電晶體是晶片的最基本單元，它的響應速度快，準確性高，被用於各種各種的數字和模擬功能，包括放大、開關、穩壓、訊號調製和振盪器等等。幾億或者更多的電晶體積體電路可以封裝在一個非常小得區域內，這就是晶片。

我們常說的14nm、12nm、10mm、7nm的晶片，nm就是指晶片的工藝製程，也就是晶片裡面的電晶體的柵極長度。

7nm比20nm的晶片工藝製程要先進，它能把電晶體的柵極長度做得更小，其結果就是電晶體的規模增大、頻率提高、功耗下降。

根據登德爾縮放比例定律：電晶體面積的縮小，使得其所消耗的電壓以及電流會以差不多相同的比例縮小。

這個觀念是錯誤的，實際的現實生活中，很多裝置所需要的晶片並不要求很先進的工藝製程，晶片的本質還是大規模的積體電路小型化，而先進的工藝製程可以將電晶體、晶片做得更小。

舉個例子：

同一個晶片的設計圖採用不同的工藝製程來製造，最終制造出來的晶片實現的功能本質上是沒有差別的。至於先進製程帶來的優點上面已經介紹了，就不做重複。

    在描述手機晶片效能時，經常聽說22nm、14nm、7nm這些數值，製程工藝是手機效能的重要指標之一。每一次製程工藝的提升，會帶來效能的提升，以及功耗的降低，那麼這個幾奈米是怎麼計算的呢？下文具體說一說。

    首先從晶片的單位電晶體說起，華為的麒麟990處理器，採用了臺積電的7nm EUV製程工藝，集成了100億個電晶體。單個電晶體的結構大致如下圖所示▼。

    在單個電晶體中，電流從Source（源極）流向了Drain（漏極），Gate（柵極）相當於閘門，控制源極和漏極的通斷，通電1斷電0，這樣就實現了計算機的運算。Gate（柵極）的最小寬度，也稱為柵長，就是所謂的xx nm工藝中的數值。通常情況下，柵極的寬度決定了電流通過時的損耗，表現出來就是手機的發熱和功耗。

    對於臺積電、三星、intel等晶片製造商來說，需要不斷提升技術，力求將柵極寬度做多的越窄越好，單位面積不僅可以容納更多的電晶體，也更容易控制功耗。不過隨著柵極寬度的降低，也會出現“電流洩漏”等問題，因此需要採用新的工藝，解決這些問題。

    原子的大小是0.1nm，10nm的工藝製程，要保證一條線上只有100個原子，一個原子出現問題，整個產品就報廢了，產品的良品率就會大打折扣。隨著finFET能力已經探底，未來可能採用奈米片FET打造下一代電晶體，有望實現3nm、2nm，甚至1nm。

    晶片的製造離不開一臺重要的裝置：光刻機，可以將沙子變成晶片。

    簡單來說，首先從沙子中提取到矽元素，即單晶矽，將單晶矽製作成矽錠，切割成1mm厚的圓片，也就說所謂的晶圓，如下圖所示▼。

    接下來，光刻機就要上場了，在矽圓片上塗抹光刻膠，使用光刻機對矽片進行照射，將晶片的圖紙印到矽片上，這一步最複雜，成本也最高。目前，世界上生產光刻機的廠商只有寥寥幾家，荷蘭的ASML、日本尼康和佳能，中國的上海微電子，其中能夠生產EUV光刻機的只有荷蘭的ASML。

而要想讓這個“大腦”實現更多的功能，那麼就得在這個晶片上進行功能新增，大家可以感覺一下這個晶片的放大圖片，上面密密麻麻的就是我們所使用的功能。

大家可以簡單地把“光”看作是一個圓柱形狀，這這裡的“奈米”就是這個圓柱的直徑。而在晶片上新增功能的時候，就是用這個“光柱”在晶片上進行刻畫。

這就好比是讓你在一張紙上寫一篇作文，20奈米就好比是讓你用馬克筆寫，7奈米就好比是是讓你用圓珠筆寫，那指定是用圓珠筆表達的內容更多一些嘛，其實就是類似於這個道理。

