03.08 中芯国际只论性能,把14纳米芯片做大,性能是否达到7纳米水平?

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中芯国际代表了国内芯片代工的最高水平,当前14nm工艺制程的芯片已经进入到了批量生产阶段,12nm工艺制程的芯片也已经进入到客户导入阶段,这意味着我国已经具备了中端芯片的代工能力。当然,芯片代工自然离不开光刻机,如果不是美国的干扰,中芯国际华为1.2亿美元从荷兰ASML公司购买的EUV光刻机早已到货,7nm工艺制程的芯片说不定已经进入研发阶段。

我们还是先从中芯国际14nm工艺制程芯片聊起。美国为了打压华为,不断的对台积电进行施压,也间接导致台积电削减了华为20%产能的订单(台积电的借口是华为库存较大,存在一定的风险)。为此,华为已经将14nm工艺制程的芯片订单交于中芯国际,并且中芯国际第一批订单已经开始交货。

中芯国际当前已经具备趋近于7nm工艺制程芯片的能力,这是中芯国际联席CEO梁孟松在公司财报会上透露出来的消息。即便没有使用ASML公司EUV光刻机的前提下,中芯国际研发的N+1、N+2工艺已经趋近于7nm工艺制程芯片的能力。根据孟松博士介绍,中芯国际研发的N+1与现在的14nm工艺相比,性能提升20%,功耗降低50%,面积减少55%。虽然性能与7nm稍有差距,但是功耗会更低,并且N+2的性能要更强(功耗稍高)。

最后还是聊聊荷兰ASML公司的这台光刻机的问题,如果这台光刻机能够顺利到货,我国芯片代工跨进7nm工艺制程将会轻松很多。不过美国显然不会愿意看到这一结果,施压荷兰,导致荷兰政府对这台光刻机一直没有放行。即便ASML总裁十分愿意将这台光刻机出售给中国,不过目前来看难度较大。并且光刻机属于抢手的产品,有钱也不一定能够买得到,未来不排除ASML公司将这台光刻机出售给他国。

不管怎么说,我国芯片产业之路依然艰辛,但是前途必将是光明的!


极客谈科技


中芯国际是在梁孟松博士主导下研发的N+1工艺,是不需要荷兰ASML7nmEUV光刻机生产7nm芯片的一项芯片制程技术,从目前所披露的信息,用该技术生产的芯片其性能接近EU∨的7nm芯片,预计2020年底进行小批量试产。

中芯国际14nm工艺已经可以量产了,这项技术将满足国内90%以上芯片生产,12nm芯片已经进入客户导入阶段。更重要的是,中芯国际已经在发展新一代的N+1、N+2工艺,并且中芯国际N+1,和N+2工艺目前都不用EUV工艺,也可以搞定7nm芯片制造!

中芯国际N+1工艺和14nm相比,性能提升了20%,功耗降低了57%,逻辑面积缩小了63%,SoC面积减少了55%,简单来说N+1基本可以达到7nm工艺极别水平,因为芯片面积缩减55%意味着晶体管密度提升了1倍,这超过了14nm到10nm工艺的进化水平,这意味着什么呢?没有7nmEUⅤ光刻机我们依然可以做出手机高端芯片,虽然N+1工艺做芯片的未能全面达到7nmEUV制程芯片的性能,但不失为我们目前抗衡美国追杀华为的最好接替方案。

原本中芯国际是可以生产7nm芯片了,但在特朗普的干扰下,从荷兰订购的7nmEUV光刻机迟迟未送达,卡住了中芯国际的技术突破。所以中芯国际现在不得不开始寻找新的出路,现在中芯国际的14nm产能在急速爬坡,预计今年能够达到15K,相信不久的将来,美国再想以芯片阻止国内企业的发展已无可能。

在此我们看到,中芯国际己找到手机高端芯片7nm生产的替代方案,虽然芯片在其性能和功耗有点差距,但这依然是中国芯片的一大进步,也是中国芯片制造的新希望!只要该方案能成功上线做出流片,开始时成品率低一点也没关系,有我们强大的国家支持,有华为,中兴大力协助,一定能战胜危机,订购的荷兰7nmEUV光刻机将会随之解禁交付,这才是真正目的。

除此之外,我们还有反击的后手吗?我个人判断,会有:中芯国际在2019年5月24日退出美国股市,中芯国际CEO梁孟松博士是台积电当初立下汗马功劳的功臣,张忠谋的左右手,他曾经帮助台积电在130纳米“铜制程”之战中战胜了IBM,确立了台积电在晶圆代工市场的地位。后迫不得以情况下转战三星,梁孟松拿出了他老师胡正明14nm的FinFET技术,一举将三星20nm提升到14nm,三星开始蚕蚀台积电的业务做起苹果A7,A8芯片代工,后因台积电起诉梁孟松,使其不能继续为三星打工,2017年梁孟松受邀进入中芯国际,随后有300多芯片工程师(含台积电的)进入中国,梁孟松没有好戏在手,能上这个台吗?目前的N+1工艺就是第二代的FinFET技术。让我们共同期待吧!以上纯属个人判断,请点赞关注,携手跟进!





