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华为芯片“破冰”后,三星、台积电相继宣布新消息,意味着什么?

常驻编辑 科普中国 2022-10-09 华为   芯片   英特尔   英伟   晶体管   量产   定律   极限   性能   时间

芯片制程越往下越难,三星实现了3nm量产,台积电也计划在下半年量产3nm。但是想要继续前进,付出的时间和精力都会成倍增加。D1y拜客生活常识网

而华为芯片破冰,探索出了芯片堆叠的发展方向,可以让芯片取得更大的性能突破。在这之后三星,台积电相继宣布新消息,定下在2025年量产2nm,三星还会在2027年量产1.4nm。这意味着什么?高端芯片制程还能走多远?D1y拜客生活常识网

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摩尔定律的极限探索

摩尔定律是否达到极限在业内一直存在争执,英特尔认为摩尔定律可以继续存在十年,希望到十年内芯片可容纳晶体管的数量达到1万亿个。但是英伟达却认为摩尔定律已经走到尽头。D1y拜客生活常识网

不管是英特尔还是英伟达,都是业内最顶尖的芯片巨头,所以相关发言也是具有权威性和可信度的。但关于摩尔定律的争论双方却各执一词,也都有各自的道理。D1y拜客生活常识网

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所谓的摩尔定律,其实是英特尔创始人戈登・摩尔提出的,认为芯片上的晶体管数量每隔两年会实现翻倍。D1y拜客生活常识网

而晶体管的数量越多,芯片性能越强,相当于芯片可以不断突破,取得更强劲的表现。但是要实现这一点,就必须采用更先进的设备和制造技术,让芯片制程变得更小,难度也在成倍增加。D1y拜客生活常识网

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所以芯片制程的提升速度放慢了,若摩尔定律走到尽头,芯片性能也会止步不前。D1y拜客生活常识网

不过华为芯片取得了“破冰”,探索出了芯片堆叠的发展路径。华为对芯片领域的研发非常深入,自从海思在市场上遭遇变故以来,就没有停止前进。D1y拜客生活常识网

而芯片堆叠是海思在探索未来发展方向的一个尝试,也是对摩尔定律极限的探索,并且在苹果 M1 Ultra芯片上得到了验证。因为M1 Ultra就是将两颗芯片拼接组合使用,和华为的芯片堆叠存在理论上的一致。D1y拜客生活常识网

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芯片堆叠带来的效果就是1+1等于2,两颗芯片组合带来双倍性能。从而让摩尔定律的极限继续往下延伸,让芯片可以突破更高的性能表现。D1y拜客生活常识网

台积电,三星先后官宣了,事关高端制程突破

芯片堆叠理论上可以延续摩尔定律,带来性极限性能的突破,但也并非没有缺陷。两颗芯片堆叠使用,无疑会占用设备面积空间。如果是放在智能手机这种空间有限的设备中,芯片堆叠明显是不合适的。D1y拜客生活常识网

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而且若没有足够的空间进行散热,芯片运行产生的温度足以劝退用户。所以叠加的不只是性能,还有功耗。D1y拜客生活常识网

现阶段只有在主机,汽车这类对空间有足够容纳度的智能终端才能搭载堆叠的芯片,短时间内还不能用在智能手机,平板等消费电子产品。所以在这些行业领域,要想取得更大的性能突破,只能打破摩尔定律的极限,在传统的工艺路径中,持续挖掘高端芯片制程。D1y拜客生活常识网

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关于这一点,台积电,三星先后官宣了,事关高端制程突破。D1y拜客生活常识网

首先台积电明确表态,会在2024年获得ASML下一代的NA EUV光刻机,并用于在2025年量产2nm芯片。除此之外台积电还组建了研发团队,进行1.4nm芯片的研发。

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