为什么说3nm是现在芯片制程的“天花板”?

为什么说3nm是现在芯片制程的“天花板”?,第1张

国民“民间科学”津津乐道的那个“碳基芯片”,寄托了太多中国普通老百姓的热情,但很可惜,碳纳米管晶体管(碳基芯片的学名)无法承担中国人民的热情,这东西是不是下一代集成电路的希望都还说不清呢,即便有突破性发展,这也是二三十年以后的半导体材料,一时半会儿是指望不上的。

再比如,国内在半导体设计软件和半导体制造方面的短板太多也差距太大了,以至于追的都没有领跑跑的快,那么怎么追?以台积电三星为例,它们根本不需要什么国家投资,台积电和三星靠自己在2020年就投资了555亿美元。中国任何一家半导体公司一年能拿出多少钱来搞发展?就算拿国家的补贴资金,一年能有几百亿美元投资到一家公司吗?就不说其他方面的投入了,仅仅是钱这一条,国内就没有一家半导体公司能投那么多钱。那么落后的一方连钱投的都没有领先一方多,怎么可能有追赶上甚至超越呢?

科技这东西不能有短板存在,一个短板存在就会牵连一片形成一个深坑,一个深坑就会牵连整体科技的进步,科技是走“桶板效应”的。因此,芯片这东西不研发,最终会牵连整体科技进步。

但芯片这东西的研发又不是所谓“集中力量办大事”能解决的。芯片的制造产业链非常长,有几百个环节,任何一个卡住就全线卡住了。而芯片这几百个环节中,有很多环节其实市场并不大,全球可能加到一起也就几十亿美元(甚至只有几亿美元)的规模,有一两家供应商就足够了。因此,中国在世界之外,自己搞一个芯片产业链一定是效率低下,亏本连天的事情。原因也很简单,你研发的费用可能永远也没办法通过市场弥补回来,因为市场不需要那么多的产品。而且,这种亏本研究的环节可能还不止一个,合在一起就变成无底洞了,让中国的芯片产业链一定是全世界成本最贵的那一个,没有任何国际竞争能力。这种永远趴在中国经济上吸血的产业,搞得越大,对中国经济的毁灭就越厉害。

手头一个项目对于成本要求颇高,所以选择了一款意法半导体的STM8L152。STM32市占率非常高,STM8来之其早前的ST7内核发展而来,处于对于该公司的充分信赖,毕竟这应该是比较成熟的内核了。结果踩了一个大大的深坑。

常见的串口收发中使用环形缓冲器,会用到临界区保护。而脉冲计数等也是如此,ISR计数器加一,需要主循环中临界保护,保存到EEPROM中,然后重置计数器。而大多数的临界区保护通过关闭全局中断使能来实现。偏偏在STM8L中撞鬼了。

在EXTI外部中断使能的脉冲计数中,会导致程序跑飞,而去掉了临界区保护,程序恢复正常。

追踪下来发现:RIM/SIM语句重置了中断优先级,且在同一个ISR中反复嵌套,只压栈不退栈,直接堆栈爆掉,程序跑飞。

在内部EEPROM初始化中关闭全局中断避免不可预测后果,这也是常见的做法。但是如果使用中断闭合,会导致外部中断变量不是增加一而是增加一个固定常数。

追踪下来发现:而关闭开放中断会重置中断,外部中断被定时中断嵌套后,而STM8L中所谓的虚拟寄存器没有压栈处理,直接被TIM4 ISR占用,导致虚拟寄存器指向外部中断的服务程序被改写。

在STM8相对应的错误报告中,的确将ITC部分的Bug列为“ 没有解决方案,也没有解决计划 ”的严重错误。

在STM8L上别使用RIM/SIM语句,即便要用也需要关闭对应IT_CONFIG,如果是EXTI中断,则自求多福。比较建议使用STM32L0XX,或者其他家的Cortex-M0+内核处理器,其实MSP430也可以用。

望周知,别踩坑。

新半军是指新能源、半导体、军工。

在222年的A股和公募基金投资圈,由新能源、半导体、军工组成的“新半军”已成最热关键词,有“新半军”股票单骑救主,帮助基金经理从年内亏损的深坑中跳出。


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