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  • 1 # 魔鐵的世界

    揣摩題主的意思,想問的其實是,沒有臺積電代工,中芯國際能否用現有量產的14nm工藝,生產華為5G晶片?前面有網友說華為5G晶片不能用14nm做出來,其實是可以的,不過巴龍基帶不能內置於SoC晶片了,需要改成外接。

    為何基帶不能內建?

    因為這將帶來面積龐大的SoC晶片,拉低手機體驗。

    目前,華為的5G晶片(以量產的麒麟990 5G版為例)採用的是EUV工藝的7nm+,同樣設計下,電晶體密度比採用DUV工藝的普通7nm高出20%,可以近似認為它的芯片面積相比麒麟990 5G版增加了20%(實際可能更大,這裡不細說),而普通7nm工藝相對於14nm工藝先進2代,按每落後一代,同樣電晶體數量下,芯片面積增大20%估算,14nm工藝相比7nm+的芯片面積增大了大約73%。

    麒麟990 5G版芯片面積為113.31平方毫米,合1.1331平方釐米,按上面資料,採用14nm工藝的話,芯片面積將增加到大約1.96平方釐米。

    這是裸芯的面積,也就是die,我們都知道,die封裝後才是最終可用的晶片。而封裝是要佔面積的。從麒麟990 5G版(見下圖)實物圖看,晶片封裝後,最終成品的面積會再增大60%左右。

    即使勉強塞下,發熱和功耗也會讓工程師頭疼。

    但基帶外接後,可以從SoC晶片上分拆出30來億個電晶體,單獨做成晶片,布板更靈活,也降低了散熱和功耗的壓力,但總的體驗還是比不上原生7nm+工藝。

    總之,晶片設計和工藝製程是匹配的,用低工藝配高設計,會帶來功耗、散熱、主機板布板等系列問題,最終拉低手機體驗。

  • 2 # 觀聊天下

    首先先要明確一個知識點,一個手機SoC晶片是否具備5G功能,不是由晶片中的CPU決定的,而是由晶片中整合的基帶晶片是否支援5G制式而決定的。基帶晶片既可以通過整合的方式,也可以通過外掛的方式實現自己的功能。

    什麼是基帶晶片

    基帶晶片的功能,簡單來說就是發射時,把語音或其他資料訊號編碼成用來發射的基帶碼;接收時,把收到的基帶碼解碼為語音或其他資料訊號,它主要完成通訊終端的資訊處理功能。

    基帶晶片可分為五個子塊:CPU處理器、通道編碼器、數字訊號處理器、調變解調器和介面模組。4G手機和5G手機基帶晶片最大的不同在於通道編碼器和調變解調器的不同。

    由於5G手機必須同時相容2/3/4/5G網路,導致5G基帶晶片的編碼器和調變解調器的電路設計十分複雜,因此5G基帶晶片內整合的電晶體數量要遠多於前代技術的晶片。

    晶片的製程是什麼,為什麼越小越好

    電晶體是構成晶片最基本的單元,由源極(Source)、漏極(Drain)和柵極(Gate)三部分組成。

    晶片的製程就是指電晶體中柵極的最小寬度,14nm晶片就代表該晶片的中的電晶體的柵極最小寬度是14nm。

    晶片的製程越小,就代表著晶片單位面積內容納的電晶體數量越多,晶片的效能就越強,能耗越低,因為柵極的寬度決定了電子通過時所需要的時間和能量損耗。

    華為的5G晶片可以採用14nm工藝

    手機的內部空間十分狹小,哪怕是晶片這個最核心的器件也不能佔用太多的空間。

    如果要實現同等的效能水平,14nm晶片的面積要比7nm晶片的多出30%以上,再加上5G基帶晶片佔用的面積本來就比4G晶片大,所以14nm的5G SoC晶片就需要佔用很大的手機空間,如果手機空間不足以容納的話,只能採用外掛基帶晶片的方式了。

    總結:如果臺積電因為美國政府的原因無法繼續為華為代工晶片,華為雖然只能選擇製程工藝水平的落後的中芯國際,但同樣可以造出5G晶片來,只是晶片的效能和功耗降低了而已!