那麼，道理大家都懂了，這個技術的難點在哪裡呢？那就是如何產生這麼“細”的光束，那這就要提到“光刻機”了。

大家可能看著20奈米和7奈米也就是差14奈米，這比我們的頭髮絲直徑還要小數萬倍，但是，用在晶片上來說，這就是3倍的差距，而不是十幾奈米的差距了。

當然，如果說以後我們找打了其他替代方案，比如說我們不用光刻技術了，或者說我們趕超上來了，那麼我們也就不用再受人家制約了。

不過現在來說，這事對我們影響確實還比較大，所以，最後還是希望大家多多支援中國產吧。

晶片就是在一塊非常小的矽片上集成了大量的電晶體以及電路，20奈米和7奈米是指的製造晶片的工藝，也就是說在矽片上電晶體的寬度是20奈米和7奈米，這樣一個小小的矽片上就可以整合上億個電晶體，實現強大的邏輯運算功能。

同樣大小的晶片上整合的電晶體越多，自然也就能夠做更加複雜的運算，實現更強大的功能。這個也如同我們寫字一樣，我們如果用毛筆寫字，寫出來的字自然是非常粗的，那樣一張紙上寫不了幾個字。而用普通的鋼筆寫的話，寫的字自然比較細，一張紙上可以密密麻麻的寫很多字。如果不是為了練書法的話，一般人寫文書是不會去用毛筆寫的。

要知道沒有積體電路的時候，最早建立的計算機甚至有幾個房子那麼大，而且能夠運算的功能非常的有限，當時一秒鐘也就只行幾千次或者是上萬次的計算。因為當時電晶體比較大，你要弄出數百萬個電晶體的話，那樣一個房間都未必能裝得下。而現在一個小小的晶片上能整合上億個電晶體，功能自然不可同日而語，現在一個小小的PC機的CPU就有上億個電晶體，每秒鐘的運算能力達到幾十億次甚至上百億次，而大規模計算機的計算能力更是上萬億次。

所以積體電路的製造工藝就顯得非常重要了，只有有了尖端的製造工藝才能夠製造出不落後於時代的晶片出來。現在華為的麒麟CPU採用的是臺積電7奈米和5奈米的工藝，效能自然相當的先進，再加上華為海思的優秀設計，甚至遠遠超過了高通的同類晶片。一旦臺積電因為美國的禁令不再給華為代工晶片，華為自然就無法造出如此先進的晶片。中芯國際目前最先進的水平是14奈米，這樣造出來的晶片效能就要差上不少。

雖然中芯國際不久就有七奈米的工藝，但這也是中芯國際的極限，再往上就不行了，除非能夠得到ASML的極紫外線關刻機。而高通的晶片製造工藝與時俱進，還在進一步上升之中，所以這對華為相當的不利。

奈米是長度的單位，可用於測量物體的尺寸。 你知道1毫米（mm）嗎？ 1000微米（um）等於1毫米（mm），而1000奈米（nm）等於1微米（um），因此每個人都有奈米尺寸的概念。 晶片中提到的奈米非常有趣，如果您有興趣，可以往下看，別忘了喜歡它！

奈米晶片的尺寸在哪裡？

該晶片也稱為積體電路。 它是由一位名叫Kirby的美國工程師於1957年發明的。在積體電路發明之前，電子產品是用電子管或電晶體設計的。 Kirby使用了電晶體和電阻器。 它與電容器整合在一個小的平板上，然後將它們與非常細的導線焊接在一起以實現特殊功能。 這是最原始的晶片（積體電路）。

因此，（晶片）積體電路實際上是集成了大量電晶體的電路。 現在（晶片）積體電路非常先進，我們可以直接在矽晶片（晶圓）上製造它們。大量電晶體實現了超強大的計算能力。

實際上，7 nm或20 nm是指單晶管的柵極長度。 當電晶體工作時，電流從漏極流到源極，但由柵極的柵極控制。 所謂的7奈米（nm）是柵極的寬度。

每個人都知道在計算機的數字世界中只有“ 0”和“ 1”。 所有命令和資料均由“ 0”和“ 1”組成。 並且off恰好對應於“ 0”和“ 1”的兩個狀態。

為什麼晶片這麼小？

每個人都說7nm晶片比14nm晶片先進，而5nm晶片比7nm晶片先進。 怎麼了 使它變小難嗎？

尺寸越小，當然就越難。 但是，變小並不好。 為了提高晶片的效能，我們需要在晶片的CPU中增加更多的核心，而更先進的核心則集成了更多的電晶體。

據說，華為麒麟990 5G SoC晶片集成了超過100億個電晶體。 您能放下這麼多的電晶體而不製造小型電晶體嗎？ 儘管晶片中的電晶體工作所需的電流非常小，但要累加那麼多電晶體將有點太大。 在減小電晶體的尺寸之後，可以減小其導通電壓，並且還可以減小所需的電流，從而可以減小晶片的功耗。

