03.05 7nm製程工藝有哪些優點?有哪些缺點?

你好沒趣阿


7nm工藝的優點是相對於10nm工藝來說的,7nm在單位面積下的晶體管密度可以做到更高,從而可以容納更多的晶體管,如果放到手機芯片上就可以達到更多的核心數和更高的頻率,帶來的自然就是更強大的性能。

7nm工藝的優點

對於手機芯片來說,升級到7nm工藝除了能帶來性能提升以外,還可以做到更低的功耗和更強的續航能力(相似芯片面積或性能下),所以芯片廠商和手機廠商都急於在第一時間升級到最先進的芯片,這樣就可以使自己的產品在各方面超越競爭對手。

可以說,在手機芯片架構走向成熟,難以大幅度改進的今天,提升製程工藝已經成為了最行之有效的方法,手機芯片由於相對簡單,晶體管數量少,面積小,在新工藝下的良品率是高於PC芯片的,也正因為有手機這麼大的市場,才使三星、臺積電等半導體代工廠商有動力、有資金去大力發展新工藝技術。

7nm工藝面臨的問題

但是7nm工藝在初期也並非全是優點,由於芯片上的晶體管密度過高,導致晶體管的柵長過短,從而就會導致漏電率大大提高,影響芯片的正常工作。這其實是以往每一代芯片都面臨的一個大問題,但是每一次都得到了解決。像當初45nm工藝業界引入了HKMG,用High-K介質取代了二氧化硅;到了22nm的極限時,業界又發明了FinFET和FD-SOI,前者用立體結構取代平面器件來加強柵極的控制能力,後者則用氧化埋層來減小漏電;如今到了7nm時代,業界則使用了砷化銦鎵取代了單晶硅溝道來提高器件性能,不過每一步進步的難度一直在增加,未來的7nm以下的工藝恐怕非極紫外光刻(EUV)不能搞定了。

既然7nm工藝的生產難度在增加,那相應的成本一定也會增加,這裡既包括新工藝本身的研發成本,也包括量產初期的良品率問題,因為每一種新工藝問世時的成熟度都遠不如上一代工藝,一塊晶圓上能產出的成品有限,這樣芯片廠商就要付出更多的財力,當然,最終增加的成本還是要轉嫁到消費者身上。

最後,隨著新工藝的不斷成熟,成本也會降低,高通現在就逐漸把驍龍845的10nm工藝下放到710和670這些中端芯片上,未來的驍龍855則可能使用到更先進的7nm工藝。


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7nm是今年全新的工藝,也是摩爾定律的延續。7nm工藝在原有的10nm的基礎上大幅降低了功耗,並且能夠有效的提升性能。7nm工藝也是最後一代使用DUV(深紫外線)光刻機的工藝,從此以後,先進工藝將使用全新的EUV(極紫外線)光刻機。


說到7nm的優點,那毋庸置疑,每一代新工藝固有的優點就是提升頻率,降低功耗。講真優點永遠都是這樣,相比較之下,它的缺點更重要。

第一個缺點在於它的漏電可能會相當嚴重。因為7nm工藝的晶體管密度實在太大,儘管業界使用了砷化銦鎵取代了單晶硅溝道來提高器件性能,不過第一代7nm由於仍然使用的是傳統的DUV,所以它的效果可能沒那麼好。從英特爾第一代10nm和14nm++來看,第一代7nm可能只會比第二代10nm有些許提升。

第二個當然是價格了。從45nm工藝開始,新工藝的製造成本越來越高。到了10nm時代臺積電每年都要投資上百億美元才能保持工藝的持續性,顯而易見,在7nm時代,這一費用只會更高,而這些費用最終都會轉移到消費市場。我們所能看到的結果就是更貴的驍龍處理器。


看球人


數碼輕鬆站來回答你的問題,臺積電已經透露新的7nm FinFet 製程工藝將要運用到移動芯片,和10nm製程芯片相比,這將至少提高芯片20%的速度和40的效率。


作為蘋果公司的A系列芯片製造商,9月份上市的下一代iPhone就會亮相7nm芯片,也就是即將到來的iPhone9將搭載A12芯片,採用7nm製程工藝。

臺積電已經開發了兩套7nm FinFet生產線,一條專為移動優化生產的,另一條是用作高性能計算機應用的。

9月份到來的iPhone9,我們就可也體驗到A12芯片7nm製程帶給我們性能上的提升。你有什麼好的建議和想法,請關注我一下,互相交流經驗,共同進步!謝謝你的支持!


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