  • 3 # IT程式猿的那些事

    我來簡單的回答一下,答案肯定是可以的。你的意思估計是,臺積電無法給華為代工了,能不能轉向已掌握14nm的中芯國際?

    1、只是部分華為晶片到了7nm和5nm的工藝

    現在只是華為麒麟移動CPU晶片使用到了臺積電的7nm和5nm,並不是華為5G晶片都使用了。

    海思旗下晶片共有五大系列,分別是用於智慧手機的家喻戶曉的麒麟CPU晶片、用於資料中心的鯤鵬系列伺服器CPU晶片、用於人工智慧的場景AI晶片組昇騰系列SOC、用於4G及5G連線晶片(基站晶片天罡、終端晶片巴龍)以及其他專用的視訊監控、機頂盒、智慧電視、物聯網等晶片。

    目前華為5G終端晶片巴龍5000使用了7nm技術,但不是所有的5G晶片都用到了。

    2、5nm、7nm與14nm的主要區別

    這些尺寸屬於半導體加工工藝的範疇,nm級別越小,晶片整合度越高,同樣大小的片子上可以整合更多的晶片顆粒。nm級別越小,能有效的降低晶片的功耗,提高晶片的效能。

    所以本來使用5nm生成的晶片,換成14nm生產,是沒問題的。但是承載同樣的功能需要的芯片面積會變大,晶片的功耗會大幅增加,效能會有明顯的降低。

    3、中芯國際可能也無法給華為代工

    2020年5月15日美商務部再度升級制裁措施:全面限制華為使用美技術和軟體在國外設計和製造半導體的能力。

    這句話可以解讀為,使用到美國技術和裝置的晶片生產製造商只要給華為代工,必須向美國申請,美國同意後才能成行。

    最先進的半導體制造商臺積電自然是繞不過美國的技術,中芯國際肯定用到了美國的技術和裝置,肯定是繞不過美國的。甚至世界上所有半導體生產廠商也是繞不過美國的。這就是事實,人家美國做的是半導體基礎架構,所有上層應用都是建立在美國的基礎架構之上的!

    即使中芯國際主動向美國申請給華為代工,大概率美國是不會同意的。

    美國為什麼要打壓華為

    針對美國打壓華為這件事,美國司法部長司法部長威廉·巴爾(William Barr)應華盛頓智庫“戰略與國際研究中心”(CSIS,Center for Strategic & International Studies)邀請,參加了“中國行動計劃會議”(China Initiative Conference),並做了主題演講。並對美國針對華為的,發表了他個人的觀點。

    在他看來,美國打壓華為,根本不在於貿易或者是所謂的網路安全藉口,在他看來,美國之所以發難,主要因為以下幾個原因:

    1、毫無疑問,中國的技術攻勢對美國構成了前所未有的挑戰。對我們國家的風險空前高漲。自19世紀以來,美國在創新和技術方面一直處於世界領先地位。正是美國的科技實力使我們繁榮和安全。我們的生活水平、我們為年輕人和子孫後代擴大的經濟機會以及我們的國家安全都取決於我們持續的技術領導地位。

    2、5G技術處於正在形成的未來技術和工業世界的中心。本質上,通訊網路不再僅僅用於通訊。它們正在演變成下一代網際網路、工業網際網路,以及依賴於這一基礎設施的下一代工業系統的中樞神經系統。

    3、據估計,到2025年,以5G為動力的工業網際網路可能創造23萬億美元的新經濟機會。如果中國繼續在5G領域獨佔鰲頭,他們將能夠主導一系列依賴5G平臺並與之交織的新興技術帶來的機遇。

    4、中國領先會讓美國失去制裁的權力!從國家安全的角度來看,如果工業網際網路依賴於中國的技術,中國將有能力切斷各國與其消費者和工業所依賴的技術和裝置之間的聯絡。與我們將屈服於中國主導權這個前所未有的槓桿影響相比,美國今天使用的經濟制裁力量將顯得蒼白無力。

    5、隨著5G領域的深入發展,我們將看到的不僅僅是智慧家居、智慧恆溫器,還有智慧農場、智慧工廠、智慧重型建築專案、智慧交通系統等,以及一系列新興技術。除了人工智慧,我們還將與5G和工業網際網路交織在一起並依賴它們,例如機器人技術、物聯網、自動駕駛車輛、3D列印、奈米技術、生物技術、材料科學、儲能和量子計算。

