我们总是在各式各样的有关于芯片技术进步、甚至是在中美贸易战的新闻中看到这样一些描述的词:“10nm”、“7nm”、“5nm”……你是否曾经因此疑惑,为何这些小到“纳米”级别的长度单位,经常被用来度量芯片制造的发展水平呢?到底什么是芯片制程?

首先来了解下摩尔定律,英特尔公司创始人之一戈登·摩尔就曾立下豪言壮语:
集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔十八个月便会增加一倍。
这便是著名的摩尔定律。
芯片制程到底是啥?接着往下看...
可要在芯片的面积可控(不能太大)的前提下,想要往本就塞的满满当当的芯片中继续塞入更多的微电子元器件便是一件几乎不可能的事情——那么该怎么办呢?
科学家们显然不会被如此简单的问题难倒,既然塞不下更多的微电子元器件,那何不把现有的微电子元器件缩小呢?这样在芯片总面积不变的情况下,不就可以容纳更多的微电子元器件了吗?
显然,这样的方法是可行的,随着集成电路的设计制造精度的提高,现代已经量产的芯片中能在晶圆(指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片)上雕刻出(事实上,现代CPU中的微电子元器件与电路是使用激光雕刻在晶圆上的)的电路之间的间距已经达到了短短的7nm(如海思的麒麟980,高通的骁龙855,AMD的Ryzen 7 3700X),而这个数字在1995年还高达500nm——摩尔定律不但没有被打破,甚至还被事实很好地应证了。
而这个集成电路内电路之间的间距便是我们所要介绍的“芯片制程”。
具体来说,芯片制程指的是晶体管结构中的栅极的线宽,也就是XX纳米工艺中的数值。宽度越窄,功耗越低。随着芯片技术的发展,芯片制程已经可以做到2nm,不过这是实验室中的数据,具体到量产工艺,各国不尽相同。目前最先进的量产工艺是5nm,中国台湾的台积电,韩国的三星电子都已经推出相关的技术,实现了量产出货。
国内目前从事晶圆代工的企业不在少数,包括中芯国际,华虹半导体,华润微电子等。从目前的讯息来看,国内最先进的量产工艺是14nm,中芯国际率先实现了这一目标,代表了我国芯片工艺的最高水平。


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