一、24nm光刻机
高端芯片和中端芯片的区别,也是栅极宽度上的物理区别。
3nm和24nm的区别就是芯片内部最小构成单位硅晶体管栅极物理宽度不同,栅极宽度越小,单位面积内硅晶体管数量越多,性能越强。如果从制造设备来区别,3nm使用的是高端euv光刻机,而24nm芯片使用的是中端duv光刻机。
二、28nm 光刻机
光刻机跟成品率没关系。
上微28nm光刻机是大型光电设备,设备是不讲成品率的,出厂合格就是100%的成品合格。你说的成品率指的是芯片的成品率也就是芯片的良品率,就是说一块晶圆内最大可加工芯片数量和合格芯片数量的比值,这个和工艺制程以及光刻技术的熟练度有关,同样是用28nm光刻机,不同水平的芯片制造商成品率是不同的。但总而言之,上微28nm光刻机和成品率无关。
三、248nm光刻机
在这里,最核心的就是光源了,一切光刻机的核心零件就是围绕光源来的,所以根据光源的改进,光刻机一共可以分为5代,
分别是最早的436纳米光刻机,然而第二代是365纳米波长,第三代是248纳米,第四代是193纳米波长,第五代是13.5纳米波长的EUV光刻机。
四、22nm光刻机
能生产90nm芯片,45nm芯片,22nm芯片,但主要是28nm芯片。
很多人以为90nm光刻机就只能生产90nm制程的芯片,只有14nm的光刻机才能生产14nm制程的芯片,其实这是个误解,就像照相机底片一样,经过多次曝光可以叠加出更清晰的照片。
90nm光刻机经过两次曝光,可以得到45nm的芯片,三次曝光可以达到22nm的芯片。但是曝光次数越多,芯片的良品率就越低,所以一般情况下能够控制在28nm的水平。
五、14nm光刻机
大致是28纳米。
尼康光刻机是第四代duv光刻机,在上世纪九十年代,尼康和佳能才是全球光刻机霸主,当时根本就没有ASML什么事,只是后来包括尼康和佳能都陷入了157纳米光刻机技术困境当中。目前日本的佳能和尼康光刻机是第四代duv光刻机,尼康的水平是生产浸入式光刻机,标称精度是28nm,经多重曝光,一般最多也只用于14nm。
六、16nm光刻机
中芯国际去美化后的设备可以为华为生产芯片的,荷兰阿斯麦公司表示了DUV光刻机不含美国技术,可以向中国出口。
制程越小并不一定最好。就像摄像头的像素一样,像素越大不代表画质越好。芯片有一个重要的指标是密度,抛开密度谈制程都是耍流氓。制程越小,固体扩散现象越严重,寿命越短。目前肯定不止是差一台光刻机的事,技术也差很多。但是说实话,如果不是光刻机被卡脖子,中国芯片企业不至于技术发展这么慢,很简单的道理,没有光刻机来进行芯片生产实践,这样的情况下技术进步的难度比不为光刻机发愁的台积电三星高了N个档次。
7nm制成,只是耗电小,发热还要高于14nm,只是相同体量下,容纳更多二极管,所以芯片做大一倍,真的不是问题。实际上现在手机芯片内存能力过剩,7nm和5nm对大多数人来说无多大区别。未来12g闪存绝对够用,至少几nm无所谓,同等价位快慢主要看网速。最大的差距是,台积电是ASML的股东,可以优先购买ASML的最新产品。而中芯国际不但不能享受订单优先,还被美国列入禁售名单而拿不到设备。
7nm和5nm实际上没有太大普遍,都是商业宣传和竞争的噱头,现在手机技术是过剩的,服务商的网络信号还是最重要的,信号跟不上,你就是1nm又怎么样。28nm已经堪用,16nm基本够用,7nm好用,再往下性能提升有限,效费比低,摩尔定律基本也就到头来。三星和台积电的进步速度会越来越慢,中芯国际还是很有希望追上的。
中国人真累,我们的光刻机才28纳米,离最先进的技术差了足足两代半,但往后一看,实际上90%的国家是产不了光刻机的,即使是最先进的ASML也只是组装,组装精度确实秒杀所有人,不过大部分零件他也都是产不了的。
我一直在想,为什么我们老是在抱怨别人封锁呢?我们就不能在科技的大部分领域走在顶端,去封锁别人?况且人类进化中我们中国人还处在前面,中华文明一直都没有间断,中国人的聪明才智也是最高的。中国真的要奋发图强了,近几百年来一直在瞎折腾加内耗,就是没有一心发展科技,我们加油努力吧,争取再过几十年对不听话的国家或组织有能力轻松使用封锁或制裁的手段,让他们去抱怨被封锁去吧。
能耗和成品频率都是性能,这两个性能指标14nm芯片是不可能做到7nm芯片水平的。你的结论错误。你的成本计算也有问题。制程提高一代,芯片生产线建设成本至少增加一倍,多数生产原材料成本也大大增加,比如光刻胶等等。而且集成度越高,芯片布图越复杂,需要的工序步骤越多,这也增加成本。因此,制程提高一代,单颗芯片的成本(你说的一次成本)是增加而不是降低。先进制程使芯片成本降低指的是按照单个晶体管计算,先进制程因为单位面积晶体管数增加而降低。
台积电第一代的7nm工艺也没有用到EUV光刻工艺,和中芯国际的这个N+1代N+2代工艺其实是一回事,台积电第二代7nm工艺也只是用了4层的EUV光刻,7nm工艺需要三十多到光刻工序,台积电只用了八分之一而已。
围堵的的结果是逼中国趟出一条血路,美国才不管荷兰企业的死活,中国技术突破一点美国就放开一点,反正就是增加中国的成本推迟中国发展的速度,给美企赢时间。
14nm工艺目前够用了,芯片大点没有关系,只要性能跟上就行,我们可以把手机屏幕做大点,原来是6吋的屏现在做成7吋的,就可以多出来空间来放芯片和电池,目前的问题不就可以解决了吗,我们再抓紧时间研发,过不了5年我们就可以掌握更先的技术了。
就加大手机厚度,扩展内部空间,芯片位置设置散热孔。加大电池容量。现在这个情况没得改还有什么办法?再慢慢提升光刻机性能。总有一天是可以做到和外国一样的,现在不是没办法这么快改观嘛!
其实不用分析大家都明白,在此领域我们相差的不仅很多而且差距很大,这是事实,但差距这么大我们又能怎么办,除了卧薪尝胆奋起直追没有第二条道可走。两弹一星也是从无到有发展起来了,我想困难是有的,而且很大,研制发展道路也会很长,而且很艰巨,但我们已别无选择,撸起袖子加油干吧。