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7nm工藝制程令眾多企業(yè)望而卻步

傳感器技術(shù) ? 來源:未知 ? 作者:李倩 ? 2018-09-10 15:07 ? 次閱讀

2015年麒麟980項(xiàng)目就已經(jīng)立項(xiàng)開始,前后歷時(shí)36多個(gè)月,于9月5日,繼德國柏林發(fā)布之后,斥資3億美元的華為新一代旗艦移動(dòng)平臺(tái)麒麟980正式亮相國內(nèi)。消息人士指出,在目前的市場環(huán)境下,許多企業(yè)都對向7納米芯片技術(shù)轉(zhuǎn)型是否必要心存疑慮。大家都處于市場觀望階段,華為是否在冒險(xiǎn)呢?

七項(xiàng)世界第一的麒麟980勇奪“性能皇冠”稱號

不得不說,華為麒麟處理器近幾年的發(fā)展如芝麻開花節(jié)節(jié)高。今年的麒麟980再次實(shí)現(xiàn)7個(gè)全球第一次,包括首商用ARM A76 CPU/Mali-G76 GPU、速度達(dá)1.4Gbps的Cat.21基帶、支持LPDDR4X-2133內(nèi)存等。再次使用最新的ARM公版架構(gòu)無疑是麒麟980勇奪“性能皇冠”的關(guān)鍵,這一次華為使用了創(chuàng)新的2+2+4的八核設(shè)計(jì),即A76有兩顆超大核(2.6GHz)和兩顆大核(1.92GHz)以及四個(gè)小核。

麒麟處理器近幾代每代都在生產(chǎn)工藝上跨越一個(gè)臺(tái)階,麒麟920 28nm,麒麟950 16nm,麒麟970 10nm,麒麟980 7nm,晶體管數(shù)量也一路從20億個(gè)、30億個(gè)、53億個(gè)來到了69億個(gè)。

作為全球首款TSMC 7nm 制程工藝的手機(jī)芯片,相比上一代產(chǎn)品麒麟970,它的芯片面積縮小了,晶體管密度卻提升到1.6 倍,性能也相應(yīng)能提升20%,能效比提升40%。麒麟980相比當(dāng)年的麒麟920,晶體管密度已經(jīng)提升6.8倍,性能提升2.5倍,能效則提升4.0倍。

拍照方面這次集成了新一代雙核ISP,圖像處理速度提升46%,拍攝能效提升23%,拍攝響應(yīng)速度加快32%。與此同時(shí)還增加多重降噪技術(shù)提升拍照細(xì)節(jié),支持250:1 HDR高動(dòng)態(tài)場景,圖像局部適應(yīng)的HDR動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整和色彩還原,尤其夜景場景效果突出,還有獨(dú)立的視頻流水線。

AI方面麒麟980支持全新慧眼2.0 AI系統(tǒng),在感知、測量、認(rèn)知、計(jì)算方面都有巨大提升,支持33個(gè)API、147個(gè)算子,同時(shí)支持實(shí)時(shí)多人姿態(tài)識別、實(shí)時(shí)智能視頻處理等等。

安全方面,進(jìn)一步提升了識別4G/2G偽基站的能力,支持海外偽基站識別和防護(hù),最大限度杜絕降維通信、不正常網(wǎng)絡(luò)通信。

麒麟980擁有七項(xiàng)世界第一(全球首款),包括7nm工藝、A76 CPU核心、G76 GPU核心、LPDDR4X-2133內(nèi)存、Cat.21 4.5G基帶、1.7Gbps Wi-Fi,雙核NPU??梢哉f非常牛了,真的是大佬一出手,就知有木有~

據(jù)悉,首款搭載麒麟980的華為Mate20系列手機(jī)將于10月16日在英國倫敦發(fā)布。華為Mate20系列在麒麟980的加持下,的確足夠令人期待。畢竟是搭載了全球第一個(gè)7nm工藝制程處理器的手機(jī),它的表現(xiàn)最終如何,就讓我們等待它10月16日的全球發(fā)布會(huì)吧。

7nm工藝制程令眾多企業(yè)望而卻步

就當(dāng)前的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝而言,“7nm”代表著最新一代同時(shí)也是最先進(jìn)的芯片工藝制程。英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾在半世紀(jì)前提出的摩爾定律,預(yù)言了每代制程工藝都要讓芯片上的晶體管數(shù)量翻一番,同時(shí)制程工藝都是按前一代制程工藝縮小約0.7倍來對新制程節(jié)點(diǎn)命名——芯片工藝制程接連出現(xiàn)了65nm、45nm、32nm、28nm——每一代制程節(jié)點(diǎn)都能在給定面積上,容納比前一代多一倍的晶體管,相應(yīng)的芯片性能也隨之提升。

