為什么制程14 柵極間距是70,還是晶體管的尺寸是七納米

自己芯片工藝的研發速度更快,完全看誰能把錢和人堆起來 。簡而言之,現有的英特爾10納米明顯領先于英特爾自己的14納米,與TSMC的7納米基本相同 。因此,英特爾14納米肯定遠遠落后于TSMC的7納米 。無論是應用于手機芯片制造還是臺式機CPU制造,無論芯片設計,都比不上TSMC的7nm 。但還是那句話,技術是部分,量產才是關鍵 。
芯片七納米制程,是指晶體管之間的間距是七納米,還是晶體管的尺寸是七納米?
我來簡單說說吧!1、納米是尺寸還是間距:用最直白的話說,芯片制造工藝中的5nm、7nm其實指的就是晶體管尺寸 。一般專業術語稱之為晶體管柵極的寬度(下圖紅框就是柵極),也就是所謂的柵長 。柵長的寬度越小,也就意味著晶體管的尺寸越小 。2、晶體管小的好處:晶體管越小也就意味著在單個晶圓體上能塞入更多的晶體管,相同晶圓體面積的情況下,這樣就可以以更小的功耗來容納更復雜的電路系統,也就意味著了電路系統集成度更高,能實現更大的運行速率 。
目前晶圓體尺寸最小能達到4寸,不過集成電路主流是使用8寸的晶圓體(見圖) 。3、晶體管尺寸不能無限縮小:當然,在我們這個世界很多技術都會遇上物理極限,晶體管尺寸也一樣 。按照現有的技術,當晶體管達到20nm時就會產生量子物理問題,比如漏電等 。因此,隨著尺寸的越來越小,要解決的技術問題也就越多,廠商的研發難度也就越高 。
現在的7nm的制造工藝已經接近物理極限,而臺積電現在已經準備研制5nm制造工藝,真要成功基本算是要突破物理極限了 。4、光刻機和蝕刻機的作用:要想實現納米級晶體管制造,最終都離不開這兩種設備 。前者的主要作用是在晶圓體上涂抹光刻膠并進行光腐蝕,并在其中包含編碼等內容;而后者則是將光刻機復印在晶圓體上的電路進行蝕刻,最終形成柵級,也就是前面說的晶體管 。
英特爾的最近cpu是14納米,可臺積電代工的手機cpu已經是7納米了,為什么?
作為芯片制造產業兩個巨頭,臺積電和intel一直在競爭,幾年前,我們第一次看到了英特爾10nm工藝延遲的消息,說實話,當時并沒有預料到英特爾的延遲會有那么長 。更甚至,我們不相信,臺積電會提前intel發布和應用7nm工藝芯片,究其原因,其背后則是世界頭號和二號強國美國和中國關于技術理念、優勢的爭奪 。
【為什么制程14 柵極間距是70,還是晶體管的尺寸是七納米】拋開本身芯片制程來說,誰的制程工藝的研發速度更快,完全是看誰更能“堆錢”和“堆人” 。也就是說工藝研發速度尤其是靠全球頂級的工程師們(頂級薪水)的“工時”堆出來的 。,這幾年摩爾定律慢下來,其實最最主要是Intel跟不上摩爾定律了,一個是intel自產自銷,而高通,華為,arm、TSMC、Apple、nVIDIA的器件,依舊在摩爾定律的引擎下快速成長,需要專業的代工廠臺積電來做,也需要臺積電不斷提升 。
可以看數據 。X86每年單核整數性能增速5%,蘋果ARM每年單核整數性能增速25~40% 。Intel晶圓廠每一代工藝耗費5年,TSMC代工廠每一代工藝耗費2.5年 。當然,還有另外一個因素,是X86個人電腦這幾年不景氣 。從2012年開始,PC市場持續萎縮,連續5年的平均每年萎縮率達到7%,intel手機處理器又沒有多大銷量,Intel作為自產自銷要考慮成本和投入還要顧慮銷售,也就是年年擠牙膏的根本原因 。
前幾年,Intel公司全球裁員1.2萬人,來保證其晶圓廠在資金短缺的情況下,照這個速度繼續萎縮下去的話,intel資金也是一個主要 。反觀臺積電,在這幾年手機和其它領域芯片需求較大,專注于芯片代工,在專注研發和生產,具有穩定的訂單和代生產需求,這一方面還是很有優勢的,這也就不難理解臺積電優于intel發布更高級別芯片 。

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