华为3nm工艺芯片曝光,谁能代工是关键
2021-01-05
来源:OFweek电子工程网
元旦节假日期间,国外知名博主在推特上透露了华为最新研发芯片的进展。这名叫Teme(特米)的博主表示,华为下一代旗舰芯片“麒麟9010”将采用3nm工艺打造。
(截图源自推特)
不过元旦假期结束,该名博主却更改了自己的说法,也许是一开始搞错了,该博主表示:目前有两款处理器正在研发中,其中麒麟9010将采用5nm +工艺,而麒麟9020则会采用3nm工艺。
(截图源自推特)
按照之前华为受美国禁令显示的回应来看,华为在接下来的两年里,5nm工艺都会是其手机产品的主力芯片。而根据台积电和三星透露的3nm研发进展,最快也要2022年才能落地。
纵观各方3nm进展,谁能替华为代工?
此前华为曾宣布要在新材料和终端制造方面突破技术瓶颈,同时还表示将会对华为海思继续投资,未来将会有一个更为强大的海思归来,攻克难题,无非是时间问题、工艺问题以及成本问题。
结合华为旗下哈勃投资一直以来对数家国内半导体的投资动态来看,全面进入芯片半导体领域或许不是一句空话。
众所周知,华为因美国禁令限制,台积电已经无法再继续为其供应5nm芯片。但并不意味着华为会放弃更先进芯片的研发设计,只要晶圆代工厂拥有相应的工艺制程技术,那么华为依然可以设计研发出来进行流片测试,万一以后禁令解除了,也不至于落后一程。
提到3nm工艺,放眼望去,目前全球只有三星和台积电透露过相关信息。由于FinFET晶体管一度被认为只能延续到5nm节点,因此三星计划在3nm工艺研发上转换赛道,采用GAA环绕栅极晶体管技术。基于全新的GAA晶体管结构,三星通过使用纳米片设备制造出了MBCFET(Multi-Bridge-Channel FET,多桥-通道场效应管),该技术可以显著增强晶体管性能,主要取代FinFET晶体管技术。
此外,MBCFET技术还能兼容现有的FinFET制造工艺的技术及设备,从而加速工艺开发及生产。
具体来说,与现在的7nm工艺相比,3nm工艺可将核心面积减少45%,功耗降低50%,性能提升35%。
(图片源自OFweek维科网)
毫无疑问,这是三星在3nm节点上的一次“豪赌”。或许是为了扭转此前5nm工艺落后的局面,大规模上马GAA技术的手段明显是较为激进的,而这到底能否帮助三星追上台积电,我们拭目以待。
另一方, 台积电所透露的3nm工艺进展看起来更加稳当,台积电没有像三星那样选择GAA晶体管技术,而是延续采纳FinFET晶体管技术进行开发。其3nm工艺与5nm工艺相比,相同功耗下性能提升约10~15%,相同性能下功耗减少约25~30%,前者逻辑区域密度提升1.7倍,但SRAM密度仅提升20%,模拟电路部分密度提升约10%,因此芯片层面上可能仅缩小26%左右。
在生产方面,台积电的3nm晶圆厂坐落在台湾南科园区,占地28公顷,位置紧邻台积电的5nm工厂。据悉,台积电3nm项目投资超过6000亿新台币,约为194亿美元或者1347亿人民币,2020年开始建厂,2021年完成设备安装,计划3nm芯片在2021 年进入风险性试产,2022 年下半年实现量产。
美国禁令之下,华为3nm能否诞生很难说
先进芯片的研发说到底只是证明企业是否有这个实力,那到底能不能生产上市或许就要看“命”了。华为要在台积电和三星之间二选一无疑是个大难题,台积电已经被明确禁止替华为代工先进制程,三星又怎会敢在这个风口浪尖上出头呢?
很明显,特朗普时代我们看到的是美国不遗余力地打压华为,从最早的元器件管控到一步步列入“实体清单”,到最后直接切断台积电与其之间的合作关系,华为的5G实力深深地动摇了美国的科技霸权地位。
当前正值美国大选交替之际,很多人将希望寄托于拜登上台后对华宽松的政策。但实际上,是否打压华为并不只是特朗普或拜登一个人的想法,而是整个美国科技霸权受到威胁时的惯用做法。真正想要半导体产业不受制于人,不被外国“卡脖子”,倒不如积极重视以前发展不足的地方,重新投入资源发展。