國產光刻機精度雖然低,把處理器尺寸做大些獲得同樣性能可行嗎?

2020-12-05 極客談科技

「極客談科技」,全新視角、全新思路,伴您遨遊神奇的科技世界。

華為在通訊領域的強勢崛起,引起了美國的警覺。為了限制華為的發展,美國不惜動用舉國之力對其進行限制。較為致命的一個打擊就是晶片,臺積電雖然已經獲得華為供貨的資格,但是高端5nm、7nm工藝製程的晶片依然無法代工,也包括華為5G基帶晶片!華為斷臂求生,不得已出售了榮耀品牌,儘可能將損失降至最低。有人不禁會問,國內光刻機精度雖然較低,能否通過增大處理器的體積來獲得同樣的性能呢?

華為出售榮耀品牌已經從側面回答了這個問題,答案是不現實。不僅僅是臺積電受制於美國,即便是中芯國際同樣也較為忌憚,關鍵是都脫離不開美國在晶片的核心技術。想要徹底擺脫美國的限制,使用荷蘭ASML公司的光刻機恐怕並不現實,只能夠使用國內自行研發的光刻機。代表國內光刻機最高水平的是上海微電子裝備股份有限公司,該公司600系列光刻機最高能夠實現90nm工藝製程,華為麒麟9000處理器使用的是5nm工藝製程。

或許您對5nm、90nm工藝製程之間的差異並沒有一個明顯的概念,依然拿華為手機處理器來說明。華為第一款手機處理器並非是麒麟處理器,而是在2008年由華為海思推出的K3處理器,使用的工藝製程為130nm。之後推出的K3v2處理器使用的40nm工藝製程,K3v3處理器使用的是28nm工藝製程。大家可以自行腦補,2008年的時候手機都可以做哪些事情。即便手機功能並不強大,海思K3處理器也並不成功,甚至後來華為都開始棄用,出售給一些山寨手機廠商使用。

那麼,通過增大處理器面積來提升性能的做法有哪些不可取之處呢?

同樣的晶片體積,能夠容納電晶體數量越多,意味著使用的工藝製程越先進。反之,工藝製程上的差距,想要容納同樣數量的電晶體,代表需要佔用的晶片體積也就越高。對於伺服器、臺式機等體積較大產品來說問題或許不大,但是對於空間有限的手機來說並不適用。智慧型手機流行的今天,如果有人在拿出大哥大您一定會覺得詫異(雖然並沒有這麼誇張,意思如此)!另外一大因素就是功耗,功耗過大會導致兩個問題,一個是電池容量不足,無法滿足一天一充的基本需求;一個是手機內部溫度過高,會導致處理器降頻運行,甚至是導致手機工作不穩定,頻繁出現死機的問題。