酷字牌坊老张


中芯国际只论性能,把14纳米芯片做大,性能是否达到7纳米水平?越来越低nm工艺制程成为了芯片设计上的追求,也是各芯片制造商不得不紧跟设计者的需要。

为何现在芯片设计厂商要追求越来越低的工艺制程,其主要目的是为了在同一大小块芯片上容纳更多的晶体管,增强芯片的性能。同时晶体管之间的间距减少,电容降低,开关频率提升,速度更快更加省电。理论上把14nm芯片做到7nm芯片的性能是有可能的,但是要容纳与7nm相同或者更多数量的晶体管,14nm芯片面积将会变得更大,而且能耗将会很高,在产品上将变得不实用。


比如手机芯片,在巴掌大的手机上如果芯片就占了半巴掌大,显然是不实用的。所以各大芯片设计厂商拼命设计更多晶体管的芯片,制造厂商也拼了命的提升自己的工艺制程满足芯片设计者需求。所以像台积电、三星等,都在竞争生产及解决7nm、5nm,甚至3nm制程工艺,以求在未来占据主动。而中芯国际与他们相差不小的距离,到2019年低才开始量产14nm芯片。

这源于中芯国际的设备没有办法达到如此高的要求,同时其生产工艺及技术没有办法实践。早在两年前就花1.3亿美元的高价向荷兰ASML订购了一台7nm工艺制程的光刻机,可惜的是一直遭到美国的阻拦与骚扰,ASML也不得不通过各种搪塞未能交付这一套高端光刻机的理由。


不过好在中芯国际已经能够量产14nm芯片,并且已经和华为有了芯片制造业务,可以说国内除了极少部分需求之外,比如华为7nm手机芯片和紫光展锐6nm手机芯片,14nm工艺芯片已经能够满足了绝大部分需求。

目前中芯国际正在像7nm工艺制程进发,他们正在研发N+1、N+2工艺水准,将会与台积电7nm芯片工艺水准对齐。即使没有高端EUV光刻机设备同样可以制造7nm芯片,只是不能制造7nm EUV工艺芯片。中芯国际的未来可期。


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东风高扬


按现有中芯的实际进度,根本不需要题主的这种假设,因为中芯已经在逐步向7nm工艺前进!我们不妨来看看中芯现有的发展情况吧!

1、中芯14nm已经量产:

早在2019年Q3中芯14nm就开始小规模量产,后续产能开始逐步爬坡,预计到2020年底将达到15000万片,最终产能应该是达到2万片。

2020年1月的时候,华为将自己的14nm芯片转交给了中芯进行代工生产,双方的这次合作可谓双赢。中芯代工可以避免华为未来进一步为被美国限制,同时也能解决中芯收入的问题,从而让中芯有较为充足的资金进一步支撑研发。当然,14nm工艺量产后不光是给华为生产手机芯片,还将会给其他行业生产。

2、中芯N+1新制程进度:

在2020年2月的时候中芯公布了自己的新工艺制程的进度,也就是FinFET 制程 N+1 代,对于这代新工艺中芯并没有明确表示是7nm或8nm,但是从中芯公布的一些参数来看,坊间均猜测这代属于7nm低功耗版本,相比14nm工艺,N+1代功耗降低57%,效能增加20%,Soc面积和逻辑面积分布介绍55%及63%。从这些数据上来说,N+1这代工艺足以让芯片上的晶体管密度翻倍。

目前N+1代中芯已经2019年末时进入到了客户验证导入阶段,按现有进度到2020年底就可以实现小规模的量产,到2021年时可以实现量产。

在中芯的规划中还有N+2代的工艺,对于这代业内人士认为仍旧属于7nm工艺,但性能相比N+1会有较大的提升,属性高性能的版本。

3、关于7nm光刻机的情况:

最后再聊一下EUV光刻机的事情,目前中芯从ASML订购的7nm光刻机一直未到位,显然这块也是被卡脖子了。不过,对于这种现状中芯认为在N+1制程上本身用不上EVU,等7nm光刻机就位后再将转到EUV上。

从当年台积电的情况来看,在没有EUV光刻机的情况下,可以通过DUV多重曝光来解决,可能中芯届时也会采用这种方式,不过对中心而言这其中还有很多技术问题要解决。

Lscssh科技官观点:

综合而言,以中芯现有的规划发展,如果顺利那最迟在2021年结束的时就能实现7nm制造工艺,完全没必要去考虑题主的各种假设。



Lscssh科技官


一、决定CPU性能的究竟是什么?