    6、中國已經偷步搶灘,現在5G領域處於領先地位。5G是一項基礎設施業務。它依賴於無線接入網、無線區域網和各種裝置。華為現在是除北美以外所有大陸的領先供應商。美國沒有裝置供應商。中國的主要競爭對手是芬蘭的諾基亞公司,市場份額17%,以及瑞典公司愛立信公司,佔14%。

    7、5G依賴於一系列技術,包括半導體、光纖、稀土和材料。中國已經開始將所有這些元素中國產化,所以現在它將不再依賴外國供應商(他們發現華為果然中國產化成功)。

    8、未來5年內,5G全球版圖和應用主導地位格局將成。問題是,在這個時間窗內,美國和我們的盟國是否能夠與華為展開足夠的競爭,以保持和佔領足夠的市場份額,從而維持足夠長期和強勁的競爭地位,避免將主導權拱手讓給中國。時間窗很短,我們和我們的盟友必須迅速採取行動。

    5G領域如此重要!這些才是根本原因!

  • 4 # 鹹淡由之

    題主這個問題應該是想到中國的晶片代工企業中芯國際已經可以實現14nm晶片量產,那是否可以讓華為的5G手機晶片用14nm做出7nm一樣的功能呢?不就是面積大點嗎?

    這個想法的初衷是好的,可以實際是不可能實現的。我不是晶片領域工作者,不瞭解具體技術。下面從非技術層次談下對這個問題的看法。

    美國商務部5月15日的制裁法案將會嚴重阻礙華為晶片技術的發展

    美國商務部的法案是要使用美國的軟體和技術設計晶片,就要受到美國的管制,得到美國的許可。當前最好的EDA晶片設計軟體就是美國的,中國產EDA軟體還不足支援晶片設計的全部流程。就是說沒有美國的EDA軟體,目前就無法設計更新更好的晶片了。不能用人家的軟體,只有自研EDA軟體,這條路真的很艱難,但也沒其他路可走,相信華為已經有這方面的動作,但何時能投入使用還不知道。

    臺積電無法和華為合作

    臺積電掌握著世界最先進的晶片代工技術。蘋果的A13處理器、高通的驍龍865處理器、華為的麒麟990處理器全部由臺積電代工技術,並採用7nm工藝製程。美國的制裁法案明顯讓臺積電不能代工華為的高階手機晶片,因為生產晶片要用到美國的技術。

    最可怕的是臺積電不能代工了,華為找不到其他的可代工企業。中芯國際生產不了7nm製程的晶片,因為沒有生產晶片的關鍵裝置——光刻機。能製造7nm晶片的光刻機全球只是荷蘭ASML公司能夠生產,這家公司也使用了美國的許多技術,美國百般阻撓不讓ASML公司賣光刻機給中國。

    沒有了高階手機晶片,就沒法和蘋果、高通爭奪高階手機市場。如果高階市場沒有有競爭力的產品,別說老外不會買華為手機,就算是許多中國人都不會買了。

    如果能用14nm的晶片實現7nm晶片做的事,美國頒佈這個制裁法案還有什麼意義呢?華為還怕美國製裁嗎?

    做為中中國人現在做的只能是買手機要買華為的手機,對其給予力所能及的支援,還有的是為華為祈福,希望早日能完全實現去美國化。

  • 5 # 滴水載舟

    完全可以。

    14nm工藝同樣能實現7nm、5nm、3nm、1nm的功能,甚至我認為20nm及以上都沒問題,可能晶片尺寸會稍大一點,但大多應用場合無礙,現有手機或5G裝置的內部空間已經足夠,完全沒有問題。

