众所周知,从芯片技术本身来看,我们中国大陆和全球最顶尖的芯片技术还是有差距的。比如台积电、三星已经进入了3nm,然后会在2025年进入2nm。
而我们呢?目前摆在明面上的技术是14nm,这样计算是4代,相差10年左右。
而华为麒麟9000S的推出,意味着或许我们有了7nm的水平,但这是没有摆在明面上的,就算按7nm算,实际也相差2代,5年多,差距大家一算便知。
也正因为如此,所以美国才想要通过各种禁令,来阻止或延缓我们在先进芯片的脚步,让我们的芯片技术一直落后于美国,这样美国就能够获得自己的经济、政治利益。
比如EUV光刻机不准卖到中国大陆来,然后现在连最先进的两款浸润式DUV光刻机也不能卖到中国大陆来了。
虽然形势严峻,不过大家也别太过于担心,因为目前芯片技术,已经发展到接近物理极限了,我们其实有大把的时间反超台积电和三星。
在芯片工艺上,以什么来命名14nm,7nm,3nm这些的?其实指的是栅极宽度。也有人用“线宽”来替代,“线宽”指的是芯片的最小电路蚀刻宽度。
但是,芯片产业的线宽从28nm制程之后,就基本没有再提升,因为电路要正常通电,至少也要几十甚至几百个原子的宽度才行,所以线宽是不可能无限缩小的。
从28nm之后,芯片工艺的推进,更多的是架构和工艺的提升,实现了“更先进芯片一样的能效和性能”。
举个例子,我用28nm制程制造出了28nm芯片,接下来的下一代,线宽没变,理论上还是28nm,但我通过架构和工艺提升,让晶体管密度提升了15%,这一代我是叫28nm呢,还是叫22nm?当然是叫22nm了,同样道理,后面又有了14nm,10nm等。
同样的道理,7nm、5nm、3nm也并不是真的指7nm、5nm、3nm的线宽,而是指架构、工艺等的提升后,让这些芯片,有了理论上5nm、3nm的能效和性能。
现在的芯片工艺进步,更多的不是依赖线宽的缩小,而是用更先进的架构,比如从FinFET晶体管到GAAFET晶体管等,来立体化堆叠晶体管,并最终转化为“等效制程”的工艺,为摩尔定律“续命”。
更重要的是,这样的芯片制造,很多半导体设备是通用的,比如光刻设备、刻蚀设备等,因为线宽并没有真正缩小,在这样的情况之下,虽然所谓的芯片工艺还在进步,但实际上已经是停滞的了,我们就有了大把的时间来追赶了。
甚至就算我们没有先进的EUV光刻机,没有先进的浸润式DUV光刻机,但是通过架构、工艺升级,改进晶体管结构,改变封装技术,一样能够追赶。
原文标题 : 摩尔定律停滞,中国芯有大把的时间,来追赶台积电和三星