国产4nm芯片“量产”?真相令人发指,但价值非凡,努力必有回报
近年来,虽然中国大陆在半导体代工领域取得了一定进展,但与台积电、三星等公司仍有较大差距。
此前,台积电和三星宣布计划量产3nm芯片,3nm芯片将于2024年商业化,中国大陆目前掌握了更先进的14nm工艺,具备量产14nm芯片的能力,也推出了一些14nm芯片。
单从量产工艺水平可以看出,中国大陆与国际水平还有较大差距,而不久前,长电科技突然宣布,已经达到了多芯片产品封装系统的4nm节点。
一时间,网上充斥着关于国产4nm芯片的新闻,让大家无比兴奋,但随着越来越多的人关注这件事,聚光灯被推到了关注的焦点,没想到的是"封装"这两个词和晶圆工艺之间存在着天壤之别。
原来,龙芯宣布的是4纳米芯片的封装技术,而不是量产4纳米芯片的能力。
事实上,我国的包装技术一直处于国际领先水平,但包装不等于生产,但两者之间有着明显的区别。
具体来说,芯片的诞生有设计、制造、封装、测试等环节,其中制造环节难度最大。
中国大陆企业掌握了设计、封装、检测等先进环节,但只停留在制造关键节点。
因为制造先进芯片需要EUV光刻机,而只有荷兰ASML公司才能生产EUV光刻机,由于技术原因受到美国的限制。
在这种情况下,ASML不能随意向中国企业提供EUV光刻机,这直接影响了中芯国际等企业处理先进工艺的能力,这是中国大陆晶圆制造的差距。
虽然我们还没有掌握先进的晶圆制造工艺,但在设计和封装方面已经达到了国际先进水平。
就像华为海思可以设计出领先的手机芯片,可惜它没有提供芯片制造环节,在美国制裁之后,只能被迫停产。
然后是封装环节,主要用于保证封装的芯片具有较强的机械性能、良好的电气性能和散热性能。
也许有人会说,长电科技公布的4nm芯片封装技术,就是为产品做封装,就像苹果委托一家中国公司做手机外壳一样。
虽然连接芯片封装的技术难度比芯片制造低,但绝不是毫无意义,也不是做封装盒那么简单。
近年来,半导体行业发展迅速,从十几年前的28nm工艺升级为3nm工艺。
在封装过程中,硅材料本身的物理极限几乎被触及,企业不得不支付更高的成本来完成封装过程。
这一次,虽然长电科技取得的成绩低于芯片生产的难度,但长电科技已经成功实现了2D和25D 和 3D 封装。
长电科技的封装技术可以在更薄的单位面积内实现高精度集成,从而提高封装领域小芯片技术的模数功能和尺寸。
这项技术的重要性在于,它有望承担起突破摩尔定律局限性的责任,而在传统硅基晶圆领域遭遇技术封锁的本质中,小晶圆有望改变晶圆的封装方式,通过先进封装技术的集成,将多个不同功能的晶圆集成到一个系统晶圆中。
简单来说,当我们无法克服先进的加工技术时,我们可以利用成熟的工艺来生产芯片,然后利用封装方案将多个芯片集成在一起形成一个小芯片,这样可以大大提高性能。
华为早前公布的堆叠晶圆解决方案就是一个例子,未来在制造工艺落后的情况下,封装技术有望达到先进水平。
值得一提的是,中国还推出了专门针对小尺寸晶圆技术的标准化计划。
2024年3月,中国计算机互联技术联盟会同电子标准研究院、各企业、科研院所共同制定了《小型芯片接口总线技术要求》和《微电子芯片光互连技术》。
对此,有人认为,这是中国突破美国晶圆技术封锁的捷径,将成为国产硅片的重要途径之一。
我相信,在未来几年内,我们将能够在半导体领域取得突破。 对此,您怎么看,请点赞、点赞、分享。