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芯片2nm工艺排名?

2024-03-22 16:30:33技术研发1

首先,IBM宣布已推出全球首颗2nm制程芯片,新一代芯片较此前7nm制程耗电量减少75%,输出性能提升45%。通俗来说,就是有将500亿个晶体管压缩到一个指甲盖大小的本事了。

2nm制程将为产业链提供性能和效率之间更好的平衡。实际上,IBM曾是全球强大的芯片制造商,虽然目前已将大多数芯片的生产外包给三星,显得默默无闻,但也是头一批推出7nm、5nm制程工艺产品的厂商,在电压等指标的定义上一直有相关主导权。

关键的是, IBM此次能够让2nm制程工艺率先亮相,主要是依赖采用GAA环绕栅极晶体管技术,并首次采用了底介电隔离通道技术,能够将栅长提升至12nm,大大降低了研发难度。

反观友商,台积电还是相对保守将继续用FinFET技术,虽然后续也会升级到GAA。不过,三星3nm、英特尔5nm也计划首次采用。当然,能够抢先发布前沿制程晶圆产品,也得益于IBM以往一定的技术积累和研发探索野心。

不过,对于5nm以下的高端制程,目前台积电虽然也取得了重大突破,但还没怎么敢高调宣传,证明整个链条还是存在尚未解决的困难,步入量产阶段可能是3年后的事情了。而IBM也并未公布2nm芯片的相关商用信息,主要还是想提前秀一下自己的技术能力,对于大规模量产,甚至将芯片产品推向何处,自己都没有太大的信心,正式商用至起码还需要三五年的时间。

毕竟,IBM“秀肌肉”并不是首次了。例如在2015年IBM 也曾宣布其 7nm工艺试产成功,但直到去年中才推出第一个商用产品;2017年也率先发布了5nm芯片,但一直没有量产的消息。此次2nm应该也是如出一辙,更主要是为了宣传推广。

鉴于2nm技术包含了多项提高晶体管密度的技术改进,虽然IBM 已佐证2nm芯片的制造所面临的技术难点已经初步被解决。但毕竟能造出来是一种能力,能大规模商业化也是一种能力,两者要结合得好才更有意义。

因此,这并不意味着IBM已具备量产2nm芯片的能力,量产还涉及许多其他综合能力和技术,就例如晶圆良率,这是一个优秀的芯片代工厂核心的竞争力。反过来看,晶圆良率也决定了芯片的工艺成本,是代工厂赖以生存的关键保障;再例如光刻机等制造设备上下游的资源及产业链整合能力,包括客户的后续服务能力,这就涉及到更多细节问题了。而台积电在上述各方面综合来说,目前还是有最强大的存在感。

不管如何,IBM在美国仍然保留着芯片研发中心等重要根据地,此次IBM有底气率先发布2nm芯片及生产技术,也显示出其宝刀未老,姜还是老的辣,造芯能力在全球范围内是不容忽视,还是让业内人士有点诧异的。毕竟,IBM与三星及英特尔有签订技术协议,后两者未来有望借助于与IBM的力量,能够更快的实现2nm工艺的量产。

不过,IBM自身没有10nm制程以下的晶圆厂,早年也签署了相关合作协议,将其制造工厂卖给了格芯,此次IBM也是在自己的实验室制造出来的样品,目前其晶圆厂布局几乎一片空白。因此,IBM自己或许不会大规模量产2nm芯片,日后还是计划与三星等合作伙伴合作生产处理器为主。

总的来说,2nm制程出色的功耗表现,能够让手机从半日/一日一充,变成两三天一充。不仅如此,从对电池寿命的保护角度来看,也能够延长数倍时间。这无疑让编者这类电量焦虑者带来福音,经常外出发现电量消耗得很快,特别是大屏且使用时间超过2年的手机。

宏观来看,2nm制程芯片将对数据中心、自动驾驶、AI、5G、量子计算等前沿领域进一步的发展提供可能。

毕竟,IBM在数据中心方面一直投入了大量资金与精力,并取得了一些成果。IBM和浪潮合作的浪潮商用机器以10%左右的市场份额排名第三。因此,不管量产与否,至少2nm芯片的算力提升对于IBM来说至关重要,也是其在行业提升的重要助力。

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