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1 # 機圈雜談
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2 # 科技一格
首先要了解7nm製程是晶片的製造工藝,而目前唯一能做7nm製程晶片量產的廠家只有三星和臺積電。華為和高通只有晶片設計能力是沒有晶片製造能力。
而目前能量產5nm工藝的代工廠只有臺積電一家可以說三星和臺積電製造的晶片已成為搶手貨,下半年最重磅的新機蘋果iPhone12和華為Mate40都將使用5nm製程。
晶片製造商佔據技術優勢,訂單不斷以臺積電為例,從全年底開始產能就供不應求,訂單超飽滿,使其業績大漲並大手筆擴產。
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3 # 非著名攻城獅
晶片研發生產環節眾多,設計之複雜,生產之繁瑣,目前也就三星和英特爾擁有晶片研發設計到生產的閉環生態。下面我們簡單瞭解下晶片研發設計到生產的生態。
Fabless(無廠半導體公司)有能力設計晶片架構,但本身無廠,需要找代工廠代為生產的廠商,比較知名的是高通、蘋果和華為。
Foundry(代工廠)擁有生產工藝技術,代工生產別家設計的晶片的廠商。比如臺積電、三星等,三星相比臺積電,它即研發生產獵戶座晶片,同時還代工生產蘋果、高通的訂單。而臺積電無自家晶片,主要接單替蘋果和華為代工生產。
製程工藝越先進,也就是數值越低,那麼晶片效能會更好。
那我們能直觀感受到的就是手機常見的發熱和功耗。
總結華為有海思麒麟晶片,高通有驍龍晶片,但是他們只擁有晶片的研發和設計能力,並沒有生產晶片的能力,而製程工藝是屬於晶片生產工藝,所以每當提起7nm製程時,往往提到的是晶片生產工廠,比如臺積電、三星。
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4 # 嘟嘟聊數碼
因為臺積電、三星和英特爾都具備晶圓廠,也就是說有能力製造晶片成品,而華為和高通是晶片設計方,他們只能設計晶片,但是卻無法制造生產晶片,這樣就需要和臺積電等廠商合作讓他們代工,從而把晶片製造出來。
不過英特爾有點不一樣,英特爾不僅是晶片設計方,還是晶片製造方,有能力自行設計自行生產,也是業界極少的半導體廠商,三星也是類似,而臺積電就屬於純粹的晶片代工方,自身沒有任何晶片ID設計,只是負責代工客戶的晶片。
對於7nm工藝來說,儘管華為和高通目前銷售的主力晶片都是7nm工藝,但是實際上真正掌管晶片製程的還是三星和臺積電這樣的晶片製造方,他們需要從荷蘭ASML購買EUV光刻機,並且經過不斷的研發和改進,最終使客戶的7nm工藝晶片順利投產,這裡面的技術難度非常大。所以說,即使華為和高通成功設計了一款先進晶片,比如麒麟990和驍龍865,如果沒有臺積電和三星這樣的廠商7nm技術支援,也是難以生產的。
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5 # 科技與生活視野
主要是因為晶片製造商是臺積電、三星與英特爾三家為主要的。華為與高通僅是晶片的設計公司,並不是製造廠家。所以說製程與設計公司關係不大,你設計出來,生產不出來也是白搭的。
目前全球晶片製造有三種模式:
第一種是IDM (integrated device manufacturers):主要玩家有因特爾,三星,SK海力士,鎂光, 德州儀器等。他們自己設計晶片然後自己製造出來。
第二種是fabless (fab是fabrication的簡寫,fabless就是沒有fabrication的意思).:主要玩家有華為,高通,蘋果,英偉達,博通,AMD等等。他們只負責設計晶片,然後將設計好的版圖交給代工廠 (就是最後一種foundry)去製造成晶片。