    從14nm,往上不斷提升規格,要花幾倍甚至幾十倍的成本投入,換來貌似也不是很急需的這種效能提升,這種工藝投入,在應用上很不划算。

    而且往往不能只看某些單項效能,要看整個系統整合,硬軟結合,效能調校等。小米一億畫素手機,好像很牛,但是拍出來的照片效果還比不上蘋果1200畫素手機呢。

    現在的晶片效能、攝像頭各個元器件效能,已經遠大於實際需要,冗餘太多,人體已經感受不出區別。

    拿螢幕來說,什麼周冬雨排列和鑽石排列,60Hz和90Hz重新整理率,什麼飽和度亮度差別,機器是能測出來,但人眼很難分辨得出來,那都是友商宣傳目的之用。

    效能夠用就行,14nm是工藝,5G是功能,不衝突。

  • 6 # 第一總裁

    首先長度單位越小,所能容忍的工藝元件就越多。構架一樣,所以它們的總面積都是不變的。

    華為下一代手機晶片有望被命名為麒麟1020,內部代號“巴爾的摩”。麒麟1020會採用5nm製程工藝,已經進入流片驗證階段。

    據悉,麒麟1020將在上一代麒麟990 A76架構的基礎上,實現隔代提升,採用最新A78構架,在CPU和GPU效能方面都將有大幅,預計會在2020年秋季首發華為Mate 40系列。

    2019年9月6日,華為在2019德國柏林消費電子展(IFA)上,推出了麒麟990晶片系列,包括麒麟990和麒麟990 5G兩款晶片。其中,麒麟990 5G被華為定義為是全球首款旗艦5G SoC晶片。

    其基於巴龍5000的5G聯接能力,麒麟990 5G在Sub-6GHz頻段下實現2.3Gbps峰值下載速率,上行峰值速率達1.25Gbps。採用7nm+EUV工藝的麒麟990 5G,搭載“2+2+4”的三叢式8核CPU架構,包括2個2.86GHz A76大核、2個2.36GHzA76中核和4個1.95GHz A55小核。

    華為Fellow艾偉在接受媒體採訪中,解釋了華為仍然延續麒麟980的A76和G76架構的原因,稱華為不可能在每代的晶片上都把所有的技術全都改一遍,“全換,我們也做不到”。艾偉表示,沒上A77的另一個原因是,開發時間上來不及。

    12月初驍龍865釋出時,高通喊話稱只有支援全頻段的5G SoC才是真5G。外界也猜測,最新一代的麒麟1020所搭載的5G基帶晶片,或將升級至支援毫米波頻段。

  • 7 # 上帝方程

    訊號在晶片裡面的的傳播速度跟頻率成反比,受限於光速、頻率和麵積,最高階的晶片不能採用落後製程製造。這是因為頻率高,訊號在晶片每秒鐘傳播距離短很短,導致時延不一致的問題。試想一下,假如有一塊巴掌大的晶片,裡面有各種頻率的訊號,當低頻和高頻訊號的速度差達到一定程度,導致訊號本來應當同時到達一個元件的,結果存在時間差,這就會出現混亂(出錯)。

  • 8 # 科技動力

    基站晶片完全可以,如華為5G基站用的天罡晶片,因為體積限制不像手機一樣嚴苛,完全可以用14nm工藝。

    手機用的5G基帶晶片如果就是想按照14nm設計,然後用14nm工藝生產,當然也可以。

    但是目前5G基帶晶片,包括華為、高通、三星、聯發科等設計的在內,都已經達到了7nm(巴龍5000)和5nm(下一代就要達到)級別,再用14nm工藝製程就落後太大了,沒有競爭力。

  • 9 # 發福蝶外貿原單

    晶片整體佈局個人認為完全沒有問題,但是比較嚴重的問題是伴隨晶片體積增加,空間,熱效應,以及功耗都會增加,目前晶片學做越小,都是再做一道均衡題。

  • 10 # 深宅IT

    可以是可以,但是不一定能用。

    首先990不考慮5G的話,直接把同樣的晶片佈局放在14nm做,芯片面積會成倍擴大,就導致想要達到同樣的效能需要佔用更多手機內部空間,這會壓縮電池的空間。

    同時製程增加會增加電流,產生更強的熱效應,在散熱方面和續航方面都會有很大影響,加上上面對電池尺寸的壓縮,可能導致續航尿崩。

    至於基帶部分,即使使用高製程也是可以做出來的,但是考慮到5G的傳輸速率,做出來的基帶面積會非常大不說,可能會是一個火爐的狀態,恐怕很難控制其發熱,如果可以的話,想必990 5G版也沒必要非得用7nm+工藝了。

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