华为Mate 70发售,再聊:5nm实际16nm,3nm实际14nm

文摘   2024-12-07 11:50   安徽  

华为Mate 70系列手机开售,其中搭载的麒麟9020处理器备受关注。“极客湾”评测称“似乎工艺上有所迭代”。简单说,麒麟芯片已经可以与骁龙平起平坐了。

可能大家也注意到,现在华为卖手机,并不会强调自己用的是多少nm工艺生产的芯片,也不会特别强调自己的与骁龙芯片相比如何。

可以肯定的是,华为手机业务恢复了正常,并且一路高歌猛进。这里就有一个很奇怪的问题,不是说我们没有最先进的光刻机吗,台积电也没办法帮华为代工了,麒麟芯片怎么还能继续提升性能呢?

其实,这里就要说一个芯片行业的常识问题:高端制程。说白了,当“摩尔定律”接近死亡之后,以台积电为代表的企业就搞出来一些新名词“纳米制程工艺”。

什么意思呢,我们知道以阿斯麦的光刻机为例,按照光源类型不同,深紫外线DUV光刻机就是使用193nm波长光源的光刻机,而极紫外线EUV光刻机,就是以13.5nm光源的光刻机。

要生产台积电宣称的5nm、3nm芯片,就需要使用阿斯麦的EUV光刻机。但是即便你拥有了EUV光刻机,也不能生产出5nm、3nm芯片,主要原因是,这个高端制程本来就是一种工艺。

甚至可以说,就是台积电创造出来的一种独有工艺。也就是台积电N5工艺、台积电N3工艺。

采用这个工艺并不意味着实际栅极长度就是多少,比如采用5nm工艺并非就是栅极长度等于5nm,其实本质上是16nm。对应的,3nm工艺也不是栅极长度等于3nm,而是14nm。

可以说,本来栅极长度是作为制程工艺参考标准,到了28nm以下,就变成了栅极宽度了,而栅极宽度本来是决定了电流通过时的损耗,表现出来就是手机常见的发热和功耗,宽度越窄,功耗越低。到了最后,这些数据与栅极长度、栅极宽度并没有关系,只是一个代号。

并且每家公司都对自己的栅极长度保密。这些公司甚至都很少提密度参数。在20nm以后,越来越多的节点数字也抛弃了0.7倍步进的传统。14nm、7nm、5nm虽然仍遵循0.7倍步进传统,但12nm、8nm、6nm、4nm等则显然更具营销意味了。

现在的7nm,5nm,早已不是原来指的栅极长度。台积电高管曾经就说:“今天,这些数字只是数字。它们就像汽车模型——就像宝马5系或马自达。数字是什么并不重要,它只是下一项技术的目的地,它的名称。因此,我们不要把节点的名称与技术实际提供的相混淆。”

敲一下黑板:不要把节点的名称和技术实际相混淆。这个只是一代工艺代号而已,和7nm、5nm、3nm等本身没有太大的关系了。

我们知道,芯片高不高端,主要看芯片中的晶体管数量,数量多性能提升就大,就是厉害。如果再把功耗降下来就更好了。

但是到了一定程度,晶体管就无法大量布置了,于是生产厂商就会想办法,布满更多的晶体管。也有的厂商从晶体管本身想办法,提高晶体管的性能,减小它的体积。

这就像盖房子,同样的地基,将看谁码的砖多。有的建筑商干脆从砖本身下手,增加码砖的数量。有的建筑商建起了高楼大厦,顺便还起了几个好听的名字——“第四代住宅”。

楼不是建的越高越好,住宅叫什么都得适合居住,消费者需要的是一个温馨舒适智能的家,最不关心的就是你包装的一系列难懂的数据。可是,这个叫做台积电、三星,以及很多“建筑商”偏偏搞出来好多名词和参数,还尝试给你科普。

这个有没有好处呢,当然有,这样做设备的能多卖钱,做芯片的能每年都涨价。但是他们决口不提,为了提升那些性能,消费者要多花多少钱。

其实,作为行业内人见怪不怪了,可能对英特尔为什么始终搞不好台积电、三星等宣传的制程工艺感到好奇。

其实怪只怪英特尔太老实了,它搞5nm就是真的5nm,直到发现也不行之后,索性也搞成代号了。

硅基芯片有极限,摩尔定律已经早已经无法续命了,台积电承认从350nm开始,工艺中的数据就已经不代表物理尺度了,7nm工艺并不7nm,而是行业标准话术,5nm也是如此。

所以,咱们一别纠结有没有EUV光刻机,二别纠结多少纳米工艺。先把自主供应搞好,再去谈良率,以及性能提升多少。

一部手机拿到手,反而最不重要的就是处理器制造工艺,而是消费者用最少的钱,买到最满意的东西,这才是本质。至于制程工艺,从某种程度上说就相当于:你点了一份“海参炒饭”,炒饭的厨师叫“海参”。

老陈聊科学
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