通過做大處理器的體積來提升心性能的問題,是否可行,您怎麼看?歡迎大家留言討論。

相關焦點

  • 淺談光刻機
    首先,光刻機是晶片製造當中一個非常核心的設備,可以說是整個晶片產業當中最核心最重要的一個環節,光刻機的精度直接決定了晶片的質量。光刻設備從光源(從最初的g-Line, i-Line 發展到EUV)、曝光方式(從接觸式到步進式,從乾式投影到浸沒式投影)不斷進行著改進。晶片尺寸的縮小以及性能的提升依賴於光刻技術的發展。光刻設備光源波長的進一步縮小將推動先進位程的發展,進而降低晶片功耗以及縮小晶片的尺寸。
  • 光刻機發展分析:光刻機國內外主要廠商與市場現狀分析
    中國目前的光刻機技術還在起步探索階段,雖然取得了一些小成就,但離國外先進技術差距還很大,希望通過目前科研人員的努力,能真正用上性能強,穩定性高的高端國產晶片。集成電路裡的電晶體是通過光刻工藝在晶圓上做出來的,光刻工藝決定了半導體線路的線寬,同時也決定了晶片的性能和功耗。 工欲善其事,必先利其器,要想半導體產業突破技術封鎖,要想開發先進的半導體製程,就必需要有先進的光刻機。 近期,關於光刻機,中芯國際、長江存儲、華虹先後傳來好消息。
  • ASML明年推2nm光刻機,國內光刻機停留在90nm,差距真大
    小米OV等五六家廠商都是使用高通、聯發科、三星提供的處理器,因此不少網友表示如果這些巨頭斷供晶片,很多國產手機品牌會很快癱瘓,因此讓越來越多的人知道晶片已經成為手機、電腦等領域的制高點。如今能自研光刻機的企業不超過三家,而且他們之間的差距巨大,目前高端光刻機只有ASML能做出來,三星、臺積電、英特爾所代工的晶片生產設備,就是從ASML進行購買。ASML幾乎壟斷了光刻機的所有核心技術專利,而且不會對外出售,即使一臺光刻機非常昂貴,但一直處於供不應求,一些訂單甚至需要兩三年後才能交付,有錢也很難買到。
  • 看懂光刻機:光刻工藝流程詳解
    光刻機: 半導體製造業皇冠上的明珠 光刻機根據應用工序不同,可以分為用於生產晶片的光刻機,以及用於封裝的光刻機,其中封裝光刻機對於光刻精度和控制精度的要求都比製造用光刻機低很多,價值量也相對較低,本文主要討論用於晶片製造領域的光刻機。 光刻機是晶片製造中光刻環節的核心設備, 技術含量、價值含量極高。
  • 什麼是光刻機?一臺上億的ASML光刻機工作原理分享
    為了避免影響設備的精度,在運輸中也對穩定性有極高的要求。因此,機場海關以機坪查驗的方式對該貨物實行全程機邊監管,待貨物裝入特製溫控氣墊車,移至海關的機坪視頻監控探頭之下,完成緊急查驗後當晚就得到放行。 那麼到底是什麼設備能獲得機場海關如此嚴陣以待,而且能有單臺破億的價格呢?
  • 一份關於國產光刻機龍頭——上海微電子的介紹
    封裝光刻機對於光刻的精度要求低於前道光刻要求,面板光刻機與IC前道光刻機工藝相比技術精度也更低,一般為微米級。IC前道光刻機技術最為複雜,光刻工藝是IC 製造的核心環節,利用光刻技術可以將掩模版上的晶片電路圖轉移到矽片上。光刻機是一種投影曝光系統,包括光源、光學鏡片、對準系統等。
  • EUV光刻機進口無望,國產晶片將何去何從?
    打開APP EUV光刻機進口無望,國產晶片將何去何從? 三星電子突破3nm,臺積電,三星兩強相爭,國產晶片面臨的差距再次拉大。根據此前荷蘭光刻機製造商阿斯麥的表態,DUV光刻機無需獲得美國批准,但是EUV光刻機暫時不在此列。這也意味著國內將很難獲得EUV光刻機,國產晶片新工藝製程研發受阻,止步於7nm製程。
  • 國產90納米光刻機可以幹什麼?
    就好比我們國家的航空發動機,你雖然能飛,但是你的體積大做功少。人家發射一枚火箭能運10頓物質到太空,輪到你就需要發射2到3次才能達到這種效果。人家飛機能裝滿燃料彈藥起飛,你只能裝滿油少掛彈,或者掛滿彈少加油!人家一顆晶片可以集成處理器,GPU,內存。而你得用三顆不同晶片來替代,這樣有可比性麼?
  • 光刻機是幹什麼的
    光刻機是幹什麼的 與非網 發表於 2020-03-15 14:46:00 經常聽說,高端光刻機不僅昂貴而且還都是國外的,那麼什麼是光刻機呢?
  • 中國押注的碳基晶片,能繞開EUV光刻機嗎?
    嗎,實現晶片的自主可控嗎?英國半導體應用公司執行長說:「在越來越多的需要提高速度、減少延遲和光檢測的應用中,矽正在達到其性能的極限。」美國半導體工業協會——成員包括英特爾、AMD和GlobalFoundries——發表了一份報告。這份報告宣稱,到2021年,矽電晶體尺寸的縮小將不再是一件經濟可行的事情。
  • 光刻機是什麼?為什麼荷蘭的最流弊
