28纳米芯片规模量产多少

28纳米芯片规模量产多少,第1张

台积电,三星相继角逐4nm,3nm等高端制程工艺,未来到了2025年还会量产2nm芯片。随着这些布局动作的展开,让人意识到追求高端工艺的重要性。
不过28nm依然很重要,台积电继续加大28nm的投资布局,看来中芯国际扩产28nm选对了。
28nm有怎样的市场需求呢?中企布局28nm有何优势?
28nm芯片的市场需求
在大部分人的印象中,28nm是较为落后的工艺。毕竟台积电在2010年就实现了28nm的量产,也就是说28nm在芯片行业内已经发展了12年。
在量产28nm之后,台积电又相继突破了22nm、14nm、12nm直至如今的4nm。今年下半年,台积电将实现3nm量产,在过去十年里,台积电至少突破了8代制程工艺。其中最近几年量产的7nm和5nm成为了台积电的营收主力。
根据台积电第二季度的财报显示,5nm占总营收的21%,7nm占比30%。因此超过一半以上的营收都是7nm和5nm贡献的,但谁也没想到台积电还在扩产十年前突破了28nm。
据悉,台积电分别在南京投资28亿美元扩产28nm生产线,还有在日本修建一座22nm/28nm生产线,位于总部地区打算再建一座28nm芯片工厂。
得益于台积电对28nm的深入投资,在全球28nm晶圆市场上取得不俗的营收成绩。
根据Strategy Analytics报告显示,2021年全球28nm晶圆代工营收达到了72亿美元,其中有三分之二的营收被台积电拿下,达到了54亿美元。
这意味着台积电出厂的28nm芯片在去年依然保持领先,哪怕这项工艺并不是全球最先进的,哪怕其它晶圆代工厂也掌握了28nm量产能力,终归不是台积电的对手。
由此能够看出28nm芯片的市场需求保持旺盛,并不是所有的芯片都需要高端制程的,成熟工艺芯片照样能独当一面。纵观半导体市场,只有部分芯片领域才会用上7nm,5nm及以下的制程,而物联网、智能汽车、5G等等使用28nm足够了。
如果将5nm用在物联网这些场景,会出现什么情况呢?就目前而言,很容易出现性能过剩的情况。一枚5nm的芯片可以集成上百亿根晶体管,恐怕再先进的物联网设备,也用不上如此庞大的晶体管数量。
除了造成性能过剩,还会因使用更先进的芯片导致设备成本上涨。
既然台积电加大28nm布局,作为中企可以参与的成熟工艺芯片市场,都有哪些布局动作呢?
拿大陆规模最大的芯片制造商中芯国际来说,这家企业手上有三个28nm芯片工厂项目,分别位于上海、深圳、北京,投资额各不相同。但如果三个芯片工厂在未来都实现满产的话,中芯国际的晶圆产能会实现倍增。
除了中芯国际,业内其它的芯片制造商也在不断加码28nm,包括联华电子,昕原半导体等等。有的是做制造,有的是做存储器,总之各大半导体企业在28nm持续投入生产力量,预计未来几年内28nm还会保持较高的需求。
中企布局28nm有何优势?
随着28nm越来越受众多厂商重视,而且类似的市场需求还在增长,由此可见,中芯国际布局28nm的举动选对了。那么中企布局28nm有何优势呢?
首先28nm已经是成熟工艺,更容易解决核心技术难题。
28nm不需要顶级的EUV光刻机,也不用最高端的EUV光刻胶,对相关的配套技术没有那么高的要求。从技术的角度来看,更容易解决核心技术难题,掌握量产28nm的生产制造条件。
中芯国际同样实现了28nm的量产,现有的技术和设备能够支持28nm持续投入生产线。
其次国内市场对28nm有旺盛的需求,可以提供订单优势。
需求决定市场,7nm,5nm固然有智能手机,PC端的市场需求,但未来持续发展的智能汽车,物联网等行业需求的芯片几乎都是28nm。在这些旺盛需求的支持下,庞大市场规模可以提供订单优势,为不断扩产28nm的企业消耗产能。
当然,28nm并不是中企追求工艺制程的终点,只是面向芯片市场,需要采取扬长避短的策略。既然能参与28nm的市场,又有一定的需求,那么加大28nm布局并无不可。
总结
2021年期间,全球28nm晶圆代工营收超过了72亿美元,只不过三分之二的营收被台积电收入囊中。所以并不是没有企业参与28nm的竞争,哪怕它是成熟工艺,只要能做到最好,一样能大放异彩。

