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1平方毫米如何集成上億晶體管,晶圓達到1毫米制程會是什么結果

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【1平方毫米如何集成上億晶體管,晶圓達到1毫米制程會是什么結果】晶圓工藝制程達到1納米會怎樣？
在現在的材料下，晶圓的工藝制程的極限是5nm 。我們知道，這個工藝越先進，晶體管就越小，相同面積的芯片就可能塞進更多的晶體管了，理論上能芯片的性能和功耗都會得到改善 。但是，它也會有很多負面的作用，最主要的就是漏電流，隨著溝道長度（就是制程）的縮小，這個漏電流就越嚴重，制程帶來的好處基本上被這些負面作用抵消了，雖然像英特爾、IBM等采用了一些新的手段（如FinFet）去改善漏電流等問題，但它總是有個限度 的 。
芯片里的單位納米是什么意思？是否是越小越先進呢？
一說到芯片，我們就會說到納米(nm)，比如華為海思的990 5G SoC芯片就是用7nm工藝制程生產的芯片 。納米（nm）是長度尺寸的單位，先不說先進不先進的事，尺寸越小，它的生產難度就會越大，這個大家沒有異議吧？芯片由大規模數量的晶體管組成芯片也可以稱為集成電路，我們把晶體管、電阻、電容等集成到晶片上就成為集成電路了 。
大規模數量的晶體管集成在一起設計的電路，可以大大的提升性能，并且降低成本，尺寸更是可以大大的縮小 。為什么我們平常見到的芯片（集成電路）好像很簡單，只是引腳比較多？是因為芯片經過了封裝，只把功能引腳引出來，這樣才可保護芯片，避免受到損傷 。芯片越小的確越先進芯片越小，難度就越高，那為什么我們要把芯片做得那么小呢？比如手機，大家是不是喜歡又輕又薄的？如果光手機的芯片就有手掌那么大，手機還沒做得輕薄嗎？所以芯片尺寸超小，電子產品設計的靈活性越高 。
芯片越小，成本越低，晶圓是生產芯片的關鍵材料，晶圓的價格是相當昂貴的，尺寸越小，同一塊晶圓上就可以切割出更多數量的芯片了 。要提升芯片的性能，就需要更多CPU核心，也就需要集成更多晶體管，相同尺寸的芯片，要集成更多數量的晶體管，意味著單個晶體管的尺寸更小 。晶體管之間的距離就更小的，它 們之間的電容就會減少，晶體管的開關頻率就可以得到提升 。
根據功率計算公式P=U x I =U x U / R，芯片的工作電壓越高，它的功耗就越大，晶體管的尺寸變小后，導通電壓也需要相應的減少，這樣芯片的功耗就可以得到降低了 。晶體管數量越多，工作頻率越高，功耗越低，也就代表芯片越先進了！說是容易，但大家想想，納米是什么概念？1納米(nm)跟4個原子的大小差不多，1nm比細菌的長度還小得多，可想而知，要在晶片上做出7nm或者5nm寬度柵極的晶體管有多難了 。
越先進的芯片，除了需要越先進的工生工藝和技術水平，還需要有先進的設備支持 。ASML公司生產的極紫外光(EUV)光刻機就是必不可少的設備了，而紫外光(EUV)光刻機本身就是全球尖端科技的結晶 。臺積電目前已經突破5nm的工藝，將會在2020年實現量產，而中芯國際目前也只能量產14nm的芯片 。所以最近大家擔臺積電斷供會對華為造成影響就是這個原因了！歡迎關注@電子產品設計方案，一起享受分享與學習的樂趣！關注我，成為朋友，一起交流一起學習記得點贊和評論哦！非常感謝！ 。
芯片的研發尺寸到一納米之后怎么辦，是不是要另尋出路？
1nm工藝制程并不是芯片的極限今年3月份臺積電與臺灣國立交通大學的研究團隊因為成功開發出了大面積晶圓尺寸的單層氮化硼（BN）而登上了《自然》雜志，厚度僅0.7nm 。這也是臺積電首次登上如此權威的期刊 。隨著晶體管的尺寸不斷縮小，目前即將達到傳統半導體材料的物理極限 。厚度僅有原子層厚度的二維原子層半導體材料可以解決晶體管微縮瓶頸，它可以有效阻隔二維半導體不受臨近材料干擾，可望借此進一步開發出2nm甚至是1nm的晶體干工藝制程 。

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