第三種是 foundry (代工廠).:主要玩家有臺積電,Globalfoundries,聯華電子,中芯國際。他們只負責將fabless的版圖製造成晶片,不負責設計。
因此,從以上可以看出只有第一種和第三種是有真正的晶片製造能力的,其中有7nm製程的是三星和臺積電。但其實intel的10nm和三星與臺積電的7nm製程效能是差不多的。所以全球能做出高效能晶片的只有這三家。三星雖然是IDM,自己也提供代工服務,常年為蘋果代工。中芯國際14nm製程剛投產,良率暫時還不足,要想追上臺積電還需要一段時間。
這就是為什麼大家在提到7nm晶片時,從不提華為高通蘋果等等。因為他們都只負責設計完了畫成圖紙,你要願意畫成1nm也可以,就是沒人能製造的出來,那也是沒有意義的,能製造出來才是最厲害的。
另外與大家說說一些關於晶片的題外話:
這裡提到7nm製程都是我們所說的CPU,GPU這樣的晶片製造。其實還有一些別的公司也可以叫做IDM,他們可能是製造GaN上的射頻晶片,MEMS感測器等等。和通用的CPU,GPU不是同一套製程甚至涉及其他材料。一般來說這些公司都被忽略掉了,其實很多都很厲害,壟斷著一些市場沒那麼大的器件上。這個意義上講長江儲存應該和鎂光一樣,也是IDM。因為3D NAND是一套和邏輯晶片完全不同的製程,流程可以在網上找到,但是細節全是不能公開的內部機密。
多說一句,打磨製程是耗時耗力耗錢的過程,不是有了好的儀器就可以了。
foundry就是研究製作流程和調節每一步的具體細節,而不管儀器的製造。就算如此,(我覺得)它也算是整個半導體行業中最燒錢的部分了。
製作晶片步驟包括但不限於:化學機械拋光,滲透,離子注入,熱氧化,光刻,幹刻蝕,溼刻蝕,蒸鍍,濺射,化學氣相沉積,退火。優化流程就像,你要是做一個20nm寬的溝道,你可以直接光刻一個20nm的。你要是想做一個衍射極限之下的寬度,就得想點辦法了,這裡有一些非常有想象力的騷操作,但是結果是這一層的形狀有要求,fabless在設計的時候只有遵循這些形狀的要求,不然做不出來,這些被稱為production rule。有一些流程也可以多種選擇,比如像在矽上長二氧化矽,可以用熱氧化的方法直接把表面氧化成熱氧化矽,也可以用CVD或者蒸鍍來長。如果就長一層,那大家就用熱氧化了,那樣的SiO2質量最好。如果像3D NAND那樣64層甚至128層,大家就會選擇用CVD來長一層Si一層SiO2。現在MOSFET中的柵極絕緣層都用HfO2,那就只能ALD之類的方法長了。工藝的打磨是特別燒錢的,像AMD就曾經是IDM,後來燒不動錢了,就把整個fab砍掉了,變成了一個fabless,那個被砍掉的部門就發展成了後來的globalfoundries。
有了工藝,上面的每一步都對應一種儀器。儀器的提供商是另一些公司,主要有應用材料,東晶電子,Lam,ASML(只提供光刻機),KLA-tencor(主要提供檢測裝置),中微半導體(可以提供幹刻蝕所學的等離子體刻蝕機)。
儀器中要用到的高純度材料和化學品又由另一些化工材料的公司提供,包括化學機械拋光的拋光液和研磨墊,光刻膠,光刻膠顯影液,幹刻蝕所用的氣體,化學氣相沉積所用氣體,濺射和蒸鍍的靶材。電子級的靶材主要集中在美日,光刻膠,拋光液和研磨墊主要是一些巴斯夫,陶氏之類的公司提供。
可以說,製造一顆晶片那是動用了全球的資源進行的,任何一個環節出了問題都不能完整製造出一顆合格的晶片,以美國為首的一些壟斷資本主義國家,看到了這幾年中國發展迅速,威脅到他們的利益,就開始通過晶片來制裁中國,因此,這也是中國被人家卡脖力的無芯之痛,也許我們經過努力,舉全國之力,全力追趕,也許在未來就可以完全實現真正的中國芯!
