晶片製程之戰:從7nm到5nm,同場競技哪家強?

2020-11-24 OFweek維科網

2020年伊始，全球半導體先進位程之戰已然火花四射。從華為和蘋果打響7nm旗艦手機晶片第一槍開始，7nm晶片產品已是百花齊放之勢，5nm晶片也將在下半年正式首秀。這些逐漸縮小的晶片製程數字，正是全球電子產品整體性能不斷進化的核心驅動力。

7nm與5nm差距在哪

半導體製程技術從7nm邁入5nm，將為晶片性能及工藝效率等帶來極大程度的提升。尺寸越小意味著在相同面積之內可以儲存更多的電晶體，從而達到更快的運行速度，並降低能耗。

製程工藝的進步將會為晶片帶來哪些屬性的提升呢？5nm製程工藝目前還沒有商用，我們不妨用10nm和7nm做個對比。以華為麒麟處理器來看，從麒麟970（臺積電10nm製程工藝）到麒麟980（臺積電7nm製程工藝），其電晶體數量從55億上升至69億，同比增長25．5％，這也導致其CPU性能提升50％、GPU性能提升100％、NPU性能也提升了100％。當然，製程工藝的提升除了會改變處理器的性能外，還會降低功耗、縮短產品研發周期等，這也是行業不斷提升晶片製程工藝的原因所在。

按照全球IC晶圓廠技術演進路線來看，在2020年這個時間節點上，僅臺積電和三星實現5nm量產。其中，格羅方德和聯電基本已經放棄了7nm製程工藝的研發；英特爾目前還在研發7nm；中芯國際的7nm製程工藝將於2020年年底實現量產。

在對比臺積電和三星兩家5nm工藝方面，由於兩家企業對製程工藝定義的標準不同，很難界定孰好孰壞。但根據此前雙發公布的信息來看，他們5nm主要的對比對象是上一代的7nm工藝，我們不妨先來看看兩家企業7nm技術的差異化。

基於此數據，業內相關專業人士得出的結果是，這兩家7nm工藝在電晶體密度上非常接近，但臺積電的產能會高於三星。也就是說，三星第三代7nm工藝與臺積電第二代7nm工藝相當，那麼他們5nm工藝究竟如何呢？

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