03.08 中芯國際只論性能,把14納米芯片做大,性能是否達到7納米水平?

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中芯國際代表了國內芯片代工的最高水平,當前14nm工藝製程的芯片已經進入到了批量生產階段,12nm工藝製程的芯片也已經進入到客戶導入階段,這意味著我國已經具備了中端芯片的代工能力。當然,芯片代工自然離不開光刻機,如果不是美國的干擾,中芯國際華為1.2億美元從荷蘭ASML公司購買的EUV光刻機早已到貨,7nm工藝製程的芯片說不定已經進入研發階段。

我們還是先從中芯國際14nm工藝製程芯片聊起。美國為了打壓華為,不斷的對臺積電進行施壓,也間接導致臺積電削減了華為20%產能的訂單(臺積電的藉口是華為庫存較大,存在一定的風險)。為此,華為已經將14nm工藝製程的芯片訂單交於中芯國際,並且中芯國際第一批訂單已經開始交貨。

中芯國際當前已經具備趨近於7nm工藝製程芯片的能力,這是中芯國際聯席CEO梁孟松在公司財報會上透露出來的消息。即便沒有使用ASML公司EUV光刻機的前提下,中芯國際研發的N+1、N+2工藝已經趨近於7nm工藝製程芯片的能力。根據孟松博士介紹,中芯國際研發的N+1與現在的14nm工藝相比,性能提升20%,功耗降低50%,面積減少55%。雖然性能與7nm稍有差距,但是功耗會更低,並且N+2的性能要更強(功耗稍高)。

最後還是聊聊荷蘭ASML公司的這臺光刻機的問題,如果這臺光刻機能夠順利到貨,我國芯片代工跨進7nm工藝製程將會輕鬆很多。不過美國顯然不會願意看到這一結果,施壓荷蘭,導致荷蘭政府對這臺光刻機一直沒有放行。即便ASML總裁十分願意將這臺光刻機出售給中國,不過目前來看難度較大。並且光刻機屬於搶手的產品,有錢也不一定能夠買得到,未來不排除ASML公司將這臺光刻機出售給他國。

不管怎麼說,我國芯片產業之路依然艱辛,但是前途必將是光明的!


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中芯國際是在梁孟松博士主導下研發的N+1工藝,是不需要荷蘭ASML7nmEUV光刻機生產7nm芯片的一項芯片製程技術,從目前所披露的信息,用該技術生產的芯片其性能接近EU∨的7nm芯片,預計2020年底進行小批量試產。

中芯國際14nm工藝已經可以量產了,這項技術將滿足國內90%以上芯片生產,12nm芯片已經進入客戶導入階段。更重要的是,中芯國際已經在發展新一代的N+1、N+2工藝,並且中芯國際N+1,和N+2工藝目前都不用EUV工藝,也可以搞定7nm芯片製造!

中芯國際N+1工藝和14nm相比,性能提升了20%,功耗降低了57%,邏輯面積縮小了63%,SoC面積減少了55%,簡單來說N+1基本可以達到7nm工藝極別水平,因為芯片面積縮減55%意味著晶體管密度提升了1倍,這超過了14nm到10nm工藝的進化水平,這意味著什麼呢?沒有7nmEUⅤ光刻機我們依然可以做出手機高端芯片,雖然N+1工藝做芯片的未能全面達到7nmEUV製程芯片的性能,但不失為我們目前抗衡美國追殺華為的最好接替方案。

原本中芯國際是可以生產7nm芯片了,但在特朗普的干擾下,從荷蘭訂購的7nmEUV光刻機遲遲未送達,卡住了中芯國際的技術突破。所以中芯國際現在不得不開始尋找新的出路,現在中芯國際的14nm產能在急速爬坡,預計今年能夠達到15K,相信不久的將來,美國再想以芯片阻止國內企業的發展已無可能。

