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大家都知道现在的华为、高通以及苹果新一代的处理器都是7nm工艺,这也极大的提高了手机等移动终端的性能。但是为此付出的代价也是惊人的,每一代的芯片工艺的成本以及科技的复杂性都在上升。之前相信就有小伙伴听说过,台积电将会在以后减少制造7nm的芯片,就是因为成本太高,工艺复杂也就意味着失败率高了。
现在有的厂商就提出了7nm已是极限,但是现在却又被突破了,这是怎么回事呢?纵观整个芯片的发展历程:
10年前当时遇到了65nm的工艺极限,之后工业界就引入了HKMG,然后用哪个high-k介质来取代二氧化硅。
5年前又遇到了22nm的工艺极限,工业界就制造了finfet和fd-soi,前者是用立体结构来取代平面器件增强栅极的控制能力,后者则是用氧化层来减少小漏电。
现在到了7nm也就出来了以及极限,之后工业界当中采用砷化铟来取代单晶硅的构造提高器件的性能。
其实在这里说的工艺极限并不是绝对的,而是一个特定相对的极限。特定是指在当前的7nm工艺下finfet材料下的物理极限。而相对就是在每次出现工艺瓶颈就会在工业当中引进新的材料来解决这一问题。
现在提出了并不是极限那么下一阶段就是制造出5nm、3nm工艺的芯片,根据网上的消息台积电的3nm制程是根据摩尔定律来完成的,并且这个3nm也将会是一个关键的转折点。通过衔接1nm工艺或者1nm之下的材料工艺。但是最终要实现一个3nm还是有很长的路要走。
那为什么说继7nm之后又是一个阻碍呢?其实这里面不单单是我们想的那么简单,要制造出比7nm还要尖端制程的芯片就需要紫外(EUV)光刻机。而光刻机的技术就掌握在少数的国际企业当中。虽然我们国内的自主研发了一些终端的光刻机,但并不能满足现在的需求。
光刻机在行业当中原本出现了ASML、日本尼康和佳能三家独大,但是在nm当中asml凭借自己的技术将后面两家甩开。之后台积电、三星、英特尔也是与ASML积极合作推动光刻机的发展,因为他们没得选。ASML是当今最大最强的半导体光刻机的巨头,而且这些生产芯片的厂商要想生产更棒的芯片就需要更加先进的光刻机。单台光刻机的售价就达到了一个天价数字1亿欧元,是欧元。也就相当于一架F35隐形战斗机的价格,甚至更高。而且他们一年最大产量是20台。
3家芯片制造商巨头再加一个光刻机行业的专家级别企业才研发出来的更加先进的光刻机,就可以想象出是有多难了,而且在最近有消息传出,美国将继续在高新技术领域给中国施压,美国对ASML进行施压,限制ASML在关键岗位禁止聘请中国人。虽然ASML是荷兰的公司,但是美国照样有能力在控制一下他们,如果真的是将中国人拒之门外,想要拥有自己的高端技术真的是很遥远。
且不说一个台光刻机,就连一个小小的圆珠笔芯也是花了好久的时间才研发出来,之前全靠进口。希望中国以后能在尖端领域继续前行,研发出属于国人的全国产芯片。
小编初出茅庐,语句不通多有担待,以后会逐步改进。谢谢大家