主页 > 健康新闻 >
我国的芯片技术到底到了哪一步,和国际还有多少差距_
发布日期:2020-05-23 00:28   来源:未知   阅读:

我们来看下为什么芯片技术如此重要,一枚芯片的诞生由四个环节构成,分别是芯片设计、晶圆生产晶圆生产企业、芯片封装和芯片测试。一般封装与测试都在一个环节,所以我们说的芯片,就是通过设计、生产和封测三个环节。

其实我们所说的哪家芯片好,哪家芯片技术领先,其实指的都是芯片设计这个一个环节。海斯、高通、英特尔这些芯片设计公司只做设计部分的,华为早在多年前就开始了在一些高端芯片和手机操作系统等关键领域的备胎计划,也当然指的是设计这一个环节了。

那么华为现在主要就是卡在晶圆代工这一个步骤。目前晶圆加工方面,主要有台积电、三星、英特尔、中芯国际等几家。

华为麒麟990、苹果的A13主要是用的就是7nm制程,而有7nm技术的目前除了台积电就只有三星和英特尔,而三星和英特尔主要是用于自己的产链,所以想要生产7nm制程的,只能让台积电代工。

而我们的中芯国际目前还停留在14nm制程上,那时麒麟710还是有台积电生产,中芯国际封装测试,而麒麟710A就是完全有华为设计,中芯国际加工封装测试的芯片,这两款都是采用14nm制程的芯片,虽然性能说不上是是顶尖,但是是我们纯国产的芯片,不受制于美国和台积电。

为什么一定要追求14nm和7nm的工艺呢?工艺制程越先进,带来面积、功耗等方面的收益是非常直接且明显的,这也就是当初为什么台积电、三星、intel持续多年投巨资研发先进制程的直接原因。

打个比方,14nm的芯片制造的手机半天可能要充一次电,那么7nm的芯片制造的手机,一天一充就可以了。

在讨论7nm制程难度之前,我们需要普及一个量子力学的概念,这样子可以有助于我们理解研制低制程的成本为什么急剧提升,那就是量子隧穿效应。通俗点来讲,就是说制程工艺到一定程度下,电路与电路之间的距离降低到一定程度就会出现量子隧穿效应,这些电子呈现的是一种我们所不知道的规律进行运动,于是这些不可控制的电子造成了半导体的漏电率急剧上升,有太多的能源被浪费在控制电子运动上,自然不能发挥晶体管应该有的性能,宏观上表现为处理器的发热量增加,但是性能没有太大的变化。所以我们会发现为什么英特尔14nm的芯片比台积电7nm的性能差不多甚至超越。

工艺技术的前期研发需要很大的资金,而且研究出来的工艺必须能带来效益,所以很多做工艺的公司都无法支撑研发,苹果和三星,他们有自己的产业链,所以资金是没有问题的,而台积电目前几乎占了芯片制作半个天下,这部分利益用于研发也是没有什么问题,其他的公司,没有丰厚资金,很难半路杀出来。

那么是不是只要有钱有技术是不是就能将工艺提升到7nm呢?其实不是的,实现低距离制程的还有一个重要的因素,那就是被称作为现代光学工业之花的光刻机,7nm制程的实现离不开高性能光刻

机的运行,其中荷兰的ASML几乎垄断了全球顶级光刻机的份额。而我们2018年花1.2亿美元向ASML订购的光刻机,在美国的干预下,至今未到货。所以这也造成可我们将制程提升的难度。

不管怎么样,困难总是会有办法解决的,就像华为说的,不经历千疮百孔,怎么练就皮糙肉厚,华为加油,中芯国际加油,中国加油!!!