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2纳米芯片,巨头的金钱竞赛
作者:管理员    发布于:2022-07-20 09:20:39    文字:【】【】【
指挥了全球半导体发展史半个多世纪的摩尔定律(集成电路上可容纳的晶体管数量大约每18个月就会增加一倍),直到现在还保有顽强生命力。

7月14日,台积电在投资者会议上表示,2纳米制程将在2024年试产,2025年量产。与3纳米制程芯片相比,相同功耗下,2纳米芯片速度可以增加10%-15%;相同速度下,功耗可以降低25%-30%。

这个由英特尔创始人之一戈登·摩尔所提出的定律,带动整个半导体产业链向前推进半个多世纪。谁能率先推动摩尔定律的发展,就能在市场上获得更多份额,赚得盘满钵满。这也是众多企业还在不断追着摩尔定律跑的原因。

越是高制程,芯片效率越高,但研发越是艰难,越来越多的竞争者在追逐赛中退出。在成熟制程,全球最主要的竞争者有十多家,涉及成熟制程的晶圆厂就有一百多家。进入10纳米制程之后,全球半导体代工厂仅剩台积电(NYSE:TSM)、三星(PINK:SSNLF)和英特尔(NASDAQ:INTC)三家。而在7纳米制程之后,全球范围内的竞争者就剩下台积电和三星。

其实,在2021年,IBM就发布了全球首颗2纳米制程的芯片,根据公开资料,IBM的这颗2纳米制程的芯片是将大约500亿晶体管放在一片指甲盖大小的芯片上,与7纳米制程的芯片相比,其运算速度将快45%,而能效方面则将提高75%。

不过,IBM作为研究机构,尚不具备量产的能力,2纳米制程芯片从实验室到量产,还需要一段时间。

2纳米制程是一个什么概念?一根头发丝的直径一般是5万纳米,2纳米相当于把头发丝轴向剖25000份。

此前,在宣布2纳米芯片研发成功后,IBM宣称,一个指甲大小的2纳米芯片就能容纳多达500亿个晶体管。对于消费者来说,新技术使芯片降低75%能耗,提高手机的性能,例如电池的寿命可以延长将近4倍。

但到了2纳米制程后,涉及原有的工艺架构、材料、设备的更新,技术革新,意味着产业格局或将重新洗牌,这也是诸多企业甚至国家和地区决定押注2纳米的原因之一。

除了老玩家台积电和三星,另一个传统芯片据欧英特尔在2021年7月公布最新技术路线图,称将在其2纳米制程上转换新的技术结构,以增强新制程的竞争力。英特尔在10纳米制程之后被指竞争乏力。

英特尔此前采用FinFET,即鳍式场效应晶体管,FinFET工艺在22纳米制程之后成为半导体的主流工艺架构,一直延续到5纳米。英特尔即将在2纳米上转换成GAAFET架构,全环绕栅极晶体管,这一工艺架构被视为FinFET工艺的接任者。

三星在3纳米节点上率先引入GAAFET的工艺,台积电也将在2纳米节点上采用GAAFET工艺架构。可以理解为,GAAFET工艺就是进入2纳米制程之后的主流工艺架构。

芯片也是国家和地区的竞争游戏。
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