
目前半导体行业,并不是所有的芯片类型都对7纳米有强烈的需求。14纳米芯片已经够用,为什么要研发7纳米?除了普通的吃瓜者,业内一些人也提出了这个问题。许多人认为,对于许多产品来说,14纳米甚至28纳米就足够了。毕竟,7纳米不是大多数市场的要求。
那么,为什么芯片公司要花费更多的成本和精力,开发7纳米甚至5纳米的工艺技术呢?7纳米被认为是半导体技术的里程碑,7纳米技术具有许多优点,如可以将产品面积减少近一半,芯片性能提高10%,能耗降低40%。
展望未来,随着5G和人工智能技术的发展,5G智能终端、虚拟现实、可穿戴设备、区块链、人工智能等产品的成熟应用,将对芯片性能、能耗和计算能力提出更高的要求。为了抓住市场机遇,芯片制造商迫不及待地推出了自己的7纳米芯片或处理器。
另一方面,芯片制程的发展也给传统市场带来了革命性的颠覆,例如,苹果公司因为AirPods迎来第二次黄金时代。去年10月,苹果发布了新的具有降噪功能的无线耳机——AirPods Pro,在中国售价高达1999元,虽然价格非常昂贵,但是AirPods Pro在全球市场上经常卖缺货。
目前,苹果TWS耳机已经占据了50%以上的市场,无线耳机已经成为苹果增长最快的产品线。一些内部人士预测,苹果未来无线耳机的销量可能会达到苹果手机的水平,每年约有2亿部。只靠一种产品——AirPods,预计明年将为苹果公司带来200亿美元的收入。根据20倍硬件公司的市盈率,如果苹果将AirPods项目分开上市,它的收入和利润就能支撑万亿的市值。
苹果无线耳机能够“逆风翻转”,是由于AirPods搭载了一款名为H1的芯片,这也是苹果为耳机产品开发的第一款芯片组,采用了先进制程工艺。当前,其他制造商使用的大多数蓝牙芯片工艺都集中在28纳米到12纳米之间。随着市场需求驱动的蓝牙芯片制造工艺的发展,未来,为了在更小的芯片中集成更多的功能和应用,各厂商将逐步推动蓝牙芯片向7纳米甚至5纳米的制造工艺发展。
中芯国际也很清楚这一趋势,所以也向先进制程工艺靠拢,并在2018年订购了EUV光刻机,为更低的制程工艺做准备。据说这个制程工艺就是7纳米。
7纳米制程不仅隐藏了巨大的商机,也给制造商带来了新的挑战,因为7纳米工艺将采用新的EUV技术,传统的光刻机将无法正常运行。美国竭力全力,阻止光刻机出口到中国,目的就是阻止以中芯国际为代表的晶圆厂进入14纳米以下的先进制造工艺。
可以这样理解,14nm工艺面积大,但也可以实现7nm一样的性能,在功耗上要大很多,而且不适合小型化内嵌。
可以举个例子,在军事实力上前苏联和美国差不多,美国的武器控制集成度高,体积小,苏联的武器都很笨重,但都可以实现一样的远程攻击和爆炸效果。
也可以这样说,假如中国因为实体清单不能生产7nm以上先进的芯片工艺,那么可以牺牲体积换性能,以后大家抱个体积稍大的手机依然可以达到现在的性能。
这不是绝对的,性能主要是取决于你的设计和架构,工艺只能保证同等条件下,发热和性能。当你的架构不好的同时,14nm一样可以吊打7nm,就好比你用x86的i3,随便吊打一切移动版arm处理器。所以,性能跟工艺没有必然联系,工艺好可以一定程度上提高性能,但主要影响性能的还是架构。
越来越低nm工艺制程成为了芯片设计上的追求,也是各芯片制造商不得不紧跟设计者的需要。
为何现在芯片设计厂商要追求越来越低的工艺制程,其主要目的是为了在同一大小块芯片上容纳更多的晶体管,增强芯片的性能。同时晶体管之间的间距减少,电容降低,开关频率提升,速度更快更加省电。理论上把14nm芯片做到7nm芯片的性能是有可能的,但是要容纳与7nm相同或者更多数量的晶体管,14nm芯片面积将会变得更大,而且能耗将会很高,在产品上将变得不实用。
比如手机芯片,在巴掌大的手机上如果芯片就占了半巴掌大,显然是不实用的。所以各大芯片设计厂商拼命设计更多晶体管的芯片,制造厂商也拼了命的提升自己的工艺制程满足芯片设计者需求。所以像台积电、三星等,都在竞争生产及解决7nm、5nm,甚至3nm制程工艺,以求在未来占据主动。
理论是这样的,在面积不变的情况下,7纳米能容纳更多的晶体管,集成更多的功能,实现更强的性能。14纳米实现对等功能面积就需要大一倍,在手机尺寸不变的情况下,所占空间就加大,散热问题也加大。当从7纳米又进化到5纳米,14纳米还想继续保持功能、性能一致,恐怕手机就只能做成以前的大哥大那么大了。当再进化到3纳米,同等14纳米的手机就只能做成笔记本电脑那么大了。
题目没有给出条件其实是开放式的,题主说的这种可能性也是存在的。
数字逻辑14nm工艺与7nm工艺差了两代,中间还有个10nm工艺,大众对这些数字+单位比较熟知得归功于手机厂商的宣传比拼。
其实Intel,三星Samsung,台积电TSMC,格罗方GF,中芯国际SMIC等芯片制造厂家的工艺线并不完全一致,比如14nm台积电就没有,而是16nm,而Intel到如今7nm并未量产,GF放弃了,SMIC则需努力。
芯片设计关注的3项指标PPA(Power功耗,Performance性能,Area面积)是需要权衡取舍的,假设相同厂家,相同的电路设计,7nm的面积肯定小,极限性能会高,功耗在极限性能下不能确定,但如果把主频性能设置成相同,那么功耗一般也会低。不过这种情况一般是在应用系统自身的功耗有约束且应用并不需要更高的极限性能情况下出现。
并不是哦[可爱]
对于14nm(纳米)和7nm(纳米)是从芯片的制造工艺方面来说明的,对于两者来说肯定是7nm(纳米)技术制造出来的芯片其性能更优越,在相同的面积中所集成的晶体管越多芯片的各种性能就越高,比如以处理器为例,用7nm(纳米)技术制作的CPU肯定比14nm(纳米)技术制作的CPU在晶体管数量方面、处理速度方面、功耗方面以及温升等方面都会高出一个数量级。所以用7nm(纳米)制程制作的芯片在各个方面会全面“碾压”14nm(纳米)制程的芯片。
如果一个产品,一个在7nm山实现,一个在14nm上实现我,在架构等差不多的情况下,7nm的要吊打14nm的,因为7nm在体积,功耗,速度,成本上具有极大的优势。但7nm研发费用(注意是费用,费用和成本是不一样滴)高。至于选择哪一个流程则要综合考量。
两者性能不一样,7纳米制造工艺比14纳米工艺先进功耗比14纳米还要低,性能也比14纳米更强还有发热更低工艺更先进。
首先要理解 7nm和14nm是什么意思
这里指的是功耗 并不是指大小 现代 科技 还不能直接 *** 控纳米级别
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表(0条)