用户注册 登录
珍珠湾全球网 返回首页

岳东晓 -- 珍珠湾全球网 ... http://ydx.zzwave.com [收藏] [复制] [分享] [RSS] 岳东晓 -- 珍珠湾全球网

日志

中芯国际 N+1 节点分析--优于三星的 8nm

已有 249 次阅读2020-10-15 05:46 |个人分类:汉文明|系统分类:科技

最近 digitimes.com 新闻报道称,中国公司 Innonsilicon 已经用中芯国际的 N+1 工艺成功流片。但网上对中芯的技术数据非常稀少。

根据 AnandTech 的报道,中芯的 N+1 FinFET工艺使用 DUV  (深紫外光刻),与中芯的 14nm 工艺相比,功耗降低 57% (同频率),性能增加 20%(同功耗),逻辑面积减少 63%。

那么中芯的 14nm 又如何呢。经过一番搜索,找到了由中芯代工的 14nm  华为麒麟 710A 与 TSMC 代工的 12nm 麒麟 710 的面积数据。根据这个拆解,中芯生产的 710A 芯片大小为 8.5 mm x 8.35 mm ~ 71 平方毫米 ,而TSMC 版麒麟 710 为 7.7mm x 7.7 mm ~ 59.3 平方毫米。台积电版频率 2.2GHz,中芯版频率为 2 GHz。

再寻找台积电 12nm的数据。其12 nm 工艺的晶体管数密度大约是 3380万每平方毫米;台积电 10nm 的 晶体管密度约 6000万每平方毫米;台积电 7nm (高性能计算)工艺的密度为 6670万/平方毫米; 台积电 7nm (移动计算)工艺的密度为 9650万每平方毫米。三星 8nm 工艺的密度为 6120万每平方毫米。

由此可以粗略得出 中芯国际 14nm 工艺的晶体管密度大约是 (假设 麒麟710A与麒麟710晶体管数接近) : 3380*59.3/71 = 2820 (万/平方毫米)。

中芯 N+1 工艺面积较其 14nm 减少 63%。因此,N+1 工艺的晶体管密度约为 : 2820/(1-0.63) ~ 7600 (万/平方毫米)。(请注意,这只是个非常粗略的估计 。)

对比各方数据,在密度方面 中芯 N+1 工艺介于三星的8nm工艺与台积电的 7nm (DUV)之间。

横向比较,中芯国际的工艺与美国最先进的半导体厂商 INTEL的没有显著差别。众所周知,INTEL 的10nm 目前还存在不少问题,7nm 也一再难产拖延。中芯国际的 N+1 工艺并没有想象的那么落后。EUV光刻机虽然有很大优势,但也不要小看了 DUV。NVIDIA 最新的 RTX3080 显卡用的是三星 的8 nm 工艺。AMD 10月8日发布的 RyZEN 5000 系列高性能处理器也还是基于台积电的 DUV  7nm 技术,而没有用 EUV,通过芯片设计的优化,RyZEN 5000 系列AMD  ZEN 3 芯片在同频率下与 ZEN 2 相比性能提高了 19%。

由此可见,一旦中芯的 N+1 工艺正式投产且良率可以接受,它还是能提供相当不错的产品的。虽然中芯与最前沿的 5nm EUV 工艺相比存在较大的差距,但中国绝没有到揭不开锅的地步,何况美国也没有 5nm 工艺。

中国尖端科技公司可以通过两方面提高性能,一是优化芯片设计,上面提到的 ZEN 3 架构提升性能 19%就是例子,二是优化软件,包括提高操作系统与软件环境性能。华为的鸿蒙系统的代码是用C语言写的,这是非常接近芯片硬件的语言。而且据华为称,鸿蒙系统的性能大大优于基于 LINUX的安卓系统,且能将现有安卓应用由JAVA编译成机器指令,导致性能大幅提升。简单的算术就能发现,通过这些优化用国产芯片保持良好的用户体验是可能的。

在 EUV 光刻机方面,2017年7月中科院的的这条报道说,2002年长春光机所就研制了第一套EUV原理装置,2017年完成关键技术验收,包括“EUV光源、超光滑抛光技术、EUV多层膜及相关EUV成像技术研究”。而清华大学团队也突破了高精度工作台技术,精度达到 2nm。可见中国在EUV光刻机的核心技术已经基本掌握,在资金充足而且没有外来竞争(被禁运)的情况下,国产 EUV 光刻机的横空出世已经指日可待。



路过

鸡蛋

鲜花

支持

雷人

难过

搞笑
 

评论 (0 个评论)

facelist

您需要登录后才可以评论 登录 | 用户注册

Archiver|手机版|珍珠湾全球网

GMT+8, 2020-10-27 13:32 , Processed in 0.018382 second(s), 8 queries , Apc On.

Powered by Discuz! X2.5

回顶部