芯片的纳米技术指的是采用纳米技术,让芯片缩小制程,从而在更小的芯片中塞入更多的电晶体,以此增加处理器的运算效率。纳米技术可以减小芯片体积,也有助于降低耗电量,满足轻薄化的需求。

纳米制程是什么

纳米制程技术是英特尔推出的处理器制造技术。CPU制造工艺又叫做CPU制程,它的先进与否决定了CPU的性能优劣。以14 纳米为例,其制程是指在芯片中,线最小可以做到 14 纳米的尺寸。缩小电晶体的最主要目的就是为了要减少耗电量。

纳米技术也称毫微技术,纳米是一种几何尺寸的度量单位,1纳米=百万分之一毫米。纳米是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学与技术主要包括纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。

随着电子技术、电子信息等学科不断地发展,人类在制造芯片的道路上披荆斩棘。如今任何带有自动化、智能元素的产品都需要靠一块芯片来充当“大脑”的作用,我们手上的智能手机更是如此。那么人类最早一块芯片是在什么时候问世的呢?7年前俄罗斯有一项考古发现试图将芯片的历史拉回到25亿年前,这是怎么回事呢?

据了解,当时有一位渔民在海岸边作业时发现了一块较大的石头,他仔细观察后发现该石头表面竟然印有类似芯片的痕迹。后来这位渔民将这块石头交给当地有关部门进行研究,经过研究该石头上的芯片印迹可能在25亿年前就形成了。如果该印迹真是芯片的印记,那这足以说明史前文明是存在的,而且发展程度可能堪比现在的人类文明。

这件事就这样结束了吗?并没有,后来有几位权威的古生物学家加入这块特殊石头的研究,他们确定了该石头确实已经有上亿年的历史了,然而其表面疑似芯片的痕迹其实是自然生物的印记。经过筛查,他们最终确定是一种名为“海百合”的生物留下了这块疑似芯片的印记。如果你看了下面关于这块石头的图,可能也会认为这是芯片的刻痕。

石头表面出现一块长方形的白色区域,区域的中间整齐排列着类似DNA双螺旋链的结构,而长方形的两边绘制了类似接口的形状。在自然界中,很少有事物是呈现规规整整的长方形或正方形,再加上那上面刻画了整齐排列的图案,很容易让人联想到现代的科技产物芯片。如今该芯片已经被证实是海百合的痕迹,史前文明的说法再一次得不到证实。

除了发现疑似史前芯片之外,俄罗斯本土还曾经发现过“史前订书钉”。这个“史前订书钉”同样位于一块石头上,根据测量它只有2两米长,但是可以清晰地看出它的形状很像一块订书钉,因为同样有排列整齐的图案,同样有规整的长方形。那么这块订书钉能否证明史前文明的存在呢?

后来经过古生物学家的鉴定,该痕迹同样是海百合的化石痕迹,由此看来,海百合这种棘皮动物比较喜欢在石头上留下自己的印迹,而且所留下的印迹容易引起人类的遐想。尽管这两次发现都不能证明史前文明的存在,但是人们借此机会认识了海百合这种生物。根据研究,这种生物从寒武纪就已经开始出现了,至今已经有上亿年的历史。

由于它的表面看起来像是植物,因此科学家为其取名海百合,但它实际上是棘皮动物。海百合的出现让人们一次次失望,但人类并不会因此而放弃探索史前文明的脚步。倘若未来还出现一些无法解释的史前痕迹,而且这些痕迹看似人造的,那么一般人都会将其与史前文明联系起来。

