据了解,14纳米及14纳米以上制程的半导体芯片可满足70%的市场需求。我国在2021年实现并初步完成了28纳米芯片的自主化生产。没过多久,业界便传来14纳米芯片将在2022年年底实现量产的消息。
我是柏柏说 科技 ,资深半导体 科技 爱好者。本期为大家带来的是:国产半导体将在2022年年底实现14纳米芯片的自主化量产。
老规矩,开门见山。2021年6月23日,环球网消息。中国电子信息产业发展研究院,电子信息研究所所长 温晓君 在接受采访时表示:“ 我国将在2022年底完成14纳米制程的攻坚,完成14纳米制程芯片的量产 ”。
在这里穿插一点:或许是意识到自己无法阻拦我国芯片制程的发展,ASML近期提高了自家中端光刻机的售价。讽刺的是,ASML刚对自家的中低端光刻机降价,紧接着又对自家的中端光刻机提价,其意图不言而喻。
值得一提的是:结合我国近些年来对半导体行业的大力扶持,国产半导体厂商在芯片代工、集成电路领域中的突破。早先业界人士预测, 28纳米将是国产芯片代工行业的制程新起点,28纳米与14纳米制程预计在2021年、2022年实现。
事实上,我国的确在2021年实现了28纳米制程的突破,如今业界有关于14纳米制程的预测,也得到了温晓君的确定。种种迹象表明,国产14纳米芯片真的要来了。我国破冰14纳米制程,将给国产半导体行业带来哪些改观呢?
首先我们要弄明白目前半导体市场的趋势。虽说比起7纳米、5纳米制程,14纳米制程比较落后。但在硅基半导体市场中, 14纳米、28纳米制程依旧是主流。 目前 14纳米及14纳米以上制程的半导体芯片,占据整个半导体市场的70%。 毕竟智能 汽车 、智能家居等中低端半导体制程芯片占据了大部分的芯片市场。
即便不谈14纳米制程的半导体芯片,单是我国在今年掌握的28纳米制程芯片便占据了近半的芯片市场,28纳米制程也被业界称为“黄金线”制程。
据了解,目前大多数的中低端5G芯片,其采用的工艺大多都是14纳米、12纳米。补充一点,12纳米与14纳米之间的差距并不大,类似于台积电的5纳米与4纳米之间的区别,只是在工艺上,晶体管排序上做出了优化。即12纳米是14纳米制程的改进版,其设备并未做出太大改变。
也就是说,华为的5G麒麟中低端处理器芯片,有望在明年实现量产。尽管不能解决华为在高端制程领域中的“芯”疾,至少可以在一定程度上缓解华为在中低端消费者领域中的压力。不只是华为代表的智能手机领域,在PC端市场中,以龙芯、飞腾为代表的PC端市场,也会因此受益。
例如龙芯采用自研指令集架构“loong Arch”制成的龙芯3A5000处理器芯片,14纳米制程足够满足国内大多数PC端厂商的需求。而且不同于手机处理器这种高精密芯片,PC端芯片对于制程的要求要缓和一些。也就是说,,由14纳米、12纳米代工制成的PC端芯片,可以满足大多数的日常工作需要。
温晓君介绍,目前我们在14纳米制程上已经攻克了大多数的难题,刻蚀机、薄膜沉积等关键技术设备都实现了从无到有的突破,并已投入供应链使用。此外,有关封装集成技术方面的突破,我国实现了全面量产。光刻胶、抛光剂等上百种材料也进入了批量销售。以上成果可以助力我国摆脱国外技术限制,实现国产集成电路的全产业链覆盖。
我国成功攻坚14纳米项目,有助于我们更好地对抗国外半导体行业的打压。虽说我们与国外先进半导体制程之间的距离比较大,但路是一步一步走的。目前我们的主要任务是确保自己在半导体领域中不会被主流技术落下。因为在确保市场营收的基础上进军高端技术行业,显然是更好地选择。
祝愿国产半导体行业愈发强大,在半导体领域中所向披靡。对于我国破冰14纳米制程项目,大伙有什么想说的呢?对于我国半导体行业的发展,你有什么好的建议和意见吗?欢迎在下方留言评论。我是柏柏说 科技 ,资深半导体 科技 爱好者。关注我,带你了解更多资讯,学习更多知识。
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林力早
如果芯片持续断供,华为还能撑多久?
近来,针对此问题,一些媒体人处于急功近利的状态,开始了自我安慰,提出了华为芯片取得了4项重大突破!