不管是消费级市场的AMD和英特尔,还是在商用领域的各种国产芯片厂商,用户评判CPU芯片产品好坏的标准只有一个,那就是性能。

对普通用户而言,评价CPU的性能,看处理器的表现,比如跑分之类的就行了。但对于行业来讲,不会这么肤浅的,CPU处理器的性能有一个标准的判断公式:CPU性能=IPC×频率。这个公式最早由英特尔提出,并被广泛认可。

一、工艺更先进带来的是什么好处?

那么艺更先进带来的是什么?是IPC的提升,还是频率的提升?

IPC是指CPU每一时钟周期内所执行的指令多少,IPC代表了一款处理器的设计架构,一旦该处理器设计完成之后,IPC值就不会再改变了。

而频率就不用说了,大家都清楚了的,而工艺的提升,能够带来频率的提升么,一定程度上会的,但这并不是主要的。

我们知道所谓的7nm还是5nm,其实指的是芯片上晶体管门电路的宽度,门电路之间连线的宽度与门电路的宽度相同。

工艺越先进,这个宽度越小,晶体管就可以做得更小、更密集,从而晶圆也就更小,芯片本身没有变得更复杂,这样就让成本降低不少。而这个才是芯片工艺提升的最大好处,即成本可以降低很多很多,节省原材料。

三、所以如果不计成本,不考虑芯片的大小,做大,7nm性能肯定能比7nm更强大

所以考虑到IPC是固定的,频率的提升和工艺有一定的关系,但关系不是那么的大。这时候如果我们不断的增加芯片的面积,即容纳更多的晶体管,不考虑功耗,成本,那可以确实是可以让7nm芯片的性能比5nm的芯片还要强。

但在商用领域,这是没有意义的,市场才是一切。


互联网乱侃秀


虽然工艺的标准不是很统一,有这个可能!

但是,目前工艺最好的英特尔家的14nm+也拼不过台积电的7nm。

也就是英特尔的10nm才能比台积电7nm优秀

所以说,中芯国际要想在14nm+拥有堪比台积电7nm的水平很难,很难,很难(重要事情说三遍)

而且考虑中芯国际的工艺水平落后1,2代,我想中芯国际也不会这么做!

(如有错误,不同意见,请指出,谢谢[祈祷])

中芯国际,加油💪!!!




城南顾里


感谢您的阅读!

我们要不要过分夸大中芯国际呢?14nm能够发挥7nm工艺的水平?如果说14nm高于12nm,我是相信的,毕竟当年的iphone 6s的两个处理器是混用的。但是,iphone 6s虽然有高通的版本,但是和三星一比,确实14nm的功耗更低,续航更强。

那么,台积电目前什么情况呢?

  1. 在2019年,中芯在第四季度14纳米工艺已经量产,并带来了768万美元的营收。
  2. 组成中芯国际的N+1工艺和现有的14纳米工艺相比,性能提升了20%,功耗降低了57%,逻辑面积缩小了63%,SoC面积减少了55%。

确实,在不断更新技术的同时,虽然中芯在努力,可是目前的国际社会中,相对比较薄弱,我们知道的是,高通已经发布X60基带,基于5nm工艺。

所以,中芯的技术,还是偏落后的。本来答应中芯的AMSL的7nm EUV光刻机,也因为大火而推迟了,确实我们也能够感受到这种无奈,因为各种限制,中芯国际的光刻技术频频受阻。



而14nm即使怎么优化,都很难达到7nm工艺的优势,特别是7nm EUV。虽然,台积电用DUV做到了7nm,可是只有EUV才能更好的控制成本,也为以后的发展做准备。

中芯虽然很努力,但是想弯道超车,估计有点悬了。


LeoGo科技


理论上可以,但是现实中并没有什么价值,因为单纯加大芯片面积存在很多问题。

1.功耗墙

芯片面积并不能无限增加,更大的芯片会带来更大的功耗,当功耗超过目标设备的有效散热值就没有意义了。同时芯片面积增加提升的性能和芯片增加的面积并不成正比。增加一倍芯片面积,并不能增加一倍的性能,因为功耗的制约,一般情况下芯片面积越大,频率就越低,想要提高频率,必须提高芯片的散热性能,而同时带来的耗电,续航问题,对手机也是一个很大挑战。手机不是电脑,可以有更多的外部散热手段,所以,这个问题比较麻烦。一个低频的大面积芯片,未必比得上一个小面积的高频芯片性能更好。