20nm與7nm晶片的最大區別就在於製程工藝上的差異，而這也是目前中國半導體行業面臨的挑戰。

摩爾定律一直以來被認為是促進當前半導體行業不斷髮展的“金標準”，但是迫於目前達到的物理極限，摩爾定律也即將走到盡頭。在1965年的時候，英特爾的創始人戈登摩爾就提出了著名的摩爾定律：當價格不變時，積體電路上可容納的元器件數目，每隔18-24個月就會增加一倍，效能也會提升一倍。這裡所闡述的正式當前半導體行業的發展趨勢，在1995年開始，最早的晶片製程工藝從500nm開始，一路突破350nm、250nm、180nm、150nm、130nm、90nm、65nm、35nm、32nm、28nm、22nm、14nm、10nm以及目前正在使用的7nm和下半年即將投入量產的5nm。採用5nm製程工藝的包括麒麟1020處理器、蘋果A14以及高通驍龍875。

在晶片中，晶片的邏輯電路是由成千上萬個電晶體組成的，而在如今7nm的製程工藝中，比如去年華為釋出的麒麟990處理器電晶體首次突破100億達到103億，而在未來5nm的應用下，處理器上整合的電晶體都在100億以上的規模。

下圖已經很清晰的解釋了nm的製程工藝，在電晶體上分別有以下幾個部分，分別是源級（source）、漏級（drain）以及柵極（gate），而我們經常所說的7nm、20nm指的就是電晶體中柵極的大小，它的距離越小，我們能夠在相同體積的矽片上放入更多的電晶體，從而實現更高的處理效能；同時，再加上電晶體元器件之間距離縮短以後，電晶體之間的電容也會更低，從而提升整個處理器的主頻。

舉個例子吧；20奈米就好比你用毛筆寫字，7奈米就好比你用碳素筆寫字，一個耗材多，浪費，一個節省材料，儲量大。

不管是20奈米還是7奈米晶片，都指的是製造工藝，一樣的晶片，用20奈米工藝做，要比7奈米大3倍多，7奈米工藝要求製造裝置精度更高，其實最大的區別在於整個上下游產業鏈的發展。

20奈米是夕陽行業，7奈米是發展期，未來是5奈米。

再舉個例子吧，40年前蓋房子用的是土坯，耗時耗力笨重不結實，平房都蓋不高，蓋不了高樓大廈，更不要說百米摩天了。而摩天大樓要用的是高精度的鋼結構模組，細節末端全是紋路焊接。20奈米就好比土坯，7奈米就好比螺絲紋路。

總之吧，20奈米就是二鍋頭，7奈米就是五糧液，5奈米就是茅臺。

想一想吧，喝這3種酒的，做這三種酒的，交易這三種酒的，這些人有什麼不同。

中國製造2025靠的就是這些7奈米和5奈米技術裝置，他是國家騰飛的推進器。

我們現在用的大多是14奈米技術，手機大部分是7奈米技術（高階手機），民用產品很多還是20奈米技術，最明顯的區別技術裝置大，耗電多，發熱厲害，故障率高。

總之，20奈米和7奈米就是自行車與跑車的區別，自己去想吧。

7奈米晶片是指通過7奈米工藝生產的晶片

最近，華為被美國製裁的問題成為網際網路上的熱門話題。晚飯後，每個人都在談論7奈米和5奈米晶片。你知道奈米指的是什麼嗎？實際上，它指的是生產晶片的工藝過程。

奈米是長度的單位。它可以用來測量量度物體的大小。每個人都知道它是1毫米嗎？1000微米等於1毫米，1000奈米等於1微米，所以每個人對奈米的大小都有一個概念。晶片中提到的奈米非常有趣。感興趣的人可以往下看。別忘了讚美它！

奈米晶片的尺寸在哪個位置？

晶片也被稱為積體電路。它是由一位名叫基爾比的美國工程師在1957年發明的。在積體電路發明之前，電子產品是用電子管或電晶體設計的。基爾比將電晶體、電阻和電容整合在一個小平板上，然後用非常細的導線焊接起來，實現一種特殊的功能。這是最原始的晶片(積體電路)。

