中國芯片加速5納米量産,以現有設備實現先進工藝的突破

科技新鮮事 2024-04-26 14:50:53

在全球芯片制造的競賽中,中國正在通過技術創新尋求新的突破。北京的一家企業正處于這場技術革命的前沿,他們正在開發一種創新的方法,使用現有的光刻設備來生産5納米級的芯片工藝。

這項革命性的技術核心稱爲自對准四重圖案化(SAQP)技術。這種技術在過去已被台積電成功應用于7納米工藝,並且Intel也曾嘗試將其用于更先進的10納米工藝。SAQP技術的主要優勢在于能夠在不需要更先進光刻設備的情況下,通過現有設備達到極其精細的制程水平,從而顯著降低進入先進制程的門檻和成本。

Intel曾是多重曝光技術的先行者,其在2014年就已經開始量産14納米工藝芯片。當時盡管ASML的EUV光刻機尚未量産,Intel依靠DUV光刻機配合多重曝光技術,力圖突破10納米工藝的研發。然而,這一嘗試並未完全成功,隨著EUV光刻機的量産,Intel不得不重新規劃其10納米技術路線。與此同時,台積電采用DUV光刻機量産7納米工藝,顯示出該技術的高效率和成熟度。三星雖然早台積電一步使用EUV光刻機生産7納米芯片,但台積電利用DUV光刻機所生産的7納米芯片良率更高,展示了不同技術路徑的競爭和選擇。

在中國,由于某些國際政策和技術限制,獲取EUV光刻機的難度極大,這使得本土芯片制造商不得不探索其他技術路線。采用多重曝光技術實現5納米工藝,盡管存在挑戰,卻是對現狀的一種創新應對。該技術的運用不僅可以減少對外部高端設備的依賴,還可能爲中國芯片行業帶來突破性進展。盡管這種方法可能會增加某些成本並可能影響芯片的良率,但在當前國際環境下,這種技術的成功實施將具有裏程碑意義。

目前中國的AI芯片生産已經能夠使用7納米工藝,並且在性能上與國際巨頭NVIDIA的A100芯片相當。這表明中國在芯片設計技術方面已經達到了相當高的水平。AI芯片的市場價格本身就較高,例如NVIDIA的A100芯片售價爲10萬元人民幣,而更高端的H100售價更是高達26萬元人民幣。因此,盡管SAQP技術可能會增加生産成本,國內市場對于性能強大且價格合理的國産替代品的需求依然強烈。

在全球範圍內,盡管絕大多數芯片仍然使用14納米及以上的成熟工藝,先進工藝芯片的占比並不高。然而,如果中國能夠成功量産接近5納米的工藝芯片,這將使得國産芯片有能力替代全球市場上大部分芯片。這種替代不僅有助于緩解全球芯片供應過剩的問題,也可能導致芯片價格的全球性下降,同時減少中國進口芯片的成本。這種成本降低在某種程度上,也是對SAQP技術增加成本的一種補償。

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