透过现象看本质:国产芯片,究竟该往哪突破?真不只是2nm
在大家的认知中,芯片行不行,先进不先进,就看工艺了。比如5nm肯定比7nm强,2nm比3nm强,3nm比5nm强,一看数字就小一些。
所以高通之前就表示称,它们(指台积电)喜欢把工艺数字搞的小一些,但其实这已经只是营销游戏了。
事实上也确实如此,现在的XX纳米工艺,实际上和芯片真正的线宽,关系并不是那么大了,并不像以前,XX纳米,指的就是芯片中栅极宽度是XX纳米,现在的XX纳米,更多的是等效工艺。
也基于这个前提,所以目前中国芯的突破方向,也绝不是追着台积电、三星在后面跑,他们搞3nm,我们也搞3nm,他们搞2nm,我们也要搞2nm。
这种思想,其实是没有看透芯片工艺进步的本质,我们应该透过现象去看本质,就会发现芯片工艺前进,真不是盯着2nm。
芯片性能的提升,真正原因是什么?其实是晶体管的多少。
工艺的提升,其实只有一个目的,那就是在单位面积/体积内,塞进更多的晶体管。所以我们看到5nm、3nm、2nm等,一代一代工艺提升后的最终结果,是晶体管密度提升了。
那么同样的体积/面积下,晶体管多了,芯片性能就强了,这就是本质。
那么基于这个逻辑,我们也可以换一个思路,那就是只要单位面积/体积内,晶体管的密度提升了,那么就行了。
就像NAND闪存芯片一样,因为芯片工艺不能太先进,基本不能小于15nm,因为一旦低于15nm了,太先进了不稳定。
于是NAND闪存芯片,工艺的提升,是靠多层堆叠,64层,128层,256层,300+层等等,其实就是一个意思。
在芯片上,也一样,可以通过改进晶体管结构,让同样面积内,晶体管更多。可以通过先进封装技术,进行多层堆叠,让晶体管密度更高。
可以改进芯片材料,让晶体管更小,这样晶体管的密度也会更高,晶体管变多,那么性能也就提升了。
可见,提高芯片工艺只是个过程,最终结果还是看晶体管密度,我们找到这个本质那就可以通过其它更多的办法,来提高密度,而不是只盯着2nm,3nm这些工艺去。
事实上,目前国内也在寻找这些新的办法,比如采用新的3D结构,比如采用小芯片技术,采用芯片堆叠技术等,通过这个技术,哪怕工艺保持不变,一样可以实现2nm、3nm的性能。
所以大家别动不动就说什么国内芯片工艺,追不上台积电、三星的3nm、2nm,工艺的提升这只是众多芯片前进道路中的一种,其它的道路一样是可行的。
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