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摩爾定律,其實已死在了28nm,中國芯片完全能追上台積電?
2024/02/07

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眾所周知,在芯片領域,有一個非常知名的定律,叫做摩爾定律。

由英特爾創始人摩爾提出,他說當價格 保持不變時,集成電路 上可容納的晶體管 數目,每隔18到24個月翻一番,性能也將提升一倍。

或者也可以說, 芯片的性能大約每兩年翻一倍,價格下降為之前的一半。

過去的幾十年間,芯片產業的發展規律基本上就是如此,但當芯片工藝進入28nm之后,摩爾定律是不是還繼續有效,就一直引來無數的爭議。

一些人認為摩爾定律是繼續有效的,因為28nm之后,芯片工藝還在持續的進步,越來越小,進入了14nm、10nm……甚至是3nm,未來還有2nm、1nm等。

另外一些人則認為,進入28nm之后, 晶體管微縮越來越逼近物理極限,晶體管密度變化較小了,更關鍵的是升級更先進制程本該帶來的單位晶體管成本下降的「經濟效益」

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也開始消失,什麼每兩年成本降一半的說法,已經不存在了。

比如台積電從16nm進入10nm,成本沒怎麼降,晶體管密度也沒提升1倍,從10nm進入7nm,從7nm進入5nm,從5nm進入3nm,均是如此。

第一代升級的時間也許花了2年,但晶體管密度沒提升一倍,成本沒有下降一半,甚至連工藝制程都是假的,如果從柵極、金屬半間距、線寬等來看,基本沒有太多改變。

有機構分析了晶圓廠的成本,得出一個結論,事實上 在2012年的28nm工藝節點之后,晶體管的平均成本已經不再下降,摩爾定律實際已死。

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國內的很多專家認為,嚴格的來講, 從28nm之后,芯片工藝的推進,更多的是架構和工藝的提升,實現了「和先進芯片一樣的能效和性能」。

所以我們不必過度的追求什麼5nm、3nm這些工藝,且現在的 半導體也開始不再過于熱衷于追求最先進的制程工藝,我們更需要的是大力發展Chiplet、先進封裝技術,讓14nm也能夠現7nm,甚至5nm的性能和功耗,從而更好地平衡性能、功耗、成本等等。

同時也認為,從這一條路出發,我們完全有大把的時間來追上台積電等企業,因為它們已經實際上已經是原地踏步,沒什麼進步了,而未來一旦當我們的芯片工藝再微縮時,我們的優勢會更大。

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