我国的军备芯片是14纳米,而美国是5纳米,这有何影响?

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信息处理能力上的巨大差距是致命的,各位都不知道商用处理器+加固机柜即可解决吗?

越是特殊用途的芯片,考虑的更多的不是制程的先进,而是制品的可靠。所谓5nm顶级芯片就是个过度消费的伪概念。目前的战争中这类芯片处于绝对不会用的地位,一个电磁脉冲,全部都会失效。俄罗斯的IC工艺更加落后,这并不妨碍军备的发展。美军并不会害怕高度科技化的对手,他们只害怕高度政治化的对手。这一点,从他们的文宣里面暴露的很充分。

在芯片制造的环节,比如台积电和中芯,它们技术上的差距最大的是不是就是光刻机?假如中芯能拿到和台积电一样的光刻机,差距是不是能快速缩小?或者说在制造环节,除了光刻机这个工具以外有什么东西是芯片厂自己的技术核心呢?

1,最大差距不是光刻机,而且工艺技术,也就是用光刻机等一系列设备把芯片做出来的水平。你做饭光靠菜刀先进就行了吗?半导体工艺涉及到物理,化学,材料,机械,电子,计算机等多学科的模拟,计算和实践应用。你 *** 作设备做工艺报出来的是信号和数据,工程师需要对数据进行分析,再设计实验,调整参数。这就是提高工艺的过程。

2,光刻工艺和沉积,离子注入,刻蚀,CMP等一系列工艺组成了半导体制造工艺。而这些工艺的设备基本上都被欧美日垄断,国产化不到20%。

3,中芯国际的193DUV光刻机目前做到N7完全够用。

4,在其他很多设备方面,比如刻蚀设备,缺陷检测设备,中芯国际拥有的设备的先进程度都是最新款的,和台积电N5的设备水平相当。做不好芯片就像一个大厨光有菜刀没有厨艺一样。

半导体制造商的核心技术就是它的工艺,业内称之为“recipe”,反映在设备上就是由一系列参数组成的模型/程序。设备会根据这模型/程序去计算,指挥设备来完成工艺。如果设备不稳定,比如recipe算出来的东西过一段时间就飘得厉害,对制程是非常有害的。所以这么精密娇贵的设备能保持很好的稳定性也是非常重要的。

说白了就是手机,电脑所需要的极致工艺芯片对现代武器所需的芯片有巨大的技术余量。至少在当下130纳米与5纳米之间让武器效能的提升有限,反而让其可靠性,稳定性有所下降,一味的追求极致制程对于武器制造来说这基本上是得不偿失的举措。如果真有大效果,各个武器大国都会加大投入,往里面砸大钱。

至于你说的航发芯片提升也就是在保证可靠性前提下做的随大流的技术迭代。毕竟谁也无法确定未来芯片工艺是否会极大的影响武器效能。军事上的可靠性感觉还包括应对电磁波干扰的能力,理论上说一定强度的电磁波会在电子元件内部产生感应电流,然后感应电流大到一定程度会对半导体元件产生击穿效应,如果是热击穿的话可能芯片直接就废了。

电磁干扰应该分成电场辐射噪声和磁场辐射噪声,具体表现在MOS里面的噪声电流。一般来说,因为工作频率高,射频模块应该都会带阻挡,吸收电磁波的屏蔽结构,来降低板子上不同模块之间的电磁干扰。

打个比方,假如美军一个飞机技术定型的时候最先进的计算机用的是486,那它就用486,过了二十年有了四核了也不会再换,因为不能保证换了这一个件会不会造成连锁反应,比如不兼容啥的;而我们的飞机研发的晚,那会最先进的电脑用的是奔腾,那我们的飞机用的就是奔腾。台积电目前协助美国生产F-35战机运算芯片,同时也是美国多家科技巨头Apple、AMD、Xilinx和Qualcomm的主要供应商。

由于芯片涉及美国核心军事科技,出于国家安全层面考量,美国政府希望台积电将军用芯片产线转移至美国,并称美国在这方面不打算退让。 这就是台积电赴美建厂的主要原因,而且还是最先进的5nm工艺, 这还只是其中冰山一角。

