中國芯片加速5納米量產,以現有設備實現先進工藝的突破
據了解北京一家企業正在研發一種利用現有光刻機生產5納米工藝的技術,預計很快就能實現量產,該工藝的核心技術是自對準四重圖案化(SAQP)技術,類似技術曾被臺積電用于7納米,Intel也曾試圖利用該項技術。
Intel是最早考慮多重曝光技術的,2014年它就已量產14納米工藝,2016年ASML還沒量產EUV光刻機,Intel就試圖利用DUV光刻機輔以多重曝光技術,提升晶體管密度,研發自己的10納米工藝,結果Intel玩砸了,EUV光刻機量產后,Intel都未量產10納米,又推倒重來采用EUV光刻機生產10納米。
臺積電的7納米工藝就采用了DUV光刻機生產,如此做是為了盡快量產7納米,并確保7納米工藝的量產;當時三星卻率先采用了EUV光刻機生產7納米,結果是臺積電用DUV光刻機生產的7納米良率更高,在吃透了7納米技術之后,臺積電再用EUV光刻機生產7納米,提升7納米技術的性能。
Intel的10納米被認為與臺積電和三星的7納米相當,這也是業界質疑臺積電和三星玩數字游戲的原因,而臺積電的10納米工藝幾乎是曇花一現,7納米量產后,10納米幾乎被舍棄,芯片企業要么采用16納米,要么直接用7納米,可以說臺積電的10納米工藝就是一種過渡工藝。
如今這項多重曝光技術得到中國芯片行業的青睞,則在于中國芯片行業難以得到EUV光刻機,選擇多重曝光技術實屬無奈,但是如果采用這項技術實現5納米工藝,對于中國芯片行業來說則是重大突破。
由于眾所周知的因素所影響,中國的手機芯片、AI芯片等等都無法由臺積電以先進的5納米工藝生產,這對中國芯片行業影響巨大,畢竟更先進的工藝可以帶來更強的性能和更低的功耗,增強芯片競爭力。
中國芯片研發的SAQP技術也有弊端,那就是多曝光一次,芯片的良率就會進一步下降,成本上升,不過在當前環境下,實現先進工藝的量產,對于國產芯片來說那是0與1的關系,只要能量產,那么對于中國芯片來說就具有重要意義。
當前國產的AI芯片以7納米工藝生產,在性能方面已媲美NVIDIA的A100芯片,可以看出國產芯片在芯片設計技術方面已達到相當高的水準,而AI芯片價格昂貴,A100的售價達到10萬元人民幣,更高端的H100售價則達到26萬元人民幣,完全可以承受SAQP技術增加的成本。
在AI芯片市場,中國芯片的突破已顯示了威力,由于美國限制NVIDIA對中國出售高端AI芯片,此前NVIDIA將閹割八成性能的H20芯片定價也超過10萬元人民幣,但是隨著國內企業大舉采用國產AI芯片,NVIDIA迅速將H20降價到7萬元人民幣,可以看出國產AI芯片的可替代性促使NVIDIA放下了身段,否則NVIDIA可能會將H20賣得更貴。
全球芯片行業其實有七成以上都是14納米及以上成熟工藝芯片,先進工藝芯片的占比并不高,中國芯片已能量產接近7納米水平的工藝,如果再能量產接近5納米的工藝,那么國產芯片將可以替代絕大多數芯片。
這對于全球芯片行業影響深遠,畢竟中國采購了全球近七成的芯片,如果國產芯片替代率進一步上漲,那么全球芯片供給過剩的窘境將會加劇,芯片價格會進一步下降,中國進口芯片的成本也會進一步下降,這些降低的成本其實也在變相彌補中國利用SAQP制造先進工藝增加的成本。