在此我們看到,中芯國際己找到手機高端芯片7nm生產的替代方案,雖然芯片在其性能和功耗有點差距,但這依然是中國芯片的一大進步,也是中國芯片製造的新希望!只要該方案能成功上線做出流片,開始時成品率低一點也沒關係,有我們強大的國家支持,有華為,中興大力協助,一定能戰勝危機,訂購的荷蘭7nmEUV光刻機將會隨之解禁交付,這才是真正目的。

除此之外,我們還有反擊的後手嗎?我個人判斷,會有:中芯國際在2019年5月24日退出美國股市,中芯國際CEO梁孟松博士是臺積電當初立下汗馬功勞的功臣,張忠謀的左右手,他曾經幫助臺積電在130納米“銅製程”之戰中戰勝了IBM,確立了臺積電在晶圓代工市場的地位。後迫不得以情況下轉戰三星,梁孟松拿出了他老師胡正明14nm的FinFET技術,一舉將三星20nm提升到14nm,三星開始蠶蝕臺積電的業務做起蘋果A7,A8芯片代工,後因臺積電起訴梁孟松,使其不能繼續為三星打工,2017年梁孟松受邀進入中芯國際,隨後有300多芯片工程師(含臺積電的)進入中國,梁孟松沒有好戲在手,能上這個臺嗎?目前的N+1工藝就是第二代的FinFET技術。讓我們共同期待吧!以上純屬個人判斷,請點贊關注,攜手跟進!





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中芯國際只論性能,把14納米芯片做大,性能是否達到7納米水平?越來越低nm工藝製程成為了芯片設計上的追求,也是各芯片製造商不得不緊跟設計者的需要。

為何現在芯片設計廠商要追求越來越低的工藝製程,其主要目的是為了在同一大小塊芯片上容納更多的晶體管,增強芯片的性能。同時晶體管之間的間距減少,電容降低,開關頻率提升,速度更快更加省電。理論上把14nm芯片做到7nm芯片的性能是有可能的,但是要容納與7nm相同或者更多數量的晶體管,14nm芯片面積將會變得更大,而且能耗將會很高,在產品上將變得不實用。


比如手機芯片,在巴掌大的手機上如果芯片就佔了半巴掌大,顯然是不實用的。所以各大芯片設計廠商拼命設計更多晶體管的芯片,製造廠商也拼了命的提升自己的工藝製程滿足芯片設計者需求。所以像臺積電、三星等,都在競爭生產及解決7nm、5nm,甚至3nm製程工藝,以求在未來佔據主動。而中芯國際與他們相差不小的距離,到2019年低才開始量產14nm芯片。

這源於中芯國際的設備沒有辦法達到如此高的要求,同時其生產工藝及技術沒有辦法實踐。早在兩年前就花1.3億美元的高價向荷蘭ASML訂購了一臺7nm工藝製程的光刻機,可惜的是一直遭到美國的阻攔與騷擾,ASML也不得不通過各種搪塞未能交付這一套高端光刻機的理由。


不過好在中芯國際已經能夠量產14nm芯片,並且已經和華為有了芯片製造業務,可以說國內除了極少部分需求之外,比如華為7nm手機芯片和紫光展銳6nm手機芯片,14nm工藝芯片已經能夠滿足了絕大部分需求。

目前中芯國際正在像7nm工藝製程進發,他們正在研發N+1、N+2工藝水準,將會與臺積電7nm芯片工藝水準對齊。即使沒有高端EUV光刻機設備同樣可以製造7nm芯片,只是不能製造7nm EUV工藝芯片。中芯國際的未來可期。


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按現有中芯的實際進度,根本不需要題主的這種假設,因為中芯已經在逐步向7nm工藝前進!我們不妨來看看中芯現有的發展情況吧!