从侧面也反应出美国先进芯片工艺开始落后,不得不依赖东亚供应商。你说先进制程工艺对军事没用? 我怀疑美国无人机,人工智能电子对抗系统等等都用了先进制程芯片。最早的opamp就是为了破解密码而研制出来的,组成了最早的由集成电路组成的计算机。

现在破解密码用到的超级计算机的性能应该受到计算机架构设计的影响更大。就像我国的超级计算机使用的并不是最先进的数字逻辑芯片作为处理器(事实上美国应该是禁运的),但是体系结构上的特殊设计让我国的超级计算机曾经问鼎世界第一,并不是说靠处理器的性能优秀,制程先进就可以,超算是很庞大的系统工程,不是芯片的简单堆叠。当然系统这一级别我了解的不是很多,只是课上学过一些,我是做模拟集成电路的,偏向底层。

首先,其实在我们设计电路的时候,尤其是对进口器件选型的时候,是没有军用和民用之分的,讲的是商用级和工业级。商用级就是我们通常说的民用芯片,它和工业级的芯片的区别只是对工作环境要求不同。同一个MAX3490(做过串口的同志们应该都用过这个),商业级可能使用的环境温度不会超过零下20度,也不会高于60度(具体参数忘记了,大家有兴趣可以去百度),而工业级低温可能回到零下45度,高温在80度以上也可以正常工作。由于军用产品对环境要求比较苛刻,所以我们一般都选用的是工业级的,没有什么军品级的。当然了,我说的是进口芯片。我们国内的厂商是有军品级的,国微之类的,但是区别就是在更恶略的环境下工作。所以,说了这一堆,核心思想就是,不管是商用还是工业还是所谓的军品,就是适用的环境等级不一样,在功能是没什么实质区别,就拿我说的那个芯片举例,都是串口RS422电平转换。

下面我们接着打假,之前看到那些营销号,讲什么我国民用芯片不行,军用芯片还是不错的,说军用芯片就是在飞机坦克甚至导d上的专用芯片。这里,我想问你一下,哪个公司或者厂商,不管是国内还是国外,会专门去制造这种所谓的专用芯片。飞机坦克能有多少?你知道流一次片的费用是多少吗?即使选择差一点的工艺,而且流片一次成功,对于动则百万甚至千万的成本,这些厂商是缺心眼吗,专门去搞这个,不得赔死啊!不说国内,拿国外大的FPGA厂商举个栗子,它的同一款就是商用工业和宇航三个级别。我们一般可以买到商用和工业,宇航级想都不要想,反正我是没见过。所以即使是美帝,也没有所谓的军事专用芯片(猜测一下,可能有,但不是军用武器装备上的常用器件,可能是什么黑科技,咱也不好说,嘿嘿)。所以 综上,军用芯片和民用芯片都一样,你把它用在玩具上,它就是一件商品,你把它用在武器装备上,那就是有战斗力的军品。

北斗芯片接收端的元件密度高些自然附加功能强些。

GPS起始于1958年美国军方的一个项目,1964年投入使用。20世纪70年代,美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS 。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报搜集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星 星座 己布设完成。

我国在1977年8月,30位 科技 界代表受邀参加在人民大会堂召开的科教工作者座谈会。王守武发言说:“全国共有600多家半导体生产工厂,其一年生产的集成电路总量,只等于日本一家大型工厂月产量的十分之ー。”这句话,把改革开放之前中国半导体行业的成就和家底概括得八九不离十。

由此可见美国GPS在20世纪70年代就已经使用了40nm的芯片,而当时的我国还在蒙头转向,尽管我们奋起直追,建成了北斗导航系统,用了22nm芯片,这已经是我国能自主拿出最先进的芯片了,但是与世界先进水平14、7、5nm相比,差距不是一点点的,美国正委托洛克希德·马丁公司对GPS进行升级,用的芯片肯定比北斗芯片更小更先进。

芯片制程肯定是越先进越好,因为会带来更好的集成性和性能,以及更广泛的使用场景。但是同时会带来成本提升和设计难度的增加,所以目前来说北斗想要采用22nm芯片应该也是权衡了成本和人受益之间的关系以后的决定。

当年GPS44纳米是先进的,今天北斗22纳米己经与主流14纳米和先进4纳米差距很大了,越先进高性能、低耗能。

军用芯片大一点的好,耐用抗躁


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