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還在看幾納米制程?小心被文字游戲忽悠

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上個月月末,英特爾進行了“工藝與封裝路線”在線直播,同時對工藝路線圖進行了更新,原10ESF改名Intel 7,原7nm改名Intel 4,7SF改名Intel 3, 5nm GAA改名Intel 20A。

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上個月月末,英特爾進行了“工藝與封裝路線”在線直播,同時對工藝路線圖進行了更新,原10ESF改名Intel 7,原7nm改名Intel 4,7SF改名Intel 3, 5nm GAA改名Intel 20A。看起來好像和以前沒啥變化,就是終于可以不用10nm+++來調侃英特爾的制程了,看起來簡單明晰了不少,但細看之下,是不是有種不對勁的感覺?明明還是10nm的實際節點,怎么突然就叫Intel 7了?

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事實上,Intel不是第一個這么做的,而且很大程度上來講,Intel幾乎是主流芯片制造商里動作最慢的一批,而屏幕前的你們,實際上已經被忽悠很久了。

即便你不知道CPU的完整工藝,也一定聽說過“刻蝕”“光刻”這樣的名詞,作為集成電路制造過程中最直接體現工藝先進程度的技術,光刻主要是對半導體晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)進行開孔,以便進行雜質的定域擴散的一種加工技術,而且也是最能直接體現工藝先進程度的技術,而光刻技術的分辨率是指光刻系統能分辨和加工的最小尺寸,決定了硅片上形成符合質量規范要求的最小特征圖形尺寸。

而我們平日里最關心的納米制程,用在不同的半導體元件上,又有不同的含義。對CPU來說,一般指晶體管中的最小柵極線寬。因為柵極線寬越小,那么單個晶體管的尺寸就越小,CPU die也會越小,意味著在相同的die面積下可以集成更多的晶體管,性能自然是蹭蹭地往上漲。另一方面,由于柵極線寬變小,相應地工作電壓也會變低,CPU的功耗也會隨之降,而頻率則會上升,這也就是我們平時聽的最多的幾句話:“xx納米制程,性能提升xx%,功耗降低xx%,頻率提升xx%”。

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但就這幾年的情況來看,芯片制造商們的境地,似乎也能用一個流行詞來概括:內卷。

首當其沖的,就是這個納米制程。就算你對各大廠的技術細節不太了解,也一定聽過Intel 14nm+++++的傳說,從Skylake到Kaby Lake,一直磨蹭到第十代酷睿,居然還在打磨14nm工藝,簡直是匠心屆的傳奇,以至于外界一度傳出了“Intel 10納米工藝難產”之類的傳言,但事情真有這么簡單嗎?

當然沒有了。事實上真要說起來,Intel其實還挺冤的,因為他的老對頭們臺積電、三星的工藝數字,其實是經過“修飾”的,線寬僅僅代表工藝節點,但要衡量工藝的好壞,柵極間距、鰭片間距、最小金屬間距以及邏輯單元高度都有關系。

以Intel 10nm工藝(現Intel 7)為例,其邏輯晶體管密度為100.8MTrfm㎡,即每平方毫米1億晶體管,而且實際節點也是規規整整的10nm,相比之下,三星的10nm實際節點是13.9,臺積電則是12.9,邏輯晶體管密度更是被吊打,三星只有51.8,臺積電稍好一些,但也只有60.3。

而順著這條線索看下去,就會發現很多有意思的事情,拿臺積電說,其7nm的實際節點是10.5nm,5nm的實際節點是7.7nm,3nm的實際節點則約為4.5nm,這里不談論臺積電的制程加強版,僅以初次公布制程和工藝信息時披露的消息為準。

如果你還對IBM有印象,那你也應該知道,IBM在不久之前對外公布了全球首個2nm工藝制造技術,它采用納米片堆疊的晶體管(GAA晶體管),與7nm的技術相比,預計將帶來45%的性能提升或75%的能耗降低,而比起當前最尖端的5nm芯片,2nm芯片的體積更小、速度更快。

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雖然理論上看,IBM的2nm芯片每平方毫米有大約3.33億個晶體管,但現如今的IBM,早已沒有了自己的晶圓業務及技術、專利,還要面臨新節點成本攀升的情況,如此看來,這個2nm,在現如今的情況下,也只是個吉祥物而已了。

看到這里,相信你也明白,目前半導體制程所謂的7nm、5nm早就偏離了最初的范疇,不再是嚴格意義上的線寬,此前的老實人Intel,也是迫于市場壓力,不得已跟上了“潮流”,更新了自己的工藝制程路線圖叫法。

而且,根據目前國外的一些爆料,12代的酷睿移動處理器很有可能迎來一次史詩級突破,畢竟有著11代酷睿在移動端的優良表現,極大程度上印證了Intel 10ESF工藝的扎實進步。但如果你問我買哪個,我肯定會告訴你,誰性價比高就買誰啦!

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責任編輯:姜華 來源: 中關村在線
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