    掩膜臺:承載掩模版運動的設備,運動控制精度是nm級的。 物鏡:物鏡由20多塊鏡片組成,主要作用是把掩膜版上的電路圖按比例縮小,再被雷射映射的矽片上,並且物鏡還要補償各種光學誤差。技術難度就在於物鏡的設計難度大,精度的要求高。 矽片:用矽晶製成的圓片。矽片有多種尺寸,尺寸越大,產率越高。
  • 投入佔比超光刻機,揭秘走在國產替代前列的刻蝕設備...
    光刻的精度直接決定了元器件刻畫的尺寸,刻蝕和薄膜沉積的精度則決定了光刻的尺寸能否實際加工,因此光刻、刻蝕和薄膜沉積設備是晶片加工過程中最重要的三類主設備,價值佔前道設備的近 70%。在高端光刻領域,浸沒式光刻是幹法光刻的替代技術,新舊技術的替代帶來了光刻機的完全壟斷。
  • ASML突破1nm光刻機,留給國產光刻機的時間還有多久?
    但是令人沒有想到的是,就在近日,荷蘭ASML公司突然表態已經完成1nm光刻機設計,摩爾定律將繼續延續。如此一來,留給國產光刻機的時間還有多久呢?此外,ASML公司第一大股東資本國際集團和第二大股東貝萊德集團都是美國資本。所以可以毫不誇張地說,ASML公司其本質就是一家總部在荷蘭的美國企業。國產光刻機現狀那麼經過這些年的發展,國產光刻機發展到什麼水平了呢?
  • 華為的第四場戰役:光刻機!
    近段時間以來,關於華為要上馬做光刻機的消息,傳的沸沸揚揚。第一個消息,華為在網上公開發布了光刻工藝工程師的職位,很多國內廠家也接到大量配套產品的詢價。第二個消息,華為全國瘋狂挖人,此前國內唯一有能力造光刻機的上海微電子甚至打電話到高層投訴。
  • 最牛的國產光刻機巨頭誕生!全球排名第四:幾乎壟斷國內光刻機市場
    【6月2日訊】眾所周知,隨著越來越多中國高新科技企業被列入到美國「實體清單」之後,相對較為落後的國產晶片製造,也是再次引起了大家關注,其中在整個晶片製造過程中最重要的設備—光刻機,自然也就成為了大家最為關注的晶片製造設備之一,畢竟光刻機精密度直接影響著晶片性能、功耗、發熱等表現;
  • 面對美國的晶片攻勢,中國押注碳基晶片,能繞開EUV光刻機嗎
    那麼碳基晶片出現之後,可以繞開EUV光刻機嗎,實現晶片的自主可控嗎? 英國半導體應用公司執行長說:「在越來越多的需要提高速度、減少延遲和光檢測的應用中,矽正在達到其性能的極限。」 美國半導體工業協會——成員包括英特爾、AMD和GlobalFoundries——發表了一份報告。這份報告宣稱,到2021年,矽電晶體尺寸的縮小將不再是一件經濟可行的事情。
  • 半導體製造行業,別只知道光刻機了,這些東西同樣能卡脖子!
    其次就是高通,大部分國產手機都嚴重依賴於高通,可以說國內手機的淨利潤還沒有給高通交的錢多,可見晶片的重要程度,而晶片的製造則離不開一個最為關鍵的設備,那就是光刻機,但光刻機雖然是晶片製造中最重要的但並不是唯一重要的,還有其他一些製造設備同樣重要,那麼除了光刻機還有哪些設備?
  • 冰刻技術在理論和技術上,能不能實現現在的EUV光刻機的精度?
    冰刻技術完全可以實現與EUV光刻機相當的精度。只不過要實現這個精度,必須讓電子束直寫光刻機的的解析度達到納米級別才行。其實「冰膠+電子束」的效率是遠遠比不上「光刻膠+光刻機」的。從製造效率上來看,這種冰刻技術是不如光刻機的。而冰刻的解析度主要取決於電子束刻機,雖說電子束直寫光刻機的精度已經達到了10納米左右甚至以下的精度,但是國內電子束直寫光刻機的精度在1微米,還沒有達到納米級別。事實上,冰刻技術只是將化學的光刻膠換成了水蒸氣而已。早在2018年,就發布了冰刻系統,這次的冰刻則是其升級版,主要就是將原料生產為成品。
  • ASML光刻機的工作原理,光刻機製造難度有多大?
    上海微電子裝備公司總經理賀榮明去德國考察時,有工程師告訴他:「給你們全套圖紙,也做不出來。」賀榮明幾年後理解了這句話。 光刻機,被稱為現代光學工業之花,製造難度非常大,全世界只有少數幾家公司能夠製造。其售價高達7000萬美金。用於生產晶片的光刻機是中國在半導體設備製造上最大的短板,國內晶圓廠所需的高端光刻機完全依賴進口。
  • EUV光刻機是中國半導體行業的唯一癥結嗎?
    在中美關係緊張的大背景下,這顆「明珠」備受關注,其光環似乎已經蓋過了其他半導體設備,更是有聲音認為只要擁有一臺EUV光刻機,中國半導體產業的問題基本就能解決。但事實並非如此。在第四屆國際光刻技術研討會會議上,來自Gigaphoton的Toshihiro Oga在同媒體交流時表示:「光源製造面臨的挑戰眾多,光刻機要求光源有很高的性能,例如高對比度和純淨無缺陷的成像質量,同時也要控制成本和可靠性,這些東西往往很難互相匹配。另外從客戶的角度而言,通常光源系統不具有通用性,專業性強。」