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6 # 夜燈
這個問題很簡單,打個比方你就明白了,把CPU成品看成是一座大樓,看看他們幾個扮演的角色你就了清了:
1、華為、高通就是大樓的設計者
設計圖紙是華為、高通提供的。大樓的各項技術要求都會在圖紙上體現,形狀、用的材料、達到什麼樣的標準、具有什麼功能等等,都由設計師提出來。
2、臺積電、三星、英特爾就是大樓的施工隊
施工隊的任務就是按設計師的圖紙來施工,不能加入自己的思想、不能改動設計圖的任何資料。
3、製程或製造工藝,就相當於樓層的高度或難度。製程越小,相當於施工中樓層越高或越難。
三星、臺積電、英特爾這些施工隊能力能建100層以上的樓層,而有些旅客隊只能建10層下的樓房。
4、光刻機,相當於施工用的塔吊
三星、臺積電、英特爾這三個施工隊的塔吊可以支撐100層以上的高度,但那些小公司,至多隻能達到30層,再高,沒有那麼高階的員車。只能望洋興嘆了!
5、ARM相當於是樓房的標準制定者
ARM制定樓房的標準,按ARM標準能達到什麼先進功能,例如通風、保溫、抗震性等。各設計公司購買ARM公司的標準,按標準設計。
所以,樓主說製程,那是樓房施工者三星臺積電英特爾所能達到的級別。不是設計者華為、高通的事情。當然,設計時還要配合施工隊的級別進行設計的。
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7 # Lscssh科技官
看來題主根本沒搞明白臺積電、三星、Intel以及和華為、高通這五家的具體業務,如果能明白就不會出現這種令人哭笑不得的提問。
華為和高通只是晶片設計:提到這2家的手機晶片相信大家都耳熟能詳,但是他們在晶片這個產業中只是處於設計這個環節,並不涉及到晶片的製造。簡單說他們只能基於現有的晶片架構(指令集)和專業的EDA軟體(晶片設計軟體)設計出符合自己或者說使用者需求的晶片來。而在具體設計時為了降低功耗提升效能,會根據當前最先進的製程工藝(比如7nm,5nm)來進行。
另外全球範圍內和華為、高通類似的晶片設計企業還很多,比如博通、聯發科、Nvidia、AMD、Realtek等等都屬於這一型別。
目前晶片製程工藝的提升靠的就是這些代工廠商的技術,臺積電和三星目前在攻關3nm製程,預計2022年末或者2023年初可能實現量產;5nm製程這2家目前已經能量產,高通、華為即將問世的最新晶片都是採用5nm製程生產。
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8 # 深海孤帆
本期導讀:為什麼提起7nm製程只說臺積電三星英特爾而不提華為高通?
在回答本期問題前,必須向積體電路的發明者致敬!他就是傑克·基爾比(jack kilby),1958年9月12日,他和另一個小夥伴諾伊斯(robert noyce)都發明瞭積體電路IC,這個裝置揭開了20世紀資訊革命的序幕,也宣告資訊化時代的來臨。
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9 # 科技閒聊站V
因為華為高通確實沒有自行生產7nm工藝晶片的能力!
目前來說全球可以生產7nm工藝晶片的廠家也就題目裡說的哪幾家,臺積電三星英特爾,其他的國界或者公司還真的沒有能夠生產7nm及以下工藝的晶片。
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10 # 供應鏈管理雜談
7NM製程是晶片製造工藝,只有晶片製造封裝企業才需要掌握。這塊以臺積電和三星為代表,因為二者是當今世界對這塊技術發展做的最好的兩家企業。當然包括因特爾等其他晶片企業也許掌握此類技術,但未見成熟應用;
高通應該和聯發科歸為一類企業,這類企業利用EDA軟體專注晶片設計。設計完成後交與三星及臺積電代工,賣給包括華為小米在內的各個晶片應用企業,此類企業眾多。
華為應該和蘋果歸為一類,他們既是晶片設計企業,也是晶片最終應用企業,且晶片設計及生產應用均是應用當今世界最新最高的技術。
其實無論晶片設計,還是晶片封裝,都需要堆人才堆資金數十年如一日的投入,還不一定有有效的產出。因為這兩個環節的企業,尤其是做的較好的企業並不多。
回覆列表
因為華為高通,包括聯發科甚至蘋果都是晶片設計廠商,而臺積電、三星這些是晶片代工廠商,製程也是他們努力的成果。