1、中芯14nm已經量產:

早在2019年Q3中芯14nm就開始小規模量產,後續產能開始逐步爬坡,預計到2020年底將達到15000萬片,最終產能應該是達到2萬片。

2020年1月的時候,華為將自己的14nm芯片轉交給了中芯進行代工生產,雙方的這次合作可謂雙贏。中芯代工可以避免華為未來進一步為被美國限制,同時也能解決中芯收入的問題,從而讓中芯有較為充足的資金進一步支撐研發。當然,14nm工藝量產後不光是給華為生產手機芯片,還將會給其他行業生產。

2、中芯N+1新制程進度:

在2020年2月的時候中芯公佈了自己的新工藝製程的進度,也就是FinFET 製程 N+1 代,對於這代新工藝中芯並沒有明確表示是7nm或8nm,但是從中芯公佈的一些參數來看,坊間均猜測這代屬於7nm低功耗版本,相比14nm工藝,N+1代功耗降低57%,效能增加20%,Soc面積和邏輯面積分布介紹55%及63%。從這些數據上來說,N+1這代工藝足以讓芯片上的晶體管密度翻倍。

目前N+1代中芯已經2019年末時進入到了客戶驗證導入階段,按現有進度到2020年底就可以實現小規模的量產,到2021年時可以實現量產。

在中芯的規劃中還有N+2代的工藝,對於這代業內人士認為仍舊屬於7nm工藝,但性能相比N+1會有較大的提升,屬性高性能的版本。

3、關於7nm光刻機的情況:

最後再聊一下EUV光刻機的事情,目前中芯從ASML訂購的7nm光刻機一直未到位,顯然這塊也是被卡脖子了。不過,對於這種現狀中芯認為在N+1製程上本身用不上EVU,等7nm光刻機就位後再將轉到EUV上。

從當年臺積電的情況來看,在沒有EUV光刻機的情況下,可以通過DUV多重曝光來解決,可能中芯屆時也會採用這種方式,不過對中心而言這其中還有很多技術問題要解決。

Lscssh科技官觀點:

綜合而言,以中芯現有的規劃發展,如果順利那最遲在2021年結束的時就能實現7nm製造工藝,完全沒必要去考慮題主的各種假設。



Lscssh科技官


一、決定CPU性能的究竟是什麼?

不管是消費級市場的AMD和英特爾,還是在商用領域的各種國產芯片廠商,用戶評判CPU芯片產品好壞的標準只有一個,那就是性能。

對普通用戶而言,評價CPU的性能,看處理器的表現,比如跑分之類的就行了。但對於行業來講,不會這麼膚淺的,CPU處理器的性能有一個標準的判斷公式:CPU性能=IPC×頻率。這個公式最早由英特爾提出,並被廣泛認可。

一、工藝更先進帶來的是什麼好處?

那麼藝更先進帶來的是什麼?是IPC的提升,還是頻率的提升?

IPC是指CPU每一時鐘週期內所執行的指令多少,IPC代表了一款處理器的設計架構,一旦該處理器設計完成之後,IPC值就不會再改變了。

而頻率就不用說了,大家都清楚了的,而工藝的提升,能夠帶來頻率的提升麼,一定程度上會的,但這並不是主要的。

我們知道所謂的7nm還是5nm,其實指的是芯片上晶體管門電路的寬度,門電路之間連線的寬度與門電路的寬度相同。

工藝越先進,這個寬度越小,晶體管就可以做得更小、更密集,從而晶圓也就更小,芯片本身沒有變得更復雜,這樣就讓成本降低不少。而這個才是芯片工藝提升的最大好處,即成本可以降低很多很多,節省原材料。

三、所以如果不計成本,不考慮芯片的大小,做大,7nm性能肯定能比7nm更強大

所以考慮到IPC是固定的,頻率的提升和工藝有一定的關係,但關係不是那麼的大。這時候如果我們不斷的增加芯片的面積,即容納更多的晶體管,不考慮功耗,成本,那可以確實是可以讓7nm芯片的性能比5nm的芯片還要強。

但在商用領域,這是沒有意義的,市場才是一切。


互聯網亂侃秀


雖然工藝的標準不是很統一,有這個可能!