文 / 华商韬略 和正升 编辑/倪晨

目前超过百亿美元的云端芯片行业一直被外界所看好,并被认为是最有希望诞生第二个“英特尔”的市场。

但现在,这市场突然杀出了一个狠角色。

2019年9月25日,在2019年度的云栖大会上,阿里巴巴推出了全球最强的AI芯片——含光800。基于含光800的AI云服务在发布当天,已经同步上线了。

含光的典故来自《列子·汤问》,经国产武侠动漫《秦时明月》为人熟知, “含光”是上古三大神剑之一,含而不露,光而不耀,寓意含光芯片无形却强大的计算能力。

“含光”是一款云端AI芯片,主打推理,重点应用于视觉场景。

而阿里自研的AI芯片,是当之无愧的佼佼者。 含光800的问世创造了两项世界纪录。

首先,含光800的峰值性能为78万IPS(每秒能处理78万张照片)。而在此之前,业界最好的AI芯片只有15万 IPS,也就是说含光的芯片性能足足是第二名的5倍!

其次,含光800的能效比达500 IPS/W,而第二名只有150 IPS/W,不足含光的三分之一!

含光800的性能有多厉害?举个通俗点的例子,1颗含光800的算力相当于10颗GPU,这意味着只需要用原来十分之一的硬件,就能做完原来所有的事情。

比如,在城市大脑中实时处理杭州交通视频,需要40颗传统GPU,延时为03秒,而使用含光800仅需4颗,延时降至015秒。

比如拍立淘商品库每天新增10亿商品,使用传统GPU算力识别需要1小时,而使用含光800后可缩减至5分钟。 也就是说,在含光芯片的加持下,机器1分钟可识别两亿张照片!

但此次阿里推出芯片,并非其首次“跨界”,早在2014年时,马云就开始想:要不要做芯片,怎么做芯片。

当阿里决意做芯片后,进度堪称迅速。

2017年,阿里对外宣布成立达摩院之时,芯片就是达摩院成立之初就规划的重要研发方向之一。

2018年的云栖大会上,阿里就宣布成立一家独立运营的芯片公司——“平头哥半导体有限公司”。

“平头哥”是蜜獾的别称,是“世界上最无所畏惧的动物”,所谓生死看淡,不服就干的鼻祖就是平头哥。而这家公司,是基于阿里收购的中天微系统有限公司和达摩院自研芯片业务一起,整合成立的一家独立的芯片公司。

在一系列的努力下,如今创造世界纪录的芯片终于研发成功并投入实际应用了。

阿里巴巴集团首席技术官兼阿里云智能总裁张建锋介绍,含光800的研发采用了互联网公司的速度,从完成设计到流片只用了一年半的时间。

除了这款技惊四座的芯片外,“平头哥”已经于今年先后发布玄铁910和无剑SoC平台。

玄铁910号称目前业界性能最强的RISC-V架构芯片之一,未来可以应用于5G、人工智能、物联网、自动驾驶等众多领域。值得注意的是,这是一款抛弃了ARM架构的处理器。

此前,世界上所有的安卓系统,包括阿里自己推出的的YunOS系统,都绕不开无处不在的ARM架构,而玄铁910的推出,意味着国内 科技 公司终于另起炉灶,从芯片的底层进行革新了。

此外,平头哥还联合阿里另一家公司天猫精灵,推出采用玄铁架构的Tmall Genie plus TG6100N芯片,这款芯片将用于天猫精灵等产品中。

低成本高应用性、精简算法与存储、本地NLP以及信息安全性是TG6100N芯片的重要特点。

张建峰就曾表示: “在全球芯片领域,阿里巴巴是一个新人,玄铁和含光800是平头哥的万里长征第一步。 今天阿里巴巴有足够的能力去做传统硬件公司能做到的,包括他们不能做到的。我们有充分的信心,阿里巴巴今后会成为一家真正软硬件一体化的协同发展 科技 公司。”

随着平头哥崛起以及“含光”芯片的问世,我们有理由相信:华为在中国芯片领域,不再孤单了。

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均来自网络

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5G时代的到来,成为物联网的催化剂,这势必会影响物联网本身和他相关的产业,而其他行业中最核心的就是芯片产业。

