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中芯国际已经有了制造7nm的光刻机,这会对芯片产业造成什么样的影响?

2022-07-27 13:09来源:未知编辑:时寒峰

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科技的革命,芯片的制造,芯片的用途都可能改变。

华为被打压,人们重新认识了芯片,芯片断供,人们又知道了光刻机,如果中芯国际有了制造7nm的光刻机,那么5nm甚至更小的也是时间问题。

当中科院宣布,把别人卡脖子的清单,变成我们的任务清单之后,引起了很大的反响,不管外界是什么态度,我想我国的战略调整必将改写芯片的历史。

造光刻机的荷兰ASML宣称,给我们图纸也造不出,台积电的张忠谋叫嚣,举全国之力也造不出来,其实这些就是别人卡我们的底气。不过,中国所有的先进科技都是在别人的封锁下绝地反击的。

有消息称,手机将来有可能不用芯片,这不是不可能,当年我们用胶卷的照相机,怎么也想不到数码相机的出现,胶卷就完成了历史使命。录像机有录像带,现在换成硬盘、存储卡,甚至云端。科技在革命,不断颠覆人们的认知,也许有一天芯片也被替代了。

华为云手机、云电脑的概念,有一块屏幕就可以成为手机和电脑的功能,这不是不可能,科技正在改变我们的生活。

再说芯片制造的光刻机,我想也会有颠覆性的革命,受技术条件限制,当时最先进的EUV光刻机需要10万个零部件,将来技术的变革,光刻机会是另一种状态。

目前中国知道的有中芯国际,上海微电子等有光刻机,但制程相对较高,达不到麒麟芯片5nm的要求,但随着攻关,和技术的成熟,这些难题都会解决,特别是中国上下一条心,举全国之力,不论人才,经费都是没有任何一家外国公司可比的,他们不了解中国人的决心和实力,光刻机一定会由中国人来改变。

我想我们不仅会造出5nm的光刻机,而且会打破行业垄断,甚至制造芯片由传统的光刻机由另一种颠覆性的机器替代,现在还想卡压中国的人都是痴心妄想和自不量力。

当中国能自主生产芯片时,那么芯片行业的影响将是彻底的变革,那些人的好日子也到头了,我们都在期待这一天尽快到来。

中芯国际现在只能做14nm的芯片,因为他们只有DUV机,EUV机买了,但因为美国向荷兰政府施压,不发出口证,进不了口。中芯国际现在以DU∨光刻机,用n+1方法试产7nm,产量比EUV机差点,芯片性价比弱点,但也可以生产7nm芯片。中国除了中芯国际外,也有其他芯片公司拥有ASML的DUV机,包括长虹半导体,合肥长鑫,长江储存等。

在光刻机方面,上海微电子,现在可以生产90nm芯片的光刻机,明年準备交付28nm光刻机,光源是Arf,DUV的光源。现在正要开发的是极紫外光光源,中科院及华为正一同立项开发,成功后EUV光刻机应该可能国内生产,是时间问题,等着吧。

假如用回14纳米的芯片,影响有多大,会比7纳米的差多少?

14纳米制程的芯片,也就是三年前的手机水平,可能有很多人现在用的就是14或16纳米的手机,可能还是很流畅。

2014年,台积电、三星、格罗方德量产20纳米制程的芯片,而英特尔则开始量产14纳米芯片。

到了2015年,形势有所变化。台积电开始量产16纳米芯片,三星与格罗方德开始量产14纳米芯片,英特尔没变化。

同年,中芯国际开始量产28纳米制程的芯片。

这种形势一直持续到2017年,台积电、三星、格罗方德突破10纳米工艺并开始量产,而英特尔依旧是14纳米芯片。

英特尔突破10纳米工艺则是2019年,同一年中芯国际量产14纳米芯片,而台积电、格罗方德、三星、已量产7纳米。

从这个芯片制程突破节点来看,2017年之前的手机芯片都是14纳米、16纳米、20纳米和28纳米的水平。

其中14纳米无疑是最高工艺的芯片,同时期的苹果手机用的还是16纳米工艺。

那么,装有14纳米芯片的手机是否还能用?

答案是肯定的,可能不少人仍在使用苹果7和7plus,甚至有人还用6系列,而7系列用的A10处理器正是16纳米工艺。

到了苹果8和X系列,处理器则换成了10纳米的A11处理器,实事求是地讲,7系列与8系列在使用上的区别并不很大。

对于要求不高的人来说,几乎没有什么影响,只要存储空间够大就行,唯一的区别可能是运行大游戏时会慢一些。

如果芯片制程突破没有这么快,可能现在大部分人都在用14或16纳米芯片的手机,周围生态也会围绕这14纳米来转。

再看华为手机,华为麒麟960处理器搭载的是16纳米芯片,像荣耀V9、Mate9系列、P10系列可能仍然有人在使用。

2019年,华为发布的荣耀Play 4T手机中,搭载的就是由中芯国际代工的14纳米工艺的麒麟710A处理器。

单从使用角度来讲,搭载14纳米工艺芯片的手机完全可以使用。与之相配的一些软件研发生态可能就得降维来使用。

同时,手机APP的更新速度也就会相应下降,但绝对不会影响使用。

14纳米芯片手机与7纳米的手机有哪些不同?

