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芯片7nm指的是什么 7nm工藝是什么意思( 五 )

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來(lái)源："Progress in EUV lithography toward manufacturing", Proc. SPIE 10143, Extreme Ultraviolet (EUV
另外，EUV帶來(lái)的價(jià)值還包括（1）圖案保真度會(huì)明顯更高 。傳統(tǒng)多重曝光技術(shù)的一大問(wèn)題就是圖案保真度并不好，比如像上面這個(gè)圖案一樣，最終獲得的圖案與預(yù)期存在出入 。三星表示，EUV 2D保真度相比ArF多重曝光要優(yōu)秀70%；
（2）設(shè)計(jì)彈性更大，比如雙向金屬配線（bi-directional metal routing），路徑、配線會(huì)變得更簡(jiǎn)單；（3）更緊致的關(guān)鍵尺寸分布（CD distribution）；（4）在SRAM cache存儲(chǔ)部分，單次曝光2D EUV，布局圖案變小至多50%，所以三星目前在SRAM部分相較其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的同代工藝有著最高的密度，bit-cell尺寸為0.0262μm2 。
針對(duì)密度增加，三星還為7nm LPP增加了一些特別的結(jié)構(gòu)方案，比如說(shuō)cell高度縮減——而且是只有EUV可以做到的；7nm LPP還重新引入了SDB（single-diffusion break，single dummy gate單虛擬柵） 。
如果我們對(duì)舊數(shù)據(jù)做個(gè)粗略的統(tǒng)計(jì)，則三星7nm LPP在晶體管密度方面，相比臺(tái)積電N7工藝略有優(yōu)勢(shì)，但不及同樣用上了EUV的N7+ 。WikiChip在去年10月最新的預(yù)計(jì)為三星7nm LPP HD高密度cell方案的晶體管密度在95.08 MTr/mm2，而HP高性能方案的晶體管密度則在77.01 MTr/mm2 。
來(lái)源：WikiChips（注：我們對(duì)本圖進(jìn)行了二次演繹）
上面這張圖并沒(méi)有算上臺(tái)積電的N7+（和N6），若按臺(tái)積電宣稱(chēng)N7+的密度增加20%來(lái)算，臺(tái)積電N7+的晶體管密度應(yīng)該顯著高于三星的7LPP HD高密度cell方案，低于三星6LPP HD（密度提升18%） 。另外，僅以密度判斷工藝成熟與否也是不科學(xué)的，這些數(shù)據(jù)僅作為參考 。
目前比較知名采用三星7nm LPP工藝的芯片應(yīng)該就是Exynos 9825了——即應(yīng)用于Galaxy Note 10手機(jī)的那顆SoC 。實(shí)際上，Exynos 9820與9825是非常利于對(duì)比三星8nm與7nm工藝差別的兩款SoC，因?yàn)?825實(shí)際各個(gè)層面的提升都不大，基本只有CPU的一組核心略加了頻率 。不過(guò)市面上還沒(méi)有Exynos 9825的詳細(xì)數(shù)據(jù)，比如die size；從NoteBookCheck的測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)看，兩者未能表現(xiàn)出大差別 。
Exynos 9825更像是三星的練手之作：三星似乎一直有這樣的傳統(tǒng) 。多年前Exynos 5430，就各部分設(shè)計(jì)IP看來(lái)屬于Exynos 5422（Galaxy S5）的小升級(jí)；不過(guò)5430實(shí)際是三星在20nm工藝上的第一次練手，這顆芯片也從未大面積鋪貨，而作為從中學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品：Exynos 9825看起來(lái)也是如此 。
無(wú)論今年蘋(píng)果A14將采用何種工藝（傳言稱(chēng)由臺(tái)積電N5節(jié)點(diǎn)全包攬），以及7nm這個(gè)節(jié)點(diǎn)的壽命還有多久，跨入EUV的廝殺顯然已經(jīng)由Kirin 990 5G、Exynos 9825這些非大量出貨的SoC吹響了號(hào)角，7nm也是臺(tái)積電和三星練手EUV的第一步 。有關(guān)另一個(gè)尖端制造工藝的參與者：Intel的10nm與7nm，我們還將在未來(lái)的文章中做進(jìn)一步的介紹 。
更新：三星在后續(xù)發(fā)布的5nm、4nm路線圖中，更新了其7nm LPP工藝節(jié)點(diǎn)的信息（早前三星定義的7nm第二代，如今似已明確為5nm LPE，原本的7nm LPE初代則已成為明確的三星7nm節(jié)點(diǎn)——且當(dāng)前已不分LPE與LPP） 。因此本文最初呈現(xiàn)三星7nm LPP的數(shù)據(jù)有誤，現(xiàn)已在文中更正了三星7nm LPP節(jié)點(diǎn)的晶體管密度 。請(qǐng)注意，初版數(shù)據(jù)與本文更新后的數(shù)據(jù)出入較大 。
(今完)

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