但是,目前工藝最好的英特爾家的14nm+也拼不過臺積電的7nm。

也就是英特爾的10nm才能比臺積電7nm優秀

所以說,中芯國際要想在14nm+擁有堪比臺積電7nm的水平很難,很難,很難(重要事情說三遍)

而且考慮中芯國際的工藝水平落後1,2代,我想中芯國際也不會這麼做!

(如有錯誤,不同意見,請指出,謝謝[祈禱])

中芯國際,加油💪!!!




城南顧裡


感謝您的閱讀!

我們要不要過分誇大中芯國際呢?14nm能夠發揮7nm工藝的水平?如果說14nm高於12nm,我是相信的,畢竟當年的iphone 6s的兩個處理器是混用的。但是,iphone 6s雖然有高通的版本,但是和三星一比,確實14nm的功耗更低,續航更強。

那麼,臺積電目前什麼情況呢?

  1. 在2019年,中芯在第四季度14納米工藝已經量產,並帶來了768萬美元的營收。
  2. 組成中芯國際的N+1工藝和現有的14納米工藝相比,性能提升了20%,功耗降低了57%,邏輯面積縮小了63%,SoC面積減少了55%。

確實,在不斷更新技術的同時,雖然中芯在努力,可是目前的國際社會中,相對比較薄弱,我們知道的是,高通已經發布X60基帶,基於5nm工藝。

所以,中芯的技術,還是偏落後的。本來答應中芯的AMSL的7nm EUV光刻機,也因為大火而推遲了,確實我們也能夠感受到這種無奈,因為各種限制,中芯國際的光刻技術頻頻受阻。



而14nm即使怎麼優化,都很難達到7nm工藝的優勢,特別是7nm EUV。雖然,臺積電用DUV做到了7nm,可是隻有EUV才能更好的控制成本,也為以後的發展做準備。

中芯雖然很努力,但是想彎道超車,估計有點懸了。


LeoGo科技


理論上可以,但是現實中並沒有什麼價值,因為單純加大芯片面積存在很多問題。

1.功耗牆

芯片面積並不能無限增加,更大的芯片會帶來更大的功耗,當功耗超過目標設備的有效散熱值就沒有意義了。同時芯片面積增加提升的性能和芯片增加的面積並不成正比。增加一倍芯片面積,並不能增加一倍的性能,因為功耗的制約,一般情況下芯片面積越大,頻率就越低,想要提高頻率,必須提高芯片的散熱性能,而同時帶來的耗電,續航問題,對手機也是一個很大挑戰。手機不是電腦,可以有更多的外部散熱手段,所以,這個問題比較麻煩。一個低頻的大面積芯片,未必比得上一個小面積的高頻芯片性能更好。

2.性價比低,同樣一片12寸晶圓,如果正常情況下可以加工1000片成品芯片的話,面積增加一倍,成品率會是指數式下降,而性能並不能得到指數級提升,既然如此,為什麼不直接用雙芯片呢?這也比單純增加芯片面積要划算的多。

3.設計優化問題,如果想要加大芯片面積,因為信號衰減延遲的問題,只能採用多核心的方法,而在實際應用中,多核數量並不能完全取代單核性能的提升,最典型的就是當年聯發科的10核心SOC或者AMD的推土機膠水多核,但是一核有難9核圍觀的情況估計不可避免。而我們的手機使用情況和電腦不同,大多數情況下都是單窗口運行,所以單核性能對手機使用體驗的影響更明顯一些,過多核心的堆積,收益不大,而影響單核性能的主要是頻率而不是面積。

綜合上面的幾個原因,在同等加工工藝下,單純加大面積,可以提升一點芯片性能,14納米芯片做到7納米的水平也是有希望的,但是這樣生產出來的芯片,功耗可能就不適合手機使用了,而成本將會是幾倍的提升,所以,實際中,沒有必要,也沒有價值。芯片設計在面積、成本、性能之間是存在黃金比例的,超過或低於這個比例都不是合適的選擇。


