目前,我国集成电路产业已经形成了IC设计、芯片制造和封装测试三大产业环节。在芯片设计及封装测试方面,我国不断取得新突破,在追赶国际水平的路上不断发力。
但在芯片制造领域与如今最 先进的芯片制造商相比还有明显代际差距。与国际领 先水平相比,中国大 陆的芯片制造企业至少落后3-5年,工艺制程落后了大约3代。“中国芯”要想崛起,提升芯片制造水平是当务之急。
作为国产芯片拓荒者,中芯国际的成功给中国半导体行业带来了很大的希望,因为在此前,中国半导体行业发展完全依靠政府大量的资金投入,而中芯国际这家企业却很好的采用“市场化运作”闯出了一片天。
从28nm到14nm,再到现在的7nm工艺,如果不是荷兰ASML公司未能及时交付EUV光刻机,可能中芯国际现在已经取得了更大的成就。
当下,中芯国际向世界先进制程发起冲锋,越过光刻机,冲刺7nm。
制程,指的是芯片内电路与电路之间的距离。在生产CPU的过程中,集成电路的精细度、精度越高,生产工艺就越先进。制程是微电子技术发展与进步的重要指标,芯片制程密度越高,意味着芯片可以拥有更复杂的电路设计,不仅芯片性能得以提升,而且功耗也能大幅降低。
前不久,梁孟松公开了中芯国际N+1、N+2代工艺的情况,透露N+1工艺相比于14nm性能提升20%、功耗降低57%、逻辑面积缩小63%,SoC面积缩小55%,之后的N+2工艺性能和成本都更高一些。
但值得注意的是,N+1是中芯国际的内部代号,并不等于7nm。
据介绍,中芯国际N+1工艺在去年第四季度完成流片,目前正处于客户产品验证阶段,预计第四季度有限量产。
与市场上的7nm相比,中芯国际N+1在功耗、稳定性方面非常相似,唯一的区别就是性能,N+1的性能比14nm提高了约20%,但市场基准提升幅度是35%,所以有差距,但这也是唯一的差距。
如果是从功耗、稳定性方面而言,可以将中芯国际N+1称为7nm,而在性能方面确实要比7nm差。
中芯国际对N+1的目标是低成本应用,可以将成本相对市场上的7nm减少大约10%,因此是一个非常特殊的工艺节点。
从中芯国际描述上来看,可以理解为,N+1工艺更加接近于台积电10nm,N+2则接近于7nm,但性能不如。
目前,N+1工艺和N+2芯片还处于研发阶段,中芯国际正计划对N+1工艺芯片进行试产,这意味着中芯国际将成为世界上第三个掌握7nm工艺的芯片代工企业。梁孟松还透露,在N+1工艺成熟后,中芯国际还将对N+2工艺进行进一步探索,该种工艺下的芯片性能将得到进一步提升。
梁孟松多次表示,目前中芯国际无需EUV光刻机,也能实现7nm工艺的生产,台积电第一代7nm工艺芯片也没有使用EUV光刻机,但是之后的5nm、3nm工艺的芯片制造则必须使用EUV光刻机。相信未来光刻机的入驻,会进一步拉近国内与国际大厂的差距。
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