2nm芯片正式官宣了,所有关键功能都是使用EUV光刻机进行刻蚀
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芯片制造企业中,台积电的技术最为先进,根据台积电发布的消息可知,其计划今年下半年量产3nm芯片,2023年量产N4X工艺的芯片,2024年量产2nm芯片。由于全球缺芯,再加上台积电芯片制造技术先进,其近年来的可以说是高速增长。在这样的情况下,英特尔也宣布进入晶圆代工领域内,并表示将会在2025年前量产20A工艺的芯片。
要知道,英特尔目前还不能自主量产7nm制程的芯片,却要在3年后量产20A工艺的芯片,这着实让外界吃了一惊。然而,就在近日,英特尔方面再次官宣2nm芯片,并表示将会在2024年实现量产,有望赶在台积电前面量产2nm芯片,目的就是重回芯片制造领域内的巅峰。据了解,英特尔为了快速发展芯片制造技术,其已经与IBM合作,后者在之前已经发布了全球首个2nm芯片制造技术。
由于IBM自身不生产制造芯片,很大可能会交给英特尔。另外,英特尔为了提升芯片制造技术等,ASML的光刻机的优先供货,并获得升级版的EUV光刻机,其NA值为0.55,也是全球首台交付的升级版EUV光刻机。最主要的是,英特尔还宣布200亿美元投资建厂,预计将会投资1000亿美元。英特尔再次官宣2nm芯片后,就有外媒表示,台积电的做法没错。
首先,台积电以预付款的形式接收了英特尔的芯片订单。由于英特尔不能自主量产7nm等制程的芯片,而AMD的7nm芯片已经大量上市,并成为台积电7nm工艺的最大客户。为了争夺市场,英特尔已经宣布将部分芯片订单交给台积电代工生产。
消息称,台积电已经接受了英特尔3nm以及6nm等芯片订单,甚至将3nm芯片首批产能的一半给了英特尔,并为英特尔建设的3nm芯片生产专线。但台积电接收英特尔芯片订单采用的是预收款的形式,其它厂商的订单都是先生产后交钱,英特尔的芯片订单是先付款,后生产。
台积电这么做一方面是因为英特尔芯片订单不想排队等待,另外一方面的是台积电也明白英特尔的订单不会长久,防范着英特尔。其次,台积电美国工厂投产时间或延迟。据悉,台积电在美建设5nm芯片生产线,预计在2024年投产。
在芯片制造企业中,技术最先进的厂商就是台积电和三星,两者都能够量产7nm以下制程的芯片,但台积电的良品率和产能更高一些。
数据显示,在先进制程芯片方面,台积电和三星基本是平分秋色,都有两个客户订单。
例如,台积电5nm工艺有苹果,三星则有高通;4nm芯片上,台积电有联发科,三星仍是高通。
但没有想到的是,由于三星4nm芯片的良品率低,已经导致高通不满意,消息称,高通已经将部分4nm芯片订单交给了台积电代工生产。
另外,台积电也传来了新消息,已经获得了大量新的芯片订单,情况是这样的。
都知道,苹果芯片订单都是台积电代工生产制造的,苹果自研的5G射频芯片订单也将交给台积电代工,全部都是采用6nm工艺。
最关键的是,台积电获得了大量的4nm、3nm以及2nm芯片订单。
据悉,高通已经将大量4nm芯片订单转移到台积电,即便是3nm芯片,其也全部给了台积电,而苹果和英特尔的3nm芯片订单也基本上都落到台积电手中。
即便是2nm芯片订单,甚至可以预期到 2025 年的 2nm 订单都已经有排期。
由于台积电获得了大量5nm以下制程的芯片订单,其预计年营收复合增长率为10%到15%,结果也修正为15%到20%之间。
4nm、3nm、2nm都来了,超2000亿美元也不好使
据悉,大量的5nm以下制程的芯片订单流向台积电,主要就是因为台积电良品率高,产能大,毕竟,台积电拿下了全球63%以上的EUV晶圆。
早在2014年,虽然IBM就将Microelectronics部门出售给GlobalFoundries,宣告退出芯片制造赛道。但事实上,蓝色巨人并没有放弃先进芯片制程工艺芯片的研发。通过与AMD、三星以及GlobalFoundries等企业合作,IBM接连在多个工艺节点,率先推出测试芯片。
11月23日,IBM更新了一条名为《YYDS!IBM发布全球首个2nm芯片》的视频。在视频中,IBM对2nm技术进行全面介绍,并展示了全球首个2nm芯片。
据悉,借助2nm工艺帮助,IBM成功将500亿个晶圆体容纳在了指甲大小的芯片上。平均换算下来,这颗芯片的最小单元甚至要比人类DNA单链还要小。
2nm芯片亮相,对于整个半导体产业都有非常重要的意义。虽然短期内,2nm工艺芯片无法规模量产,但通过展示2nm工艺芯片在标准300毫米硅晶圆上蚀刻真实芯片的过程,证明了摩尔定律的延续性。
另外,IBM在视频中,还提前介绍了2nm芯片所具有的诸多特性,以及生产细节,对产业链企业都将有不小的帮助。
据悉,IBM的这颗2nm芯片,所有关键功能都是使用EUV光刻机进行刻蚀。
虽然EUV光刻机早在生产7nm工艺芯片时,就被芯片生产商引入到了产线上。但要知道,生产7nm芯片时,EUV光刻机只是应用在芯片生产的中间和后端环节,使用并不广泛。
这一差异,意味着2nm工艺对EUV光刻机拥有更高的依赖性。芯片生产商想要在2nm技术节点抢占先机,EUV光刻机将成为关键。
当然,由于在更多环节使用了EUV光刻机,因此2nm芯片也会获得更高的生产效率。按照IBM的说法,制造2nm芯片的步骤要比制造7nm芯片少很多,对于晶圆厂商而言,这是一个非常好的消息。
因为在此背景下,晶圆厂可以更快的进行出货,而且晶圆生产成本也会降低。未来,采用更高工艺打造的芯片,可能价格不仅不会涨,甚至还会下降。
值得一提的是,想要成功打造出2nm工艺芯片,芯片制造商也必须升级新技术。
首先是将FinFET技术更换为GAA技术。事实上,三星在3nm节点就会采用该技术打造芯片,而台积电则会在2nm节点用其淘汰FinFET技术。除此之外,IBM的2nm芯片还首次使用了底部电介质隔离方案,这一设计可以有效减少电流泄露的问题,缓解芯片功耗压力。
根据IBM官方给出数据,相比7nm芯片,2nm芯片性能大概提升45%,能耗则是减少75%。若是采用2nm工艺打造手机芯片,手机续航时间可以增长至之前的四倍。未来,手机用户只需四天充一次电即可。
虽然IBM具有超前的2纳米制程工艺技术,对于在全球代工领域内占据绝对领先地位台积电、三星等厂家来说威胁性不大,但是却展现出了老美在半导体领域内的实力。勿以善小而不为,勿以恶小而为之,决不能因为现今老美在半导体代工技术领域不强就小看它,国内的厂家要保持追赶者的姿态,不断向老美的半导体行业发起冲击。
猝不及防!全球首款2nm芯片问世,IBM不动声色抛出了“王炸”