所以(晶片)積體電路實際上是集成了大量電晶體的電路。現在(晶片)積體電路非常先進。我們可以直接在矽片(晶片)上製作超大數量的電晶體，以實現超強的計算能力。

事實上，7奈米或20奈米是指單晶管的網格長度。當電晶體工作時，電流從漏極流向源極，但受柵極控制。所謂的7奈米是柵極寬度。

每個人都知道在計算機的數字世界裡只有“0”和“1”。所有指令和資料由“0”和“1”組合組成。電晶體的開和關對應於“0”和“1”狀態。

為什麼晶片這麼小？

每個人都說7奈米晶片比14奈米晶片更先進，5奈米晶片比7奈米晶片更先進。情況如何，讓它變得這麼小不是很難嗎？

當然，尺寸越小，越難。但是不變小是沒有好處的。為了提高晶片的效能，我們需要給晶片的中央處理器增加更多的核心，核心越先進，整合的電晶體就越多。

據說華為麒麟990 5G SoC晶片集成了100多億個電晶體。有這麼多電晶體，它們能在不變小的情況下安裝嗎？儘管晶片中的電晶體只需要很小的電流就能工作，但電晶體的數量加起來還是有點多。電晶體尺寸減小後，其導通電壓可以降低，所需電流也將降低，從而降低晶片功耗。

目前，計算機中使用的中央處理器一般是在14奈米生產的，其體積會相對較大。然而，手機的SoC是不同的，因為手機的體積相對較小，電池容量相對有限，所以對功耗有嚴格的要求。如果您想提高效能和降低功耗，您只能將晶片做得儘可能小。

小的另一個好處是降低成本。尺寸越小，同一晶片可以生產的晶片越多。

目前，華為，蘋果和高通最先進的手機晶片都採用7奈米工藝，預計2020年下半年將出現5奈米晶片。

然而，如果晶片做得很小，難度也會相應增加，所以我們可以用14奈米、20奈米或28奈米的工藝來生產效能相對較差的晶片。

7奈米晶片指用7奈米工藝製程生產的晶片

最近華為被美國製裁的事在網上炒得沸沸揚揚，大家在茶餘飯後都在談論7奈米（nm)、5奈米（nm)晶片的事，大家知道晶片中的奈米（nm）指的是什麼呢？其實指的是生產晶片的工藝製程哦。

奈米是長度的單位，可以用來量度物體的大小，1毫米（mm）大家知道吧？1000微米（um）等於1毫米（mm），而1000奈米（nm)等於1微米（um），這樣大家就對奈米的大小有一個概念了吧。晶片中提到的奈米(nm)很有意思，有興趣的可以往下看哦，別忘記點贊就行了！

其實7奈米或者20奈米指的是單個晶休管的柵極的長度。電晶體工作時，電流從漏極(Drain)流向源極(Source)，但要受柵極(Gate)這道閘門控制，所謂的7奈米(nm)就是這道閘門寬度了。

尺寸越小，當然越難了。但不做小不行啊。要提高晶片的效能，我們需要給晶片的CPU加入更多的核心，而越先進的核心整合的電晶體數量也會越多。

目前計算機上用的CPU一般都用14nm生產，尺寸也會相對較大一些。但手機用的SoC就不一樣了，因為手機尺寸本來就相對較少，電池容量也相對有限，所以對功耗有著苛刻的要求，如果又想提升效能又想降低功耗，只能把晶片儘量往小去做了。

做小還有一個好處是降低成本，尺寸越小，同一塊晶圓就可以生產出越多的晶片了。

目前華為、蘋果、高通的等最先進的手機SoC都用上了7奈米的工藝，在2020年下半年估計就會出現5nm的晶片了。

1m米=100mm毫米，1mm=1000微米um，1um微米=1000nm奈米。用毛筆寫字和用簽字筆寫字，其筆畫粗細不一樣，其在A4紙上寫的字是不一樣多的。手機中的芯片面積一定，筆畫粗的寫的字大且少，筆畫細的寫的字小多。20nm圖沒有7nm複雜。線越細儲存多，耗電少，運算快。華為的晶片類似於電晶體的是1000億個。基爾比用電晶體二級管電容電阻用導線連線起來，做成半導體器件，積體電路，電腦有積體電路，比半導體電路更復雜的是積體電路，即晶片，電視有電路。晶片是在膠圓上做出來的。計算機是二進位制，0和1，開和關。