28纳米芯片成上甘岭!华为数万工程师誓言攻破
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2020年恐怕是近几十年来动荡最大的一年,各种外部环境的变化让人措手不及。即使在看似消费领域的手机圈,也和往年不一样了。国产手机一哥华为由于遭到打压,不仅自己研发的麒麟芯片流产,购买第三方芯片也行不通,华为手机前途一片黯淡。
缺芯的多米诺骨牌正在产业链上传导,每一张牌倒下,都引起新的连锁反应。根据高盛一项最新研究报告,全球有多达169个行业在一定程度上受到芯片短缺影响,从钢铁产品、混凝土生产到空调制造,甚至包括肥皂制造业。
这一轮芯片大缺货以美国的制裁为始,形成蝴蝶效应。中国有机会化危为机,但考验各方智慧。
最近的这个周末,一则“台积电南京扩产受阻、28nm半导体设备被卡脖子”的消息在网上盛传。而AI财经社从几位行业核心人士处获悉,这条信息并未从可信渠道获得证实,应该是一则假消息,但情况也比较复杂。
了解芯片制造技术的应该知道中高端集成电路制造的分水岭是28纳米芯片。由于低端的芯片满足了对于将来的芯片的众多需求,并且在生物医学设备、配套机器人、智能交通灯以及汽车行业中广泛运用,如今AI功能与特性都已经与芯片紧紧地联系到了一起。
28nm芯片应用领域是非常广泛的,汽车、家电等领域都需要使用28nm芯片,只要我国掌握28nm芯片的全部技术,西方即便是对我国芯片领域进行封锁与打压,其效果也会被削弱。知情人士称,28nm芯片领域取得突破之后,我国企业完全可以安心进行14nm以下芯片技术的研究。更为重要的是,28nm芯片市场被打开之后,我们的成本优势将吸引更多企业与我们合作,美国将逐渐被孤立。
该信息有两个关键点:一是美国选准28nm半导体技术,严禁美国公司直接向中国出口相关设备,同时也禁止从第三方转移相关设备进入中国市场,为此,台积电、联华电子从中国台湾转移至大陆的设备就未获得美国许可;消息中的28nm技术在半导体业界被称为“黄金线”,是区分成熟制造技术和先进制造技术的节点。此前,美国只阻止14纳米、7纳米、5纳米等先进半导体设备出口中国。二是称28nm技术主要影响汽车芯片生产,这直接关系到国内的新能源车、自动驾驶技术发展。
“台积电受阻”、“28nm”和“新能源车”,几个热词最终将这则传言引爆了。
我国一些企业已经可以自主生产28nm芯片和光刻机,但是我们还需要在28nm芯片领域完全摆脱美国的控制。知情人士称,28nm芯片相关技术的研究,已经成为了上甘岭,华为等公司数万名工程师誓言攻破这一难关,如果我们能够突破28nm自主可控的生产线,那么西方最后的一道防线将被我们彻底攻克,他们即便是对我们的芯片领域“卡脖子”效果也没有之前那么的显著。
中国电子专用设备工业协会秘书长金存忠告诉AI财经社,这则谣言在网上传得很厉害,但消息的源头还未找到。AI财经社登录美国商务部网站后,也并没有查询到相关信息。半导体行业人士顾文军则在朋友圈表示:“据我了解,这是个假消息。之所以出现上述谣言,可能是因为有一些外资和台资企业做相关申请时,超出了原来简短的审批周期,以为不被批准。”
不过,情况也比想象中要复杂。国内某芯片制造厂高层刘卓告诉AI财经社,因为疫情打乱了整个生产链,再加上设备交货周期本来就长,全世界都在抢设备,导致设备的交付晚了几个月。但从另外一个角度,有些打压“只做不说,有些则只说不做,因此见仁见智”。设备行业资深人士周翼在看到这则消息后分析,尽管未有明文禁令,但根据他的了解,几个月以来,美国三大半导体设备供应商应用材料、LAM和KLA都没有从美国本土向中芯国际发过货,“媒体也已经报道过了。”今年3月,知情人士告诉AI财经社,美国应用材料公司虽然在申请出口许可证,“但其设备,甚至连一个零部件都不能从美国发货给中芯国际。”
上海微电子计划在2021年底之前生产出一台28nm深紫外DUV光刻机,并在上海专有生产线上为物联网设备制造48nm和28nm芯片。上海微电子管理层最近报告称,提高48nm和28nm工艺良率仍然是一个挑战,但上海微电子在技术上目前已拥有基本的本土UV能力,无需美国IP制造芯片。上海微电子在一个极其困难的技术领域能够取得进展,已经很出人意料。
说句实在的28纳米工艺虽然现在看比较落后,但实际上已经能满足很多需要了,基本上是四五年前的最新技术了。很多人现在还在用四年前的旗舰机吧?所以说真的很不容易了。
此外,现如今的低端芯片,甚至是28纳米的芯片都没办法满足于现在不断蓬勃发展的先进的科技设备,这就使得需要20纳米、14纳米的芯片技术来满足其的需求。14纳米芯片的性能自然要优于28纳米,值得一提的是,14纳米技术在设计以及制造成本方面要比7纳米低很多,就拿在功耗以及速度方面没有很大区别的AMD的7 nm锐龙处理器和英特尔的 14 nm Skylake 台式机处理器来说,英特尔就是用7纳米来炒热度,另外,他们的制造成本就低了不少。
仅仅只存在很少的下游5G APP会对支持更为强大的芯片以及14纳米处理器有需求。而所谓的7纳米前沿制造以及很薄的线宽晶体管芯片将会被逐步地“淘汰”,而取而代之的就是以微控制器的系统作为基础,先进的芯片组设计、封装、第三代化合物半导体材料以及传感器融合。加上,“万物互联”,这个能够让5G支持的功能现在在不断地发展形成中,预计能够在未来的2030年的时候,空间网络就能实现。GlobalData预测,有大于一百多亿台的企业物联网设备会在三年之后出现。而且据说,在5G的部署方面,欧盟以及美国会比中国要晚两年,再加上中国已经完成了6G 试验卫星的发射任务。
而且如果用在其他领域,28纳米完全够用,这个工艺水平可比美军最先进的f35战斗机上用的芯片强多了,所以一旦投用,我们至少能够靠自己的力量保证芯片的基本供应了。至于更新的技术什么时候能实现?目前EUV光刻机原理已经攻破,但是工程实用化还是需要时间,但愿能早日突破吧。