物联网的高速发展

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是"信息化"时代的重要发展阶段。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。


新兴产业如物联网、人工智能、大数据、云计算、智能驾驶、区块链、医疗信息化、政务信息化等等都离不开半导体芯片的支持。因此,伴随着物联网的快速发展,半导体产业被进一步推动。

根据产业链发展的逻辑,在一个大的产业周期起来的过程中,受益的先后顺序应该是从上游到中游再到下游逐渐扩散。而半导体在5G通信网络中充当上游原材料的角色,半导体产业持续高热。

基于此,物联网的多重场景和多重情况就大大的刺激芯片行业的发展,按需定制的芯片服务也成为趋势。

按需定制的芯片服务成为趋势

随着先进的工艺节点趋于极限,设计变得复杂,导致商业化的时间延长,成本效益不再得到保证。但是如果采用定制化芯片的方式,在性能提升和功耗降低的情况下,就可能不会提升任何成本。对于成本更加敏感的物联网市场似乎更需要定制化芯片。

IP需要长期的技术积累,也需搭建完备的生态,需要持续的研发投入,同时也考验企业的商业策略和能力。大多数为人们所熟悉的IP公司都来自于国外,然而在如今国产替代紧迫的形势下,发掘本土优秀企业显得格外重要。


据了解,芯动 科技 (Innosilicon)就是一家中国芯片IP和芯片定制的一站式领军企业,他们拥有14年全球最先进工艺产品交付记录的专家团队,从55纳米到8纳米先进工艺,具有创纪录(> 200次流片)和年10万片FinFet晶圆授权量产的骄人业绩。芯动 科技 以高智能、高性能、高安全、低成本为客户定制芯片,以灵活共赢的商业模式服务于全球客户,长期赋能,加速产品应用落地,为国产芯片定制量产保驾护航。

未来我们将看到更多的芯片在物联网和人工智能等应用上的使用,甚至在某些特定领域,定制化的芯片将会发挥主导作用。

突出重围,助力中国芯

国产半导体正积极打破万亿元的高额逆差,打破国外垄断,战略安全可靠,国产IP及自主芯片生态链迎来新的使命。链、网、云智能应用驱动着AIoT、5G、 汽车 电子、大数据等交互加速落地,特别是5G+AI时代需要高性能计算和存储芯片技术,FinFet高端工艺芯片的需求量也与日俱增,因此国产一站式IP和芯片定制化设计企业也迎来了前所未有的机遇。


以芯动 科技 为例,在IP定制化设计领域提供全球主流代工厂(台积电/三星/格芯/中芯国际/联华电子/英特尔/上海华力/武汉新芯等),从180nm到5nm工艺全套高速混合电路IP核和ASIC定制解决方案,尤其22nm以下FinFET工艺全覆盖。公司14年来本土发展,所有IP和产品自主可控,支持了华为海思、中兴通讯、瑞芯微、君正、AMD、Microsoft、Amazon、Microchip、Cypress、Micron、Synaptics、Google、OnSemi等国内外知名企业数十亿颗芯片量产,连续10年中国市场份额遥遥领先。

芯动团队持续聚焦先进工艺芯片IP和定制技术,以赶超世界先进水平为己任,硕果累累。2018年率先攻克顶级难度的GDDR6高带宽显存技术瓶颈,成功量产高性能计算GPU;2019年推 出4K/8K显示的HDMI21 IP和高速32Gbps SerDes Memory;2020年率先推出国产自主标准的INNOLINK Chiplet和HBM2E技术,并即将首发全定制云计算智能渲染GPU芯片。在高性能计算/高带宽储存/加密计算/AI云计算/低功耗IoT等领域展现出强悍的创新力,一站式赋能国产自主可控高端芯片生态。

在国产化替代的浪潮下,在万物互联互通的5G时代,芯动作为一个有担当的国产芯片赋能企业,将会一如既往地秉承 科技 创芯、生态共赢的理念,以开放的心态助力芯片国产化事业不断发展。


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