自从2018年M国对国内 科技 公司发起ZHI裁以来,特别是以华为、中兴、海康、大疆等为代表的 科技 型企业,尤为感到了zhi裁大棒之下的压力。针对华为发起的大棒,一个比一个狠,从来没有一次放松过。举一国之力,动用国家Wu Qi,针对一个公司进行zhi裁,华为承受着特别“优厚”的待遇。
由于没有芯片可以供应使用,6月12日,数据研究机构Counter Point Research公布,2021年第一季度,全球智能手机和功能手机出货量情况,数据显示华为手机市场份额仅为4%,同比下降88%,全球排名从全球第二位降至第六位。
华为主要业务处于ICT领域,若没有芯片支持,大部分业务都不能开展,好在国内芯片设计、制造、封测水平有一定底子,中低端芯片大部分可以在国内找到替代产品,实现自给自足。但对于华为的手机业务,特别是手机cpu采用的是7nm工艺,甚至是5nm、3nm工艺,国内目前无法实现国产替代量产,所以说手机缺芯是华为面临的最棘手的问题。
据有关报道,截止目前,华为芯片解决方案传来4项重大突破:
第一项,来自国产芯片的好消息:今年量产28nm,明年量产14nm。环球网在6月22日发表《温晓君谈14nm芯片量产:曙光就在眼前》一文,文章指出专家温晓君预测,国产14nm芯片明年底可以实现量产。这个结论且不说是不是温晓君说的,还是环球网根据温专家的聊天内容自己推测的。
随后,环球网就对《温晓君谈14nm芯片量产:曙光就在眼前》一文,进行了修改,删除了“明年年底可实现国产14纳米芯片量产”的消息。
第一时间看到这则新闻报道时,我就更加怀疑,这个速度出乎所有人的意料。半导体行业和其他领域不一样,涉及的领域众多,而且关系紧密的精密装备、材料、化学等领域,国内技术积累并不领先,也不深厚。而且涉及到的先进制程半导体工艺、工艺整合等技术,国内并没有技术积累、经验积累,即使能实现先进制程工艺,也不一定能有很高的成品率或合格率,这样会导致芯片成本增高。
所以说, 国产芯片年内量产28nm,明年量产14nm的说法,是国人的急功近利,是自媒体人的自我安慰。退一步讲,即使能等到明年量产14nm,华为手机麒麟芯片采用的7nm工艺,以及正在设计的5nm、3nm制程一样还是不能国产替代。
第二项,华为爆出芯片叠加专利,利用两个低制程工艺芯片叠加可以实现1+1>2的效果。
具体地说,两个代表不同性能的14nm芯片,被组合以形成与7nm芯片性能相当的处理器。简要概括为:华为海思利用多个芯片,形成主从芯片,主芯片通过电信号触发从芯片同时工作(利用电信号上升沿或下降沿触发),使主从芯片在同一时间调度处理同一任务。
对该专利的解读,就是通过特殊设计,华为可以将两块14nm芯片叠加在一起,直接将性能提升到之前的两倍水平,与7nm技术相当。
然而,专利毕竟只是一份技术性文档,也可能是超前预判性专利,技术是否已经实现仍需考证。更何况, 两个芯片叠加在一起,不仅封装体积变得更加庞大,能耗增倍,而且散热问题也随之而来。 况且,如今国内没有哪个公司可以量产14nm芯片,华为的该项专利难以应用,更难以在手机CPU上应用。
所以说,华为公布的这项双芯叠加专利,有些“远水解不了近渴”,或许在某些方面有一些应用场景,但在华为急需的手机业务芯片方面,暂时不能适用。
第三项,高通取得向华为供货许可证书,开始向华为供货4G芯片。
早在2020年11月份,高通公司发言人就正式宣布,高通已获得向华为供应部分产品的许可证,其中主要包括部分4G产品。而5G产品,高通仍没有取得供货许可,至于什么时候才能拿到许可证,目前还是未知数。在华为鸿蒙OS 2系统发布会上,华为发布的最新平板MatePad pro采用了高通骁龙870处理器,这也进一步证实高通向华为供货许可真实性。
虽然高通公司获得授予华为4G芯片许可证,可以帮助华为走出芯片库存耗尽后,无核可用的极端困境,但5g手机已经进入大规模普及期,而高通公司4G芯片的帮助,只能帮助华为手机恢复部分低端市场的预期份额。而5G芯片产品才是华为所真正需要的,处在5G时代,华为不可能倒退回去大规模发布4G产品,这样不仅没有市场响应,也会逐渐丢失用户。Mei国想抵制的就是国内的5G技术,打ya华为5G,即使M国自己不能在5G领先,但领先的5G技术相关公司都掌握在M国手中,而且是捞钱的摇钱树。
目前,除高通公司外,英特尔、skyworks、AMD等芯片厂商已获得向华为供货许可。但真正具有竞争力的技术仍然是强力限制。在华为芯片的供应商中,最为关键的还是中国台湾的半导体公司——台积电。如今的台湾,是半导体技术的聚集地,台积电是台湾半导体技术公司的领头羊,掌握着最为尖端的半导体先进制程工艺技术。台积电此前也是华为麒麟高端芯片OEM的首选供应商。M国禁令生效后,由于台积电使用了M国技术,且不能打造出不含有mei国技术的半导体技术生产线,因此台积电切断了对华为的供应。
