>芯片工藝捅到了天花板?三星、臺積電傳壞消息!幸好中國已佈局
無論是智能手機還是PC,又或者是雲計算,都離不開晶片,誰能夠掌控最尖端的晶圓技術,那麼就可以決定某些公司的走向,也可以決定一個區域乃至整個國家的半導體工業。
在晶片代工方面,臺積電無論從工藝、良品率、產能、利潤等方面,都是數年前的佼佼者,而臺積電的工藝,更是讓他們達到了目前為止,最好的工藝。
特別是在晶片技術不斷升級的過程中,摩爾法則越來越接近於物理的界限,特別是到了3nm制程以後,這種情況就更加明顯了。
臺積電、三星接連傳來噩耗
根據digitimes的消息,目前臺積電生產的3nm12吋單片的售價超過20000美金,折合人民幣143,000,這個數字是7nm的兩倍,而5nm的生產成本則是5nm的25%,也就是說,高通和蘋果若是使用3nm的技術,那麼在智能手機的生產上,必然會有更多的利潤。
很多人都會認為,只要把芯片和手機做出來,然後把價格推給客戶就可以了!在目前的智能手機市場低迷,以及全球經濟低迷的情況下,很多人都選擇了退出,有些人則是『觀望』,到底還有幾個人願意掏腰包給自己的公司掏腰包。
之所以會漲價,一部分原因是因為他們的研究經費太多,另外一部分原因,則是因為他們的產品質量。
3nm制程上,臺積電將3nm制程分為N3、N3P、N3S、N3X、N3E,N3X和N3E,N3制程是最先完成的,不過隨著臺積電3nm即將批量生產,英特爾等3nm制程的英特爾等廠商,也都紛紛解除了3nm制程的定單。
臺積電不得不在3nm制程上再做一些改進,可以說,臺積電在3nm的技術上,一直遇到了阻礙,不得不不斷地修改自己的設計方案。
但3nm的性能,比起5nm,也隻有11%的提升。
與臺積電有過一段時間的競爭,三星公司也迎來了一個噩耗!在制造技術上,三星公司發佈了GAA芯片技術,並宣佈了相應的技術參數,3nmGAE技術可以將功率減少45%,提高效率23%,3nmGAP技術可以將功率減少50%,提高功率35%,這聽起來很吸引人,但實際上,這並不是一件容易的事情!
根據國內的消息,三星目前3nm工藝的良品率僅為20%,也就是說,生產100塊,隻能使用20塊,80塊要淘汰,但這些錢都要由顧客承擔,因此生產的成本和臺積電差不多。
三星公司正著手處理產能不足的問題,據說三星公司與美國SiliconFrontline公司簽訂了一份合同,目的是要降低芯片生產工藝上的不足,提高產品質量。
晶片制程接近物理限制
三星和臺積電的3nm芯片生產成本不斷攀升,但整體的表現卻很一般,主要是因為他們的技術已經達到了極限。
提高晶片的效能,必須要有生產流程和生產設施的協調。
在目前的情況下,EUV光刻機在5nm以上的精密程度上,已經很少有什麼新的進展了,所有廠商的技術,都是通過晶體管的晶體管形狀來改進和優化。
如果繼續發展下去,常規的晶圓加工技術隻能是一個結果:性能被擠牙膏,成本上升。
因此,要把摩爾定理繼續下去,就必須要『切換賽道』!
國家已經開始規劃
提高EUV光刻機的準確率,是最簡單的辦法,但EUV技術雖然已經過時,但也不可能在國內銷售,所以國內已經開始著手研發新一代的產品!
首先是光子晶片,2023年國內的光子晶片產業將會全部完成,這是繼摩爾理論之後,脫離EUV光刻機的主要研究領域,相對於常規晶片而言,光子晶片的高速並行與低電阻,其反應速率將超過1000個矽晶片,並且能量消耗隻有矽晶片的9000:1,訊息能力也更強。
因此,在業界,人們認為,在未來的發展中,光子晶片將會成為一個新的發展趨勢。
其次,在封裝技術上,國內的封裝技術也處於國際領先地位。
華為的疊層技術、通富微電子的核心技術,都是將兩個以上的成熟技術整合在一起,達到1+1>2的目的。
而且,我們在碳基芯片和量子芯片方面,也有了一系列的突破,讓我們在下一個半導體領域,擁有了更多的話語權,甚至有可能在未來的某一領域,走到世界的前列!
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