眾所周知,10納米以下芯片制造工藝的研發(fā)成本非常高昂。許多芯片廠商也意識到了這一問題,并開始考慮如此高的研發(fā)投入是否能夠給自己帶來長遠(yuǎn)收益。大量芯片制造商紛紛基于成本考慮選擇將業(yè)務(wù)重點(diǎn)繼續(xù)放在現(xiàn)有14/12 納米工藝上,同時(shí)減緩了自己對更先進(jìn)納米工藝的投資腳步。

全球第二大晶圓代工廠芯片制造商GlobalFoundries上月宣布,公司放棄了開發(fā)下一代半導(dǎo)體技術(shù)的宏偉計(jì)劃,轉(zhuǎn)而將資源聚焦到現(xiàn)有技術(shù)上。這意味著GlobalFoundries將會(huì)裁掉約900名員工,也意味著下一代半導(dǎo)體領(lǐng)域剩下的廠家就只有蘋果的現(xiàn)任芯片代工廠臺(tái)積電和前任代工廠三星。GlobalFoundries CTO 嘉里-派頓(Gary Patton) 對于放棄開發(fā)下一代半導(dǎo)體技術(shù)堅(jiān)稱,公司做出這一決定不是因?yàn)榧夹g(shù)問題,而是在謹(jǐn)慎考慮了 7 納米工藝的商業(yè)機(jī)會(huì)和財(cái)務(wù)問題后做出的選擇。“現(xiàn)有14/12納米還有很大的改進(jìn)空間,改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)所需的資源比研發(fā)7納米甚至5納米工藝要少得多。而且即使到2022年,四分之三的芯片市場仍然只需要12納米工藝?!迸深D當(dāng)時(shí)解釋道。

此前,世界第三大代工廠聯(lián)電(UMC)也在本月宣布放棄對12nm以下制程節(jié)點(diǎn)的研發(fā)。

高通聯(lián)發(fā)科已將自己的7納米芯片解決方案推出時(shí)間從2018年推遲到了2019年,預(yù)計(jì)將同自己的智能手機(jī)5G解決方案一同推出市場。分析人士認(rèn)為,在5G設(shè)備正式投入商用前,高通和聯(lián)發(fā)科繼續(xù)專注于中高端市場是一個(gè)合適的舉措。同時(shí)高通和聯(lián)發(fā)科(MediaTek)都已經(jīng)通過推出新的14/12納米芯片解決方案加強(qiáng)自己在中高端市場的競爭力。

就市場環(huán)境而言,許多企業(yè)都對向7納米芯片技術(shù)轉(zhuǎn)型是否必要心存疑慮。成本低是一大重要因素,再就是目前7納米的良品率低、流片成本高,且現(xiàn)有產(chǎn)品足以支持主流應(yīng)用,并不需要更高的性能。

更何況如果采用7納米工藝制造,芯片制造商大約需要每年1.2-1.5億套的產(chǎn)量才能夠盈虧平衡,彌補(bǔ)研發(fā)成本。目前看來,只有蘋果、三星、高通和聯(lián)發(fā)科能夠達(dá)到這樣的生產(chǎn)規(guī)模。

工藝制程新命名尚存爭議

隨著摩爾定律接近尾聲,制程工藝進(jìn)一步的微縮越來越難。

英特爾高級院士兼英特爾公司制程架構(gòu)與集成總監(jiān)馬博(Mark Bohr)曾撰文《撥開迷霧,看清半導(dǎo)體制程節(jié)點(diǎn)命名》解釋摩爾定律下的制程工藝含義,馬博寫道“即使晶體管密度增加很少,或者根本沒有增加,但他們?nèi)岳^續(xù)為制程工藝節(jié)點(diǎn)命新名。結(jié)果導(dǎo)致這些新的制程工藝名稱根本無法體現(xiàn)位于摩爾定律曲線的正確位置,行業(yè)真正需要的是給定面積(每平方毫米)內(nèi)的晶體管絕對數(shù)量”。暗指有友商的制程工藝新命名背離了摩爾定律。

雖然現(xiàn)在的工藝制程仍舊是沿著摩爾定律前進(jìn)的,但是得到的好處沒有原來那么多了。截止目前,并沒有哪家芯片廠商包括代工廠臺(tái)積電就7nm芯片“已經(jīng)量產(chǎn)”發(fā)布相關(guān)信息。

小結(jié)

對于目前的半導(dǎo)體行業(yè)來說,制程微縮已經(jīng)不再是唯一出路,封裝技術(shù)的改進(jìn)、針對性更強(qiáng)的芯片則是未來半導(dǎo)體技術(shù)前進(jìn)的方向。如果一味追求制程但芯片在能耗控制、性能提升方面并沒有得到大幅度改善,更難的制造工藝也讓成本急劇上升,失去了制程提升的意義,也就變得不再重要。

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原文標(biāo)題:7nm尚未成熟,華為是在冒險(xiǎn)嗎?

文章出處:【微信號:WW_CGQJS,微信公眾號:傳感器技術(shù)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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