瓜皮不香


中芯國際能夠達到14nm工藝離不開曾經就職於臺積電的梁孟松博士,算是填補了國內14納米的製造工藝,而且現在的14納米技術已經成功應用於市場上,在國家半導體鼓勵半導體快速發展的階段首先要感謝像梁博士這種高級人才在這方面做出的貢獻,華為公司已經把中低端芯片生產訂單交給中芯國際去製造,也是對國內芯片製造產業的一種支持,同時也能減少華為公司芯片製造的風險,畢竟只是單純的依靠臺積電一家企業,還是存在一定的風險,有了中芯國際的在中低端的支撐起碼給華為公司吃了一個定心丸。

芯片難度主要分成兩塊,芯片的設計和芯片的製造工藝,在芯片設計上華為公司已經在集成芯片上有了長足的進步,在基帶芯片方面已經跨入高端的行列,中興在芯片設計上也有了很大的突破已經在7納米實現了量產,這些都證明在芯片設計上國內的巨頭企業已經有了突破,在龍頭的帶動下芯片必然能夠一定程度上帶動產業的發展。但在芯片製造工藝上差距還是非常明顯,好在中芯國際在2017年贏來了梁孟松博士及其300多人的技術團隊,這個團隊在臺積電以及三星公司都創造出巨大的成績來,中國的芯片製造需要這種強有力的團隊帶動,中國的發展雖然迅速但在精細化工藝上明顯的人才儲備不夠,需要有高水準的人才帶動產業的發展。

梁孟松博士主導的FinFET手藝在此基礎上延伸的N+1,N+2已經在積極的準備中,N+1算是對14納米技術的升級版本,不僅僅在機能,功耗,邏輯面積上都有了較大程度的提升,預計在2020年底量產,N+1的工藝其實已經開始向著7納米的技術邁進了,但是在規格上還存在很大的差異,其實從理論上講可以將體積和功耗大一些,在工藝上先能夠達這種過度的方式,中芯國際只要能夠讓梁孟松博士繼續領導團隊在7納米技術上實現突破只是時間問題,還要保護這些技術人才不被外來的勢力所迫害,也算是給中國的芯片製造點燃一個燭光,星星之火可以燎原。

本來中芯國際已經從荷蘭ASML公司訂購了7納米的光刻機,但是由於美國一直在施加壓力,這件事一直處於擱淺的狀態,所以發展自己的製造工藝已經是必須要走的路,現在已經沒有捷徑可以走了,所以梁孟松博士推出N+1,N+2的方案就屬於創新性的製造工藝,如果能夠穩定的研發下去在將來突破7納米技術也不是不可能的,國內由於之前的基礎太過於薄弱相關的技術人員儲備太差,而且由於國外技術上的封鎖讓荷蘭的ASML公司已經成為壟斷性質的存在,而且能夠買到ASML公司產品的企業都要看美國的臉色,這就是技不如人的後果。

本來在中芯國際突破了14納米的技術之後,荷蘭的ASML鬆口賣7納米的技術給中芯國際,其實也是為了抑制其快速發展的勢頭,抑制其自主的創新性,不想中芯國際未來成為最大的競爭對手,就整體而言國內半導體缺口還是非常的巨大,無論從半導體的零部件,還是芯片製造,芯片設計,原材料的加工等等幾乎絕大部分都要依賴進口,國家在政策上也在不斷的修正就是為了讓國內的半導體行業能夠快速的壯大起來。希望中芯國際的勢頭不要被外界的勢力所幹擾,能夠持續的創新下去,起到龍頭的帶動作用也是國之幸事,希望能幫到你。


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今天看新聞梁孟松改進14nm工藝,採用n+1、n+2工藝可以做到7納米同等功耗和算力,預計中芯國際年底可以量產。


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