2.性价比低,同样一片12寸晶圆,如果正常情况下可以加工1000片成品芯片的话,面积增加一倍,成品率会是指数式下降,而性能并不能得到指数级提升,既然如此,为什么不直接用双芯片呢?这也比单纯增加芯片面积要划算的多。

3.设计优化问题,如果想要加大芯片面积,因为信号衰减延迟的问题,只能采用多核心的方法,而在实际应用中,多核数量并不能完全取代单核性能的提升,最典型的就是当年联发科的10核心SOC或者AMD的推土机胶水多核,但是一核有难9核围观的情况估计不可避免。而我们的手机使用情况和电脑不同,大多数情况下都是单窗口运行,所以单核性能对手机使用体验的影响更明显一些,过多核心的堆积,收益不大,而影响单核性能的主要是频率而不是面积。

综合上面的几个原因,在同等加工工艺下,单纯加大面积,可以提升一点芯片性能,14纳米芯片做到7纳米的水平也是有希望的,但是这样生产出来的芯片,功耗可能就不适合手机使用了,而成本将会是几倍的提升,所以,实际中,没有必要,也没有价值。芯片设计在面积、成本、性能之间是存在黄金比例的,超过或低于这个比例都不是合适的选择。


瓜皮不香


中芯国际能够达到14nm工艺离不开曾经就职于台积电的梁孟松博士,算是填补了国内14纳米的制造工艺,而且现在的14纳米技术已经成功应用于市场上,在国家半导体鼓励半导体快速发展的阶段首先要感谢像梁博士这种高级人才在这方面做出的贡献,华为公司已经把中低端芯片生产订单交给中芯国际去制造,也是对国内芯片制造产业的一种支持,同时也能减少华为公司芯片制造的风险,毕竟只是单纯的依靠台积电一家企业,还是存在一定的风险,有了中芯国际的在中低端的支撑起码给华为公司吃了一个定心丸。

芯片难度主要分成两块,芯片的设计和芯片的制造工艺,在芯片设计上华为公司已经在集成芯片上有了长足的进步,在基带芯片方面已经跨入高端的行列,中兴在芯片设计上也有了很大的突破已经在7纳米实现了量产,这些都证明在芯片设计上国内的巨头企业已经有了突破,在龙头的带动下芯片必然能够一定程度上带动产业的发展。但在芯片制造工艺上差距还是非常明显,好在中芯国际在2017年赢来了梁孟松博士及其300多人的技术团队,这个团队在台积电以及三星公司都创造出巨大的成绩来,中国的芯片制造需要这种强有力的团队带动,中国的发展虽然迅速但在精细化工艺上明显的人才储备不够,需要有高水准的人才带动产业的发展。

梁孟松博士主导的FinFET手艺在此基础上延伸的N+1,N+2已经在积极的准备中,N+1算是对14纳米技术的升级版本,不仅仅在机能,功耗,逻辑面积上都有了较大程度的提升,预计在2020年底量产,N+1的工艺其实已经开始向着7纳米的技术迈进了,但是在规格上还存在很大的差异,其实从理论上讲可以将体积和功耗大一些,在工艺上先能够达这种过度的方式,中芯国际只要能够让梁孟松博士继续领导团队在7纳米技术上实现突破只是时间问题,还要保护这些技术人才不被外来的势力所迫害,也算是给中国的芯片制造点燃一个烛光,星星之火可以燎原。

本来中芯国际已经从荷兰ASML公司订购了7纳米的光刻机,但是由于美国一直在施加压力,这件事一直处于搁浅的状态,所以发展自己的制造工艺已经是必须要走的路,现在已经没有捷径可以走了,所以梁孟松博士推出N+1,N+2的方案就属于创新性的制造工艺,如果能够稳定的研发下去在将来突破7纳米技术也不是不可能的,国内由于之前的基础太过于薄弱相关的技术人员储备太差,而且由于国外技术上的封锁让荷兰的ASML公司已经成为垄断性质的存在,而且能够买到ASML公司产品的企业都要看美国的脸色,这就是技不如人的后果。

本来在中芯国际突破了14纳米的技术之后,荷兰的ASML松口卖7纳米的技术给中芯国际,其实也是为了抑制其快速发展的势头,抑制其自主的创新性,不想中芯国际未来成为最大的竞争对手,就整体而言国内半导体缺口还是非常的巨大,无论从半导体的零部件,还是芯片制造,芯片设计,原材料的加工等等几乎绝大部分都要依赖进口,国家在政策上也在不断的修正就是为了让国内的半导体行业能够快速的壮大起来。希望中芯国际的势头不要被外界的势力所干扰,能够持续的创新下去,起到龙头的带动作用也是国之幸事,希望能帮到你。


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今天看新闻梁孟松改进14nm工艺,采用n+1、n+2工艺可以做到7纳米同等功耗和算力,预计中芯国际年底可以量产。


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