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国内代工厂量产14nm,并向7nm、5nm推进

9月14日,上海市委外宣办、市政府新闻办举行首场“奋进新征程建功新时代”党委专题新闻发布会,会议介绍了上海集成电路的发展情况。

2021年上海市集成电路市场规模达到2500亿元人民币,占全国的25%。会议上相关发言人表示,上海已经实现了14nm先进工艺规模量产。《环球时报》报道,随着上海14nm芯片产业集群的建成,7nm和5nm工艺的更先进项目将加速推进。中国代工厂一直都对研发进程保持低调,国外网站tom'sHardware分析了中国代工厂目前的制程情况。14nm来了,N+1也来了 自2020年初以来,中国最先进的代工厂一直在谈论其 N+1制造技术(相当于7nm),并将其描述为依赖深紫外(DUV)光刻工具的台积电N7节点的低成本替代品。与使用14nm实现的类似芯片相比,N+1旨在将功耗降低57%,将性能提高20%,并将逻辑面积减少高达55%–63%(对于某些结构)。这样的改进不一定证明分析师和媒体在节点上贴上“7nm级”标签是合理的,但它们足够贴切,因为不能将N+1称为国内代工厂的14nm或12nm工艺的迭代。  TechInsights的最新发现证明国内代工厂的N+1类似于台积电的N10类技术,规则宽松 和广泛的设计技术协同优化(DTCO)功能。此外,它实现了每平方毫米8900万个逻辑晶体管的逻辑晶体管密度(89MT/mm2),这使其成为可行的7nm级替代方案(至少对于逻辑而言,因为缩放SRAM很棘手)。自2021年7月以来,国内代工厂一直在生产MinerVa Semiconductor的比特币挖矿芯片,但未对外披露。该公司使用其DUV设备制造那些约25W的微型采矿芯片。它们足够简单,可以实现商用可接受的良率,并作为一种工具来了解更多关于工艺性能、功率和缺陷密度(至少就逻辑单元而言)。“中国7nm芯片的制造速度也比预期的要快,”技术分析师向《环球时报》表示。由于国内代工厂的N+1合格并准备好进行部分的生产,证明了国内代工厂可以在没有因美国政府制裁而无法采购的极紫外(EUV)生产设备的情况下生存。然而,国内代工厂是否能够使用其N+1节点生产大型和复杂的片上系统还有待观察。从逻辑晶体管密度的角度来看,国内代工厂的N+1可以替代台积电的N7。然而,台积电已经拥有更先进的制造技术,吸引了高度复杂的CPU、计算GPU和各种复杂数据中心级芯片的客户。虽然华为海思是中国本土的大客户,但是要服务于华为的海思国内代工厂需要从美国获得出口许可证,因为国内代工厂晶圆厂使用的许多工具都来自美国,而华为受到了严格的制裁。因此,对于国内代工厂来说,为N+1吸引知名客户可能会很棘手。中国实现5nm? 中国最领先的代工厂在2020年简要提到了其N+2技术。虽然这是其14nm节点的又一个演进,但中国分析师将其标记为“5nm级”技术,因为它比被认为是“7nm级”的N+1领先一步。然而,具有193nm ArF激光的DUV工具在分辨率方面存在已知限制,并且大量使用多图案以降低电路的关键尺寸会影响产量。因此,预计N+2在晶体管密度方面不会比N+1领先一大步。国内代工厂已经在其N+2节点上努力了两年多,因此有理由期待这一点制造过程有可能会在2023年取得成果。然而,自从2020年底进入美国政府的实体名单以来,国内代工厂一直对任何有关其成就的公告保持低调。国内代工厂仅表示将专注于开发更先进的芯片封装技术,以实现异构集成并弥补无法采购亚10nm技术所需的设备。引人深思公告自2019年底以来,国内代工厂在其SN1工厂一直在使用其14nm级制造技术生产芯片(其中一款产品是华为的海思麒麟710A)。虽然该工艺正式迎来大规模生产,但实际产量非常小,以至于国内代工厂停止报告该节点对其收入的贡献,并将其与28nm节点合并为一个类别。值得注意的是,9月14日的发布会上相关发言人介绍的是上海已经开始量产14nm芯片,但并没有提及更先进节点的任何事情。大部分相关方都已经了解国内代工厂的14nm能力,而《环球时报》报道的7nm与5nm信息来自于一位独立研究员,并非官方认证。

来源:旺材芯片