台積電不再一家獨大,國產5nm技術奪先手,麒麟1020有望提前量產

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下一代5G晶片是麒麟1020、A14、高通驍龍875、以及三星的Exynos 1000。

其中麒麟系列、蘋果的A系列和高通的驍龍系列大多數由台積電代加工,而三星的Exynos 1000則由三星自己加工。

不過可以確定的是,這四款5G旗艦晶片,均為5nm工藝設計,但是跟以往不同的是,不僅僅是在晶片設計上遇到瓶頸,更是在加工工藝上也遇到了瓶頸。

為什麼5nm工藝跟7nm工藝相比,相差多個技術跨度

這裡先簡單的科普一下:目前所說的7nm工藝或者14nm工藝,主要是柵極寬度,我們知道,電晶體是一種具有場效應的晶體,電晶體中,源極和漏極是由矽元素連接起來的,柵極上的0/1的開關控制著電流是否通過。

但是當柵極的寬度變得低於一定程度的時候,柵極就不能起到「隔斷/控制」的作用,源極和漏極就會互通。

以往14nm以上的時候,晶片公司主要關注的是晶片工藝和矽晶組合,但是到了7nm以下,特別是5nm已經達到了「電場的極限」,或者說是半導體工藝在目前物理學上的一個極限點。

(PS:這裡的解釋不一定嚴禁,但是能夠輔助不太了解的朋友,有個大致的概念)

目前解決以上問題只有兩條路,第一條路就是突破物理極限,因為在前些年物理學的極限還是22nm,當時也說的不能再低了,但是技術逐年還是在突破。

第二條路就是尋找到另外的半導體,新型的合成半導體材料,用來代替目前的矽元素。

但是為了滿足目前手機市場或者其他市場的迫切需求,5nm晶片勢在必行。

研發晶片是理論,那麼量產晶片就是最好的實踐

華為和高通都宣稱已經研發出來了5nm的晶片,並且採用了各自的特殊工藝技術,但是這種實驗環境下的工藝技術,能否在保證良品率的情況下實現量產,就需要晶片加工企業,例如台積電或者三星等晶片加工企業,還有國內的中芯國際。

5nm跟7nm最大的區別就是,5nm的晶片中對蝕刻機的要求更高,雖然說在在技術領域上蝕刻機相比於光刻機技術難度要低一些,但是隨著晶片規格的越來越小,蝕刻機難度也隨著增加,特別是到了5nm晶片工藝,蝕刻機難度已經基本上等同於光刻機難度,而在蝕刻機技術方面,國產技術在全球屬於數一數二的。

國內的中微半導體已經在2019年就可以量產5nm蝕刻。

這相當於在晶片研發上實現了彎道超車。

5nm晶片的製造,台積電無法一家獨大了

因為麒麟1020的量產勢在必行,5nm的晶片想要實現量產,就必須使用國內的5nm工藝蝕刻機。

這種技術上的突破,從側面也減輕了來自美國的壓力,因為蘋果的A14晶片,想要量產,除非不找台積電加工,否則就必須要使用中微的5nm蝕刻機技術。

如此以來,除了三星之外,高通和蘋果相當於都離不開中國的5nm晶片蝕刻機。

對於華為來說,麒麟1020跟台積電有著較長時間的合作,而中微更是不用說,在華為的鼎力支持下,國內晶片技術也將成為反向制約的一種手段。

而麒麟1020也將勢必會比蘋果的A14和高通的驍龍875先一步實現量產,屆時隨著華為Mate40的發布,華為晶片,將成為全球首發的5nm手機晶片,當之無愧的走向技術No.1。


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