芯片可以稱得上是人類最偉大的發(fā)明,一個指甲蓋大小的芯片竟然能夠裝下上百億個晶體管,如今已經(jīng)發(fā)展到了5納米,3納米正在推進,接下來還要繼續(xù)向小發(fā)展。
能夠做到10 nm以下的,全球目前只有臺積電、三星兩家,英特爾還在努力攻堅7nm,我們中芯國際因為受限制目前也未實現(xiàn)。但近日消息顯示,中芯制程全球領(lǐng)先了。
芯片制程繼續(xù)前進
芯片的發(fā)展一直在遵循摩爾定律在進行,即每18到24個月芯片的晶圓體數(shù)量翻一倍、性能也提高一倍。這樣的好處就是,晶圓管更小,芯片性能更好,價格也更加便宜。
這個定律是英特爾的創(chuàng)始人提出的,之后50多年的芯片發(fā)展也印證了這個定律。但在芯片制造技術(shù)上,英特爾這個老牌芯片巨頭逐漸跟不上了,被臺積電、三星超過了。
尤其是臺積電成為技術(shù)引領(lǐng)者,不斷追求更快、更好、更強,推進了技術(shù)更新迭代。
近年來,芯片制程進入到10nm以下,臺積電、三星均實現(xiàn)了7nm、5nm的量產(chǎn)。三星還率先采用GAA新模式實現(xiàn)了3 nm量產(chǎn),臺積電隨后沿用老技術(shù)也實現(xiàn)量產(chǎn)。
不過,因為成本明顯過高,3 nm似乎并不受歡迎。三星3 nm量產(chǎn)后沒有大客戶,臺積電3nm的N3工藝被放棄,英特爾、蘋果先后表示不用,將用后續(xù)的N3E工藝。
近日消息顯示,臺積電的2nm將于2025年量產(chǎn)??梢?,芯片制程依然在繼續(xù)前進。
中芯國際不甘落后
英特爾自新CEO基辛格上任后,發(fā)力先進制程,改變了原來的命名方式,原來的Intel 10改為Intel 7,等于實現(xiàn)了7 nm量產(chǎn),不過主要是自用,對外代工還沒有使用。
而在晶圓代工行業(yè),除了臺積電、三星外,還沒有努力、沒有放棄先進制程工藝的就只有中芯國際了,因為全球前五的格芯、聯(lián)電已先后宣布放棄研發(fā)10 nm以下了。
這兩家排名全球第三、第四,即使這樣也因為無力承擔(dān)研發(fā)成本而宣布放棄了。
中芯雖然目前公開的最先進制程是量產(chǎn)14 nm,但其實還在推進N+1、N+2等工藝,并且梁孟松還透露過,7 nm的技術(shù)開發(fā)已經(jīng)完成,5 nm、3nm研發(fā)也有序展開。
本來中芯的7 nm將于去年4月進入風(fēng)險量產(chǎn),但后來限制出現(xiàn),就再沒音訊了。
但中芯肯定不會停止先進制程的研發(fā),只是近來把重點放在了擴產(chǎn)28nm上了。因為該制程發(fā)展不受限制,并且還是目前市場上需求最大的主流,先站穩(wěn)了再圖前進。
這次制程全球領(lǐng)先
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,芯片制造工藝在28nm時,芯片性能與成本達(dá)到了完美平衡。而行業(yè)龍頭按照“贏者通吃、強者恒強”的特征,不惜成本繼續(xù)追求技術(shù)和市場壟斷。
如今,臺積電的先進制程利用率開始下降,還計劃關(guān)閉4臺EUV光刻機,以節(jié)省部分開支,也開始擴產(chǎn)28nm。而中芯一直非常堅定,連續(xù)4次投資擴產(chǎn)建28nm廠。
不僅如此,中芯國際還大力推進特色工藝,BCD工藝的制程技術(shù)做到了全球領(lǐng)先。
中芯的這個BCD工藝雖然是55nm,看起來跟臺積電、三星的3nm差了很多代,但其實它們不是一個層次,應(yīng)用領(lǐng)域也不一樣,先進制程主要是手機、PC等產(chǎn)品用。
而BCD工藝屬于特色工藝技術(shù)平臺,廣泛應(yīng)用于汽車、消費電子、工業(yè)自動化等。
BCK工藝是歐洲的意法半導(dǎo)體研發(fā)的,目前已經(jīng)發(fā)展到了第十代,制程也才90nm。臺積電、三星今年才計劃將BCD工藝推進到65 nm,所以中芯55 nm已是全球領(lǐng)先。
要不是限制,中芯國際的差距也不會太大。雖然目前在先進制程上跟臺積電、三星沒法比,但中芯有自己的優(yōu)勢,那就是特色工藝,能夠生產(chǎn)的芯片種類多、范圍廣。
中芯能夠生產(chǎn)的芯片種類甚至超過了臺積電,客戶數(shù)量因此也是全球第一,這正是中芯的底氣,在芯片形勢下行時還繼續(xù)擴產(chǎn)建廠,未來的發(fā)展也將會因此受益!