散英魂寄千萬雄鷹翱翔神州,
盡智魄載十億慧芯呼喚華夏。
——《國務院給予江上舟同志挽聯》
01
前沿導讀
臺積電前工程師,胡正明教授在訪談中說到:
到了1nm以后應該怎么去做?我們不要把321這個數字看得太仔細,幾納米這個數字已經沒有意義了,只是代表了一個時代而已。這個技術總是會有限度了,我相信在以后的10年之內,我們不單會把晶體管做成三維的,我們甚至會把線路設計成兩層三層的,在同一個晶圓上面疊加上去,這個方法可以將晶體管的數目繼續增加。
02
未來的技術方向
芯片工藝的更新迭代,取決于晶圓內部晶體管的堆疊水平。現在的發展趨勢就是在同一個尺寸的晶圓內部,或者尺寸更小的晶圓內部,設計更多的晶體管。
目前最先進的工藝已經發展到了3nm,這些工藝采用的技術手段,還是胡正明教授在1999年開發的Fin FET技術。
這項技術有效的改善了電路控制以及漏電的情況,并且縮短了晶體管的閘長,可以在后來的發展中不斷地堆疊更多的晶體管。
這項技術被臺積電、三星等國際大廠使用,一直到現在為止,各大廠所量產的先進工藝芯片,依然選擇采用這種技術。不過據消息稱,三星第二代3nm工藝、未來的2nm工藝,將會使用GAA FET的技術。
GAA FET對比Fin FET,有著更好的控制表現,但是代價也非常大,不但工藝復雜,而且良品率很低。
這項技術現在是臺積電和三星爭相追趕的技術項目,但是臺積電為了求穩,在為蘋果代工a17pro芯片的時候,還是選擇采用之前的Fin FET技術。
這樣雖然良品率高,可以保證出貨量,但是在性能的增長、功耗的控制上面,還達不到消費層面的預期,也被許多人稱為“擠牙膏”。
三星的情況跟臺積電類似,三星掌握GAA FET技術的時間比臺積電早半年,但是三星目前為止并,沒有將這項技術應用到消費產品上面。
一方面是臺積電的工藝比較穩,功耗控制較好,合作商都選擇跟臺積電合作,另一方面就是三星自己對這項技術還沒有信心,自家的Exynos2400芯片,都選擇采用了Fin FET技術的4nm工藝。
03
各企業的發展
目前來說,掌握著核心技術的兩大代工廠商就是臺積電和三星,這兩家在晶圓加工領域有著深厚的技術基礎。
國內發展最好的晶圓企業是中芯國際,但是中芯國際拿不到高端的制造設備,以至于掌握了先進的制程技術,但是沒辦法進行制造測試。
只能是繼續打磨老工藝,或者采用n+1的方式盡可能的增加芯片內部的晶體管數量。
未來的發展趨勢必然是晶體管疊加的技術,蘋果早在m1 ultra上面就已經進行了測試,將兩塊m1 max進行封裝,重新設計內部的零部件和集成線路,以實現更強性能的芯片疊加技術。
這種技術的優勢是可以極大提升性能,劣勢則是需要重新進行內部設計,如果設計水平出現了偏差,那么這個產品的功耗就控制不住了。
不過從蘋果m1 ultra和m2 ultra這兩代產品來看,蘋果的設計水平和優化水平已經是行業頂級的水平了,甚至在功耗上面大幅度超過了英特爾和AMD的同期產品。
還有就是華為最新的麒麟芯片,在國內外媒體機構的拆解當中,得出結論,麒麟9000s和麒麟9010是等效7nm工藝的芯片。雖然說是等效7nm,但是實際的制造工藝水平達不到7nm的水準。
而且這兩款芯片支持超線程,相當于把服務器上面的芯片放在手機上面使用。必須要重新對軟件系統進行優化適配,這個技術難度和工作量相當大。
也只能是通過這種方式,突破工藝的限制,盡可能地持平產品的性能和功耗。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.