥有者，是全球SOI晶圆的扛把子，已实现SOI晶园的高良率成熟量产。产品包括FD-SOI、RF-SOI（RFeSI-SOI）、Power-SOI、Photonics-SOI、Imager-SOI。其中12英寸FD-SOI衬底厂能够支持28纳米、22纳米及更为先进的节点上大规模采用FD-SOI技术；而RF-SOI可提供8英寸和12英寸衬底，可以满足全球RF-SOI的商用。2019年1月和6月分别和三星、格芯签署了SOI的供应保障合约。根据Soitec年报，可知其FD-SOI的产能利用率从之前的50%爬升到了80%，产品销售收入也取得了30%的增长。
信越半导体于1988年开始供应SOI衬底，于1997年开始自Soitec获得“智能剥离（Smart Cut）”授权，开始供应FD-SOI衬底。目前可提供6英寸、8英寸、12英寸FD-SOI衬底。
在FD-SOI晶圆代工方面，主推FD-SOI工艺的是格芯半导体、三星电子、意法半导体（STM）等公司，目前都开始提供FD-SOI代工服务。国内中芯国际、华力微也在开始涉足FD-SOI工艺。
意法半导体在2012年在启动FD-SOI项目，主要用于多元化市场。公司在28nm FD-SOI技术上展示了基于ARM的3GHz以上工作频率的智能手机应用处理器。意法半导体表示，FD-SOI能效表现出色，可提高便携式设备每瓦计算能力，降低散热量，延长电池续航能力。意法半导体也和格芯达成用22FDX作为新一代工业和消费应用的处理器解决方案的协议。
2014年三星获得了STM的28纳米FD-SOI工艺许可，并宣布进行多项试产，在2016年就推出了多种28nm工艺，其中28LPP+eFlash+RF早已成熟；而相比28LPP，28FDS+eMRAM+RF更具竞争力，其速度提升了25%。2018年9月，被亚马逊（Amazon）收购的专注于家用安全系统领域的Blink公司，也利用28FDS技术推出了一款芯片。ARM在Semicon West2019上展示了业界首款采用三星28nm FD-SOI技术与eMRAM构建并经PSA认证的IoT设备。在第六届FD-SOI论坛上，三星表示将在2018年年底或2019年年初，会推出18FDS工艺，相比28FDS，面积将减少35%，速度提升20%。而在今年的论坛上，却是一笔带过，可见技术前行的艰难。
格芯之前并不做FD-SOI工艺，是在2015年7月收购IBM晶圆厂，同年推出一种名为22FDX的22nm FD-SOI技术，其定位是能够提供最佳性能/成本比。据称22FDX技术平台的性能接近16nm/14nm FinFET，成本接近28nm bulk silicon工艺。2017年2月，公司和Dream Chip Technologies发布了第一个商业产品ADAS芯片。目前公司22FDX主力生产厂位于欧洲德累斯顿的FAB1。根据公司技术发展蓝图（Roadmap），正在研发12nm FD-SOI工艺（12FDX）。
2018年11月，瑞萨电子（Renesas）推出一款创新能量采集嵌入式控制器，无需使用或更换电池，克服了物联网设备的用电限制。采用瑞萨的突破性SOTB™（薄氧化埋层上覆硅）制造工艺开发的新型嵌入式65nm超低功耗能量采集芯片组中也使用了一个特殊版本的FD-SOI工艺。
目前FD-SOI工艺集中在28nm和22nm，虽然有专家表示，未来走向18nm和12nm的路线图非常清晰。但从三家的发展来看，其实非常艰难。
在FD-SOI设计服务方面，可以看到有芯原、Synapse Design。
芯原从2013年就与意法半导体在28nm FD-SOI上合作，2014年开始和三星在28nm FD-SOI上合作；2015年开始和格芯在22nm FD-SOI上合作，现在能够在28nm和22nm提供IP平台和设计服务。
在FD-SOI EDA/IP方面，我们看到了更多的中国公司的身影。芯禾科技提供RF相关支持，锐成芯微、和芯微、纳能微都在提供相关IP。
物联网如何拯救FD-SOI
根据IBS数据分析，预计2019年全球半导体市场将会下降13.5%，但到2020年会回升，增长6.08%，到2023年预计市场规模达到1万亿美元，中国市场将占据50%，达到5000亿美元。
IBS首席执行官 Handel Jones指出，在AI、智能手机、电动汽车、自动驾驶等领域，中国将成为全球的领先者，AI的发展将会改变很多行业，产品的处理能力需要在功率、成本、性能和可用算法中做出平衡，而基于FD-SOI工艺的芯片在这方面是最佳选择。
而瑞芯微电子高级副总裁陈锋在则指出，AIoT是一个高度分散的市场，单一市场的芯片出货量并不高，这样会导致研发成本增高，而且不同的产品对于高性能、计算能力以及连接性能都有着很高的要求，这对芯片的设计研发带来了很大挑战。但FD-SOI技术能够很好的解决这些问题，不但简化了工艺的复杂性，还能在成本、性能、功耗和定制化方面取得很好的平衡。
从论坛中各路嘉宾的发言可以看出FD-SOI的客户群体包括：IoT需要超低功耗、RF系统集成的趋势；汽车ADAS需要系统级集成器件；人工智能、神经网络也需要更高性能更低功耗；5G日益成熟，需要RF高集成，相信未来更多芯片采用FD-SOI技术。
物联网市场看在似相当庞大，但是FD-SOI能抢到多少生意，那还是要看整个生态圈是否足够强大了。
