元旦節(jié)假日期間,國外知名博主在推特上透露了華為最新研發(fā)芯片的進展。這名叫Teme(特米)的博主表示,華為下一代旗艦芯片“麒麟9010”將采用3nm工藝打造。
(截圖源自推特)
不過元旦假期結(jié)束,該名博主卻更改了自己的說法,也許是一開始搞錯了,該博主表示:目前有兩款處理器正在研發(fā)中,其中麒麟9010將采用5nm +工藝,而麒麟9020則會采用3nm工藝。
(截圖源自推特)
按照之前華為受美國禁令顯示的回應(yīng)來看,華為在接下來的兩年里,5nm工藝都會是其手機產(chǎn)品的主力芯片。而根據(jù)臺積電和三星透露的3nm研發(fā)進展,最快也要2022年才能落地。
縱觀各方3nm進展,誰能替華為代工?
此前華為曾宣布要在新材料和終端制造方面突破技術(shù)瓶頸,同時還表示將會對華為海思繼續(xù)投資,未來將會有一個更為強大的海思?xì)w來,攻克難題,無非是時間問題、工藝問題以及成本問題。
結(jié)合華為旗下哈勃投資一直以來對數(shù)家國內(nèi)半導(dǎo)體的投資動態(tài)來看,全面進入芯片半導(dǎo)體領(lǐng)域或許不是一句空話。
眾所周知,華為因美國禁令限制,臺積電已經(jīng)無法再繼續(xù)為其供應(yīng)5nm芯片。但并不意味著華為會放棄更先進芯片的研發(fā)設(shè)計,只要晶圓代工廠擁有相應(yīng)的工藝制程技術(shù),那么華為依然可以設(shè)計研發(fā)出來進行流片測試,萬一以后禁令解除了,也不至于落后一程。
提到3nm工藝,放眼望去,目前全球只有三星和臺積電透露過相關(guān)信息。由于FinFET晶體管一度被認(rèn)為只能延續(xù)到5nm節(jié)點,因此三星計劃在3nm工藝研發(fā)上轉(zhuǎn)換賽道,采用GAA環(huán)繞柵極晶體管技術(shù)。基于全新的GAA晶體管結(jié)構(gòu),三星通過使用納米片設(shè)備制造出了MBCFET(Multi-Bridge-Channel FET,多橋-通道場效應(yīng)管),該技術(shù)可以顯著增強晶體管性能,主要取代FinFET晶體管技術(shù)。
此外,MBCFET技術(shù)還能兼容現(xiàn)有的FinFET制造工藝的技術(shù)及設(shè)備,從而加速工藝開發(fā)及生產(chǎn)。
具體來說,與現(xiàn)在的7nm工藝相比,3nm工藝可將核心面積減少45%,功耗降低50%,性能提升35%。
(圖片源自O(shè)Fweek維科網(wǎng))
毫無疑問,這是三星在3nm節(jié)點上的一次“豪賭”?;蛟S是為了扭轉(zhuǎn)此前5nm工藝落后的局面,大規(guī)模上馬GAA技術(shù)的手段明顯是較為激進的,而這到底能否幫助三星追上臺積電,我們拭目以待。
另一方, 臺積電所透露的3nm工藝進展看起來更加穩(wěn)當(dāng),臺積電沒有像三星那樣選擇GAA晶體管技術(shù),而是延續(xù)采納FinFET晶體管技術(shù)進行開發(fā)。其3nm工藝與5nm工藝相比,相同功耗下性能提升約10~15%,相同性能下功耗減少約25~30%,前者邏輯區(qū)域密度提升1.7倍,但SRAM密度僅提升20%,模擬電路部分密度提升約10%,因此芯片層面上可能僅縮小26%左右。
在生產(chǎn)方面,臺積電的3nm晶圓廠坐落在臺灣南科園區(qū),占地28公頃,位置緊鄰臺積電的5nm工廠。據(jù)悉,臺積電3nm項目投資超過6000億新臺幣,約為194億美元或者1347億人民幣,2020年開始建廠,2021年完成設(shè)備安裝,計劃3nm芯片在2021 年進入風(fēng)險性試產(chǎn),2022 年下半年實現(xiàn)量產(chǎn)。
美國禁令之下,華為3nm能否誕生很難說
先進芯片的研發(fā)說到底只是證明企業(yè)是否有這個實力,那到底能不能生產(chǎn)上市或許就要看“命”了。華為要在臺積電和三星之間二選一無疑是個大難題,臺積電已經(jīng)被明確禁止替華為代工先進制程,三星又怎會敢在這個風(fēng)口浪尖上出頭呢?
很明顯,特朗普時代我們看到的是美國不遺余力地打壓華為,從最早的元器件管控到一步步列入“實體清單”,到最后直接切斷臺積電與其之間的合作關(guān)系,華為的5G實力深深地動搖了美國的科技霸權(quán)地位。
當(dāng)前正值美國大選交替之際,很多人將希望寄托于拜登上臺后對華寬松的政策。但實際上,是否打壓華為并不只是特朗普或拜登一個人的想法,而是整個美國科技霸權(quán)受到威脅時的慣用做法。真正想要半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不受制于人,不被外國“卡脖子”,倒不如積極重視以前發(fā)展不足的地方,重新投入資源發(fā)展。