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2 # 歐界科技
前段時間,“晶片”問題因為光刻機的供應商著火又再一次進入大眾的視野,尤其是杜宇7nm晶片的可望而不可得的情緒更是讓人很無奈,說到奈米級晶片,可能還需要大家瞭解下晶片的知識。
那麼晶片到底是什麼呢?其實晶片就是積體電路,或者叫微電路,就是裝有積體電路的矽片,說得更直白一點,晶片就像人體的大腦和心臟,這麼說就大家就能明白晶片的作用吧。
科研人員用來衡量一個晶片科技含量水平的標準就是奈米級,當前在世界範圍內通行的是10奈米級別的晶片,當然具有最權威的光刻機制造廠商已經具有製造出7奈米級別的晶片。
所以,5奈米晶片意味著什麼呢?意味著全球最先進的製造廠商製造的晶片和它還有2奈米的差距。
不過也不用悲觀,現在很多國家已經開始著手研究5奈米級別的晶片,等個一年半載就應該能夠面世。
我們國家自主研發的晶片是什麼級別呢?28奈米級。別說5奈米,就算和10奈米相比差的也不是一點半點,所以這麼一對比大家就更加明確5奈米級是個什麼神級了吧?
5奈米晶片意味晶片更小,單位面積電晶體更密,功耗更低
雖然不屬於晶片設計和製造行業內的人士,但是也非常關注晶片技術的發展。比如高通驍龍晶片製程技術的發展歷程。
驍龍801(MSM8974)採用28奈米技術,四核
驍龍810(MSM8994)採用20奈米技術,八核
驍龍820(MSM8996)採用14奈米技術,四核
驍龍835(MSM8998)採用10奈米技術,八核
驍龍845採用10奈米技術,八核
驍龍855採用7奈米技術,八核
自從手機SoC邁入64位時代之後,高通釋出過以下五代800系旗艦產品(驍龍801是32位處理器),基本一年更替一代的節奏。眾所周知,20nm製程工藝的手機SoC差不多都廢了(驍龍810、聯發科Helio X20/23/25/27)。落後的製程Hold不住CPU大核心或是多核Mali GPU的發熱,於是乎手機冬暖夏燙,實際效能連理論效能的一半都發揮不出來。當年各手機廠商因為自家當年旗艦手機使用了驍龍810算是操碎了心。因為當年“暴熱”的八核處理器以及落後的製程工藝,導致高通驍龍810被冠以“3秒哥”的美名,熱到簡直沒法用。降溫、降頻、關核,輪替換核等等方式,都沒能夠穩住那顆“躁動的心”。
到了14/16nm這一代,蘋果折了(雙核電老虎),麒麟折了(暖手寶960),高通也折了一半。究其原因,依然是製程壓不住大核心CPU和多核心高效能GPU的問題。驍龍820/821雖然不至於像810一樣直接慘死,但過熱現象也是動輒發生,打遊戲超過15分鐘也是降頻卡頓。
也是在這一年,人們真正開始重視製程工藝對於手機效能的影響,即“引數和實際體驗並不一樣,16nm帶8核心的Mali-G71就是燙,就是卡,就是帶不動”。
到了10納米制程工藝時代,驍龍835和驍龍845溫升和功耗儼然已經成為很多手機廠商旗艦級的宣傳點,玩遊戲再也不用擔心燙手和掉幀了。
至於7奈米的855,效能到底怎麼樣,可能要等到2019年旗艦級才能體驗到了。
5奈米對於晶圓廠意味著誰能存活下來
很多人都形容現在的手機行業是“紅海”,各家廠商都是在短兵相接“白刀子進紅刀子"的場面,用於形容手機行業競爭之慘烈。而晶圓生成行業也未曾不是如此呢?在晶圓代工領域的訂單量上,臺積電佔了全球56%。隨著AMD、蘋果A13的青睞,臺積電有望將優勢擴大到60%。而對手三星、GF、聯電、中芯國際都不到10%。
目前公佈5nm及3nm計劃的只有臺積電和三星兩家,半導體公司沒幾家了,聯電已經放棄了12nm以下的先進工藝,英特爾還掙扎在10nm節點。其中又以臺積電走在第一佇列的頭部,因為臺積電已經提前一年開始建設5nm的生產工廠,預計明年4月可以量產標準,而的3nm臺南園區工廠已經通過了環評初審,預計最快2022年底投產,這速度也是讓其他晶圓代工廠望塵莫及的了。
目前臺積電的7nm工藝今年已經量產了,首發的7nm晶片是嘉楠耘智的ASIC礦機晶片,不過真正的大頭還是蘋果的A12、海思麒麟980以及AMD、NVIDIA的7nm CPU/GPU晶片。
總之,晶片是未來會不會被卡脖子的關鍵節點,同時晶片製造難度也非常大。要想能造出好的晶片,必須有非常高的技術積累,高規格的晶片生產工藝,還需要需要非常強大的通力合作的人才團隊,克服如上問題,才能造出好的晶片。
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