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散英魂寄千万雄鹰翱翔神州,
尽智魄载十亿慧芯呼唤华夏。
——《国务院给予江上舟同志挽联》
01
前沿导读
日本半导体研究公司TechanaLye,对华为公司的两款麒麟芯片进行了技术比对。一款是2020年发布的麒麟9000,一款是2024年发布的麒麟9010。前者是台积电的5nm制程工艺,后者是国产的7nm制程工艺。
02
技术对比
根据拆解之后的技术细节对比,能明显看出两个处理器的电路图完全不同。海思设计的最新麒麟芯片采用了国产技术,而 2020款的麒麟9000来自于台积电,这本身在技术水平以及制造设备上面存在着相当大的差距。
对比两者的性能差距,TechanaLye公司发现华为的麒麟 7nm 芯片与台积电 5nm 持平。芯片的尺寸不同,但是很接近(国产 7nm = 118.4 平方毫米;台积电 5nm = 107.8 平方毫米)。在近似尺寸的条件下,还有相似的设计水平和性能指标。
根据产品的拆解分析显示,华为Pura 70 Pro存在37个主要的控制芯片,分别负责内存、传感器、摄像头、电源和视觉等功能。其中 14 款芯片属于华为海思供应,另外18 款来自其他国内的供应商提供,还有5款来自于SK 海力士 (DRAM) 和博世 (运动传感器) 等外国的供应商。
03
国际舆论
日本TechanaLye公司的首席执行官对芯片产业进行了评价:
实际上,唯一受美国法规约束的半导体是用于 AI 和其他应用的尖端服务器芯片。只要这些芯片不构成军事威胁,美国就可能允许它们的发展。
美国的贸易出口管制只会让中国在半导体生产方面更加自给自足。中国芯片的能力仅落后于台积电三年,它可能很快就会在先进芯片组的竞争中赶上。
在华为pura70系列搭载麒麟9010上市之后,美国的商务部长吉娜·雷蒙多就开始把目光转向这款产品,开始对这款产品进行冷嘲热讽:
它告诉我,出口管制正在发挥作用,因为那个芯片没有那么好。它比我们在美国的水平落后了好几年。我们拥有世界上最先进的半导体。中国没有。我们的创新能力超过了中国。
吉娜·雷蒙多在接受 CBS 新闻“60 分钟”采访时表示,华为新手机表明中国在芯片技术方面仍然遥遥落后。她还补充说到,拜登政府的贸易管制被证明是成功的,华为的 7nm 芯片不具备像美国处理器那样先进和尖端的功能,属于是风烛残年的老人。
从mate60系列开始,华为的麒麟芯片就由国内的晶圆企业基于Fin FET工艺,通过n+2技术制造的7nm芯片,在性能和功耗上面的表现只是属于合格水平,但是在整体的集成度、晶体管的堆叠密度、栅极的电源控制等方面,华为与中国晶圆企业合作的麒麟芯片已经可以持平台积电5nm芯片的水平了。
由于中国大陆地区拿不到EUV光刻机,所以中国企业只能用曾经采购的DUV光刻机进行麒麟芯片的制造。
在 DUV 机器上实现 7 nm 芯片的制造,需要 34 个光刻步骤。而使用 EUV 光刻机,只需要 9 个步骤。这些额外的生产步骤,会导致更高的生产成本以及更低的量产产能。
每增加一个步骤,就会有更多的芯片被扔掉,设备成本也会上升。
提升制造良品率需要不断进行试错,发现问题之后,对相应的问题进行解决,进而一步步提高产能和良品率。10块芯片里面只有1块可以正常使用,其他的9块就需要废弃掉,这个制造成本是相当高的,牺牲了大量的材料和设备资源。
但是10块芯片里面,有9块可以正常使用,只有1块废弃,这个制造成本就会大幅度降低,整体的制造效率也会大幅度提升。
根据报道显示,mate60系列上面的麒麟9000S芯片,在风险测试的生产阶段,只有30%左右的良品率,制造成本极高,完全不能进行大面积制造。随着技术的提升,可以保持在90%左右的良品率,这时候就开始全面铺开mate60系列的生产了。
对比30%和90%良品率的生产线,这个制造成本相差了两倍以上。
从这个角度来看,华为和中国晶圆企业为了制造麒麟芯片所耗费的资金,已经属于是天文数字了。相关企业背后有大基金的支持,华为背后是国际通讯业务,勉强可以持平亏损。要是换了其他企业,想要完成麒麟芯片的制造,光是消耗的资金就已经让它们望而却步了。
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