摩尔定律停滞不前,中国芯片有足够的时间赶上台积电和三星!
众所周知,在集成电路技术方面,中国大陆与世界顶尖集成电路技术仍有差距。 例如,台积电和三星已经进入3nm,并将在2025年进入2nm。
那我们呢? 目前的技术是14纳米,相当于4代,相差约10年。
华为麒麟9000s的推出意味着我们可能拥有7nm的水平,但这还不是表面上的,就算是用7nm来计算,真正的差距也是2代,超过5年,谁计算一下,区别就一清二楚。
也正是因为如此,美国才想通过各种禁令来阻止或延缓中国在先进芯片方面的进步,让中国的芯片技术永远落后于美国,让美国获得自己的经济和政治利益。
例如,EUV光刻机不能卖到中国大陆,即使是两台最先进的浸没式DUV光刻机也不能卖到中国大陆。
虽然形势黯淡,但我们并不太担心,因为目前的集成电路技术已经发展到物理极限,我们有足够的时间超越台积电和三星。
在芯片工艺中,14nm、7nm、3nm,所有这些工艺都用什么来代表? 实际上,它指的是门的宽度。 它也被使用"线宽"要替换它,"线宽"指芯片电路的最小蚀刻宽度。
但是,自28nm工艺以来,集成电路行业的线宽基本没有提高,因为要使电路正常通电,至少需要几十个甚至几百个原子宽,所以线宽不能无限减小。
从28nm开始,芯片制程的进步更多地体现在架构和工艺的改进上,已经实现"与先进芯片相同的能效和性能"。
比如我用28nm工艺做28nm芯片,在下一代,线宽没有变化,理论上还是28nm,但是通过架构和工艺的改进,晶体管密度提升了15%,这一代叫28nm,或者说22nm,当然叫22nm, 还有14nm、10nm等。
同样,7nm、5nm、3nm并不真正意味着7nm、5nm、3nm线宽,而是架构、工艺等方面的改进,使这些芯片理论上具有5nm和3nm的能效和性能。
如今,芯片制造工艺的进步不是基于线宽的减小,而是基于更先进的架构,如FinFET晶体管、Gaafet晶体管等,它们对晶体管进行三维堆叠,最终转化为摩尔定律过程"等效过程"--"生命! "。o
此外,在晶圆制造过程中,由于线宽并没有真正减小,因此通常使用很多半导体设备,例如光刻设备、蚀刻设备。 在这种情况下,虽然所谓的晶圆工艺仍在前进,但它实际上是停滞不前的,我们将有很长的时间来赶上。
即使我们没有先进的EUV光刻技术或先进的浸没式DUV光刻技术,我们也可以赶上架构和工艺升级、更好的晶体管结构以及封装技术的变化。