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1 # 南極無企鵝
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2 # 蜀山熊貓
首先,根據2019年的資料來看,7nm不是業界主流製程。
由於7nm的設計及流片費用非常高昂,根據權威機構IBS釋出的資料,7nm晶片的平均設計成本在1.43億美元左右(成熟應用期), 而在7nm剛推出的時候更是要達到2.7億美元以上。而且14nm以下製程的產品設計難度非常的高,風險也非常的大,和設計公司的晶片設計及量產經驗直接掛鉤,也就是說一個沒有什麼積累的奈米級製程的新手,在這一基礎上還需要付出更多的學費,甚至是多年血本無歸。
市場計算晶片成本的時候喜歡用一個數據,那就是單電晶體成本。比如說某個晶片專案的總成本為1.5億美元,出貨1000萬顆晶片,每顆晶片的成本就是15美元,這時候,晶片裡有十億個電晶體和一億個電晶體,計算出的單電晶體成本就有十倍之差。
所以從經濟性來看,採用7nm製程的晶片需要滿足如下關鍵條件:1.整合度非常高;2.大規模出貨 。
從技術上來說,7nm能帶來的產品增益包括:同等功耗及面積的前提下獲得更高的頻率(效能);也可以說,以更低的功耗,更小的面積獲得同等的高頻率。
那麼滿足以上這些條件,需要用到7nm的產品目前主要看有以下幾種:
1.高階手機的SOC,要求高效能,低功耗,並且集成了高電晶體密度的CPU,GPU以及儲存器或基帶IP,這是製程往7nm,5nm,3nm走最大的驅動力;
2.高階手機用的專用基帶晶片;
3.一些PC級的CPU處理器;
4.GPU圖形處理器,GPU架構的應用又分如下幾種:PC圖形顯示卡晶片,AI/機器學習晶片,礦機晶片(包含ASIC礦機晶片),礦機晶片從去年開始,需求已經在垮了,取代它的是AI/機器學習晶片的需求。
其他應用的晶片,從經濟性和效能需要來講,並沒必要追求最先進製程。
對效能要求沒那麼高的中低端應用場景,10nm~22nm也足夠了,並不是說不能用。
所謂主流及替代:
從統計來看,2019年的全球矽片出貨佔比最高的製程是10nm~20nm,其次是65nm~0.18um, 7nm佔比其實是最少的。所以7nm其實並非主流製程。
替代?10nm~28nm已經夠香了。
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3 # 觀局論勢
中國芯牽動這著每一箇中國心,現在大家對晶片的發展逐漸關注起來,對於中國高階晶片被“卡脖子”表示擔憂,確實高階晶片問題是急需我們去解決的問題。
目前最先進的晶片製程已來到5nm,年底將有一批5nm晶片的手機上市。有很多夥伴可以也會好奇,我們日夜關注的幾奈米晶片到底用在哪裡了呢?
其實目前7nm及以下的晶片屬於最高階的晶片,主要還是用在了手機上,5nm用在旗艦產品,7nm佔據了中高階手機晶片的主力軍位置。目前來說,7nm及以下的晶片製造主要由臺積電代工,英特爾和中芯國際還是以14nm製程為主,三星7nm與臺積電還有一定差距,主要也是自產自用,量不大。根據臺積電最新季報顯示,7nm及以下晶片佔其總出貨量的30%多,對應的客戶也就是高通、華為、蘋果、三星,所以幾乎都用在了高階手機產品上面。
而現在主流的pc,伺服器cpu依舊採用的是14nm製程,或更低端製程。就算5G通訊裝置所用的晶片也主要是14nm製程,像其他職能穿戴,車載顯示、數控機床,包括軍事武器等等所用晶片更是14nm以下的製程佔絕大多數。所以7nm以上的高階晶片佔所有晶片的出貨量來說就非常低了,只能說在手機上算主流,在其他領域算不上主流。
這也是7nm晶片體積小、能耗低的原因決定的,至於算力方面像電腦等CPU體積做大一些算力也能保證,但7nm製程的晶片成本也要高不少,產能也有限。所以追求小巧續航的手機對其需求比較大,而像電腦伺服器等則沒必要多花那個錢去上7nm晶片,當然隨著技術發展,產能規模上來,價格下去後相信更多產品還是逐漸回選擇更先進製程的晶片的。
至於有沒有替代品?只能說目前還沒有其他晶片能完全替代7nm及以上級別的高階晶片。
但隨著5G的普及,可以一些應用可以上雲端,解決部分高階晶片的需求,但只能替代部分,無法完全取代。至於未來,碳基晶片和光子晶片都在研究中,也取得了一系列理論上的突破,距離在實際應用中取代現在的矽基晶片還有很長一段距離要走。
回覆列表
原則上來說,晶片的製程越小能耗越低,可以適用的場合就會越多。當下使用最多的場景是手機,電腦,車載系統和智慧硬體。
晶片作為智慧製造的核心,以後也會更多的用於工業控制領域。