台積電2納米晶片製程工藝獲突破,斷供後的華為晶片將再受打擊
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晶片製程工藝一直是半導體行業的尖端科技,從150nm(納米)到12nm再到今年的5nm量產,隨著技術的進展,晶片製程工藝越來越逼近摩爾定律的極限。
依據現在粒子物理學研究,現在的晶片製作工藝最多只能到接近1nm水準,接近1nm時,由於電子的波粒二象性,在1nm維度時,電子將不再像波,而更像一個個粒子,其也將失去信息傳遞的能力。
2nm
近日,根據台灣有關媒體報導,台積電在2nm研發上取得重大突破,已經找到被其稱為「切入環繞式柵極技術」(gate-all-around,簡稱GAA)。
此項技術可以將晶片製程工藝提升至2nm,為摩爾定律再次續上一些命。
摩爾定律
摩爾定律:當價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數目,約每隔18-24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。
換言之,每一美元所能買到的電腦性能,將每隔18-24個月翻一倍以上。
這一定律揭示了信息技術進步的速度。
儘管這種趨勢已經持續了超過半個世紀,摩爾定律仍應該被認為是觀測或推測,而不是一個物理或自然法。
預計定律將持續到至少2015年或2020年。
然而,2010年國際半導體技術發展路線圖的更新增長已經放緩在2013年年底,之後的時間裡電晶體數量密度預計只會每三年翻一番。
1965年,戈登·摩爾準備一個關於計算機存儲器發展趨勢的報告。
他整理了一份觀察資料。
在他開始繪製數據時,發現了一個驚人的趨勢。
每個新的晶片大體上包含其前任兩倍的容量,每個晶片產生的時間都是在前一個晶片產生後的18~24個月內,如果這個趨勢繼續,計算能力相對於時間周期將呈指數式的上升。
摩爾的觀察資料,就是現在所謂的摩爾定律,所闡述的趨勢一直延續至今,且仍不同尋常地準確。
人們還發現這不僅適用於對存儲器晶片的描述,也精確地說明了處理器能力和磁碟驅動器存儲容量的發展。
華為晶片
先進的製程工藝代表著先進的晶片,依託於台積電的先進位程,華為的手機「麒麟」晶片性能逐年上升,並逐漸與高通「驍龍」晶片打成平手。
但隨著美國方面的施壓,台積電不得不放棄華為的訂單,即不再為華為晶片提供代工服務。
而華為海思作為半導體設計公司,主要負責晶片的設計,本身不具有半導體加工能力,且目前世界上只有三星與台積電兩家公司擁有5nm晶片製程工藝。
一旦斷供,意味著華為的手機晶片將從「麒麟1020」後不再有新的旗艦晶片推出,而老對手高通繼續吃著製程帶來的紅利,推出3nm,2nm的高性能「驍龍」手機晶片,將這對占據華為營收近半壁江山的消費者業務來說是致命的打擊。
「麒麟」再受打擊
如果說斷供是第一打擊,那麼更先進的2nm晶片製程工藝問世,將對華為晶片再次雪上加霜。
沒有了3nm,2nm製程工藝的加持,「麒麟」晶片的性能將遠遠落後於同時代的高通「驍龍」,三星「獵戶座」以及聯發科的「天機」系列晶片。
而手機遊戲與軟體的日益發展,對手機性能的要求越來越高,落後的性能將被主流消費者拋棄,這對於華為手機來說,將是巨大的打擊。
更先進的晶片工藝製程也代表著國內追趕難度再加大,中芯國際目前的12nm工藝依舊不成熟,良品率不足50%,很難給華為「麒麟」晶片帶來實質幫助。
外有猛虎,內無相助,華為海思半導體公司與其「麒麟」晶片,未來將充滿擔憂。
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