制程越小,说明同样面积的芯片里集成的晶体管就越多,性能自然就更好。

7纳米制程的芯片中有69亿个晶体管,而14纳米的晶体管仅为7纳米的一半,晶体管的多少主要体现在芯片运算能力上。

打个比方,就比如同样一件事,一个人干与多个人干效果就不一样,一个人很费劲,而几个人来干就显得又快又轻松。

所以说,7纳米芯片的运算能力要比14纳米强,也就是我们说的速度快、很流畅。

另外一个最大的区别,就是7纳米芯片的能耗低,体积要更小,最直观的就是手机用起来省电,而且发热要更少一些。

除此之外,再没有啥大的区别,目前使用14纳米芯片手机的大有人在,可能除系统无法更到最新外,再没有什么影响。

如果用14纳米芯片来取代7纳米,那只能是降维使用,肯定是能用,但会在芯片架构、缓存、带宽等方面存在差距。

另外,要使用14纳米芯片的手机,就得有相应的生态与之相配套,比如手机系统、APP等等,都可能要降维来设计。

从用户的角度来说,如果你不运行大游戏或同时运行几个APP,使用14纳米与7纳米没多大区别,但只能是短期而言。

从长远角度看,这种替代没有可持续性,也就是说只能用来应急,芯片发展总趋势还是向前的,这只是不得已而为之。

就目前情况来看,14纳米还不算太落伍,肯定是中低端水平了。若是再过几年,可能就是淘汰品了,很难再继续使用。

比如2012年上市的苹果5,搭载的是苹果A6处理器,工艺制程是32纳米,放到现在肯定无法再用,很多软件都不支持。

再比如6年前上市的苹果6系列,搭载的是20纳米的A8处理器,虽然说现在也能凑合着用,但早已卡的人怀疑人生。

14纳米的芯片与这个情况一样,现在用还没啥大问题,但几年后就不好说了。如果仅是用电话功能,那啥也不会影响。

大概就这样吧,用回14纳米是否有影响,不同的人群结论肯定各异,如果一定要有好的体验,那整个生态要与之匹配。

用回14纳米只是不得已而为之,没有人愿意放着新工艺不用而去用老工艺,影响会随着时间的推移而增大。

现在中芯国际已经实现了14NM芯片的量产,7NM也在加紧研发,今年应该就可以试产,但问题是,现在三星与台积电的7NM芯片都在使用EUV光刻机了,未来要生产更小制程的芯片,就需要使用EUV光刻机,而EUV光刻机只有荷兰ASML公司能生产,中芯国际在2018年从ASML公司订购了一台EUV光该机,因种种原因,至今仍未交付。

如果仅仅是从用户使用体验来说,14NM和7NM芯片区别是不大的,或者说用户很难察觉出来,比如说手机芯片,用来看视频,看图片,拍照,其实两者区别无法感受出来。但是如果在运行大型的程序时,就会有区别。而且我们使用芯片,除了日常娱乐、工作外,还有很多专业的领域,需要进行大型运算,就需要更快的芯片来支撑。

我们说的14NM和7NM,是从芯片的制造工艺方面来定义的,对于两者来讲,肯定是7NM技术制造出来的芯片性能更优越,在相同的面积中所集成的晶体管越多,芯片的整体性能就会越高。比如以电脑处理器为例,用7NM技术制造的CPU肯定比14NM技术的CPU在晶体管数量方面、处理速度方面,以及最重要的功耗方面和温升方面会高出一个数量级。

也就是说,如果是相同大小的芯片,7NM制程的可以有更多晶管管,有更高的效率。而如果是相同的晶体管,则意味着14NM工艺的芯片需要更大的面积。随着技术的不断发展,以后可能会用3NM的芯片,那么假如14NM的芯片要想实现和3NM芯片一样的效率,需要数倍空间,别人拿着一个手机,你需要扛着一块砖。

所以,光从短期角度来考虑,当然因为14NM和7NM的芯片差别不大,很多人认为14NM够用了,没必要去研发7NM的芯片,这种想法是短视的,如果一直固步自封,就好比在几百年前,人家研究出了飞机大炮,我们觉得反正长枪长棍够用了一样。

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