全球首款2nm芯片正式亮相,中國芯從7nm起步到底還要追趕多少年?

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近日,一枚對全球半導體的重磅炸彈就此落地,標誌着全球首款2nm製程的芯片原型正式與大衆見面,必將對全球的半導體行業帶來一場前所未有的洗牌大戰。這波操作直接把全世界的目光都吸引了過去,大家都在討論這小小的芯片到底進化到了什麼程度。說白了,2nm芯片的出現不僅僅是數字上的縮小,它代表的是人類目前能掌握的精密製造天花板。

採用對2nm的初步瞭解我們就能感受到它的非同尋常。說到2nm的概念手段,的的確的,它的名字就已經給了我們最直觀的印象——它的工藝比我們目前最先進的5nm的工藝都要小了一個量級。這種小的量級的工藝的出現不僅意味着了對芯片的極致的微小化的達到了新的高度,更重要的是它將會爲我們的生活、工作帶來更大的便利、更高的效率的同時,也將會爲我們帶來更美好的未來。

那麼2nm到底是什麼樣的呢?它的誕生將會給我們帶來怎樣的新玩法呢?下面我們就一一爲大家揭開它的神祕的面紗。

很多人對納米沒啥直觀感覺,其實這指的是芯片上晶體管的尺寸。晶體管越小,指甲蓋大的地方就能塞進更多的開關,算力就越強。這回的2nm芯片,在同樣大小的面積裏放進了幾百億個晶體管,跟現在的旗艦手機芯片比起來,性能提升了快一半,功耗卻降了一大截。

相比之下,我國的芯片產業的現狀就不太樂觀了,目前能公開的且能穩定的量產的芯片基本都停留在了7nm的臺階上。從7nm到2nm,中間隔着5nm和3nm兩個大關口。不少人覺得不就是隔了三代嗎,追起來應該很快。事實卻沒那麼簡單。芯片的不斷髮展同時,越來越明顯了一個規律:進入了一個越往後走的難度就成倍的往上翻的時代。這就好比短跑比賽,你把成績從15秒提到12秒不難,但想從10秒提到9秒,每0.1秒的進步都要脫一層皮。

值得注意的是,製造2nm芯片必須用到最頂級的極紫外光刻機,也就是大家常說的EUV,只有這臺實打實的機器的存在才使得我們再好的設計圖紙也不能變成一紙空文。

究其根源,咱們現在面臨的最大短板,一來是這種高端機器買不到,二來是咱們自己研發的機器還需要時間磨合。這意味着,咱們在硬件設備這一關就被卡住了脖子。

進一步來看,2nm芯片已經觸及到了物理極限的邊緣。製程的逐步下推之際,尤其是2nm的到來,我們原先那一代以魚鰭似的晶體管結構的基本佈局就已經無法滿足新的性能和功耗的要求了,迫切的需要將其換成全環繞的新一代的柵極的架構。

這意味着整個生產線、原材料甚至設計軟件全都要推倒重來,基於這一原因,咱們追趕的不僅僅是幾個數字,而是整套工業體系的代次升級。

很多人心裏犯嘀咕,咱們到底圖啥,非要死磕這幾個納米。如今的無人機、超級計算機都已經將各種尖端的裝備都“植入”了其中,其核心的“大腦”也都由一系列的高性能的芯片所組成。

如果咱們一直停留在7nm,而別人用上了2nm,那在處理速度和能耗比上,咱們就會喫很大的虧,正因如此,這道坎兒咱們必須邁過去。

那麼從7nm到2nm,到底還要追趕多少年。這事兒急不得。按照現在行業內的推算,每一代技術的跨越起碼需要兩到三年的時間。這還是在順風順水的前提下。

由於當前的技術封鎖的不利之下,這個週期的推進也可能會被拉得更長一些。但話又說回來,咱們這幾年的進步其實已經超出了很多人的預期,在一些關鍵材料和封裝技術上,咱們已經摸到了世界前沿的門檻。

這種代差的追趕,最終引發的是一場全產業鏈的馬拉松。咱們不能只盯着2nm這一個點看,還得把原材料、光刻膠、刻蝕機這些邊邊角角的功課全補齊。這樣不僅能防止別人從中斷供我們所需要的核心技術,更加重要的是隻有自己掌握了全套的流程,才能在下一代的技術纔剛剛爆發時就能不掉隊。

說到底,芯片領域的較量沒有捷徑可走,2nm芯片的誕生給咱們提了個醒,技術迭代的速度正在加快。

咱們現在的處境,有點像是在高速公路上彎道超車,雖然前面還有很長的一段距離,但只要咱們的方向對,油門踩得穩,追上甚至是並駕齊驅只是時間問題。但無論這條艱難的前行之路多麼枯燥、多麼困難,它的每一次納米的進步都在爲我們未來的更大的跨越添砌一塊塊的金磚。

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