俗话说,恶性打压,伤敌一千自损八百。在强压之下,华为承受了巨大损失,而M国国内也有撑不住的时候。随着全球半导体产业供应链被M国破坏,全球芯片紧缺的问题越发明显,M国先放开了自己国内部分半导体巨头公司的禁令,据外媒报道,M国也放开了台积电向华为供货的许可,但仅限28nm及其以上制程的产品。据悉,华为物联网产品的SOC芯片,如电视、摄像头、机顶盒等,均采用28nm以上的工艺。
目前,具有高端芯片供货渠道的台积电、三星等都被限制向华为供货,M国一边打ya华为,顺带收割台积电、三星等半导体巨头,以逼迫先进半导体技术向M国本土转移,从而对世界先进半导体技术形成 科技 霸权。
对于华为急需的5G芯片,14nm、7nm、5nm等先进制程芯片,目前没有公司能够获得供货许可,华为仅靠手中的一些库存,用一颗少一颗,手机出货量备受限制。所以说, 高通等公司获得许可向华为供货,也只能解决低端手机或平板芯片问题。
第四项,华为在武汉自建首家晶圆厂,预计2022年量产。
早前,华为消费者业务BG“余承东”就表示华为当初仅仅有芯片设计而没有进入芯片制造领域很遗憾。如今终于得偿所愿,华为将在湖北武汉建立首家晶圆厂,预计2022年起分阶段投产,消息人士透露,华为的工厂最初仅用于生产光通信芯片和模块,以实现半导体自给自足。据悉,华为去年率先发布了,业界首款800G可调超高速光收发模块,力争在有限的背景下实现光器件核心芯片的国产化。此外,华为国内光电相关产品的研发主要设在武汉,华为武汉研究所拥有近万名研发人员,主要从事发光通信相关设备、光芯片、 汽车 激光雷达等方面的研究、生产。
为何是在武汉?很简单,武汉是中国光谷所在地,光通信在武汉有产业聚集优势。目前,国内光通信产业聚集地主要有武汉、成都、苏州、深圳等地,“芯屏端网”是武汉最为重要的几大产业,其中“网”指通信,在武汉特别指光通信,武汉聚集了光迅、烽火通信、长飞、华工正源等光通信头部企业。同时,长江存储、武汉新芯等Fab大厂也处在武汉,吸引聚集了大量上下游配套企业。所以 光通信芯片晶圆厂选在武汉有较大产业、地理优势。
但请注意了,这是将用于生产光通信芯片及模块的晶圆厂。目前华为武汉研究所海思部分主要从事光通信相关领域业务,可确定的有光收发模块、 汽车 激光雷达、光通信相关自动化设备(如贴装、耦合等)、芯片封测等业务。目前来看武汉海思还没有光芯片Fab厂区,且光芯片主要包含有源光芯片、无源光芯片两类,与手机CPU芯片工艺制程相差较大。光芯片领域,是国内在半导体芯片中自产率最大的一类芯片,尽管良率暂时没有国外厂商高。有源光芯片主要有激光器LD、LED类芯片,如DFB、VCSEL、FP等类型;无源光芯片主要指无源光器件的芯片,如PLC类型的AWG芯片、滤光片、光学镀膜、MEMS芯片等。
光通信芯片对半导体工艺中光刻机的最小特征尺寸要求并不高,工艺占比较多的反而是沉积、溅射等和镀膜相关工艺,该类型工艺对材料和工艺参数较为敏感,所以说与手机CPU芯片工艺制程相差较大。同时,光芯片对光学性能指标要求更高,对电学指标要求相对少一些,特别是无源光芯片。目前华为已经发布了96线激光雷达产品,主要应用于 汽车 领域,基于MEMS方案,已用于阿尔法极狐等车型。此外,华为光通信中所用的MCS,也已实现自制,需大量应用MEMS芯片。所以华为很有必要自己量产芯片,如MEMS芯片、VCSEL激光器等芯片。
综上来看, 华为在武汉建的晶圆厂,主要用于光通信产品生产能力建设,与手机等cpu芯片技术相差较远,仍是远水解不了近渴,这与媒体报道的以后生产手机芯片是打擦边球。
如今看来,华为依然可以很淡定的做到把自己能做的做到最好,而一些自媒体人却坐不住了,每天在为华为想点子如何突破芯片困境。
国产明年14nm量产、芯片叠加技术、高通获得供货许可证、海思建晶圆厂,华为的这些突破仍摆脱不了台积电的技术,对于华为来说都是“远水解不了近渴”,芯片问题仍棘手!
正如任总所说:星光不问赶路人,发扬“南泥湾”精神,加油奋斗……任总曾说年轻人特别要做好专注,不要把自己的精力分散在多个领域,人的精力是有限的,分散了难以有所建树。不能像我这样,把精力分散在码字、码代码上,这样做科研的时间就变少了,难以有所建树。码字确实不易,请多多点赞支持!
星光不问赶路人,
时光不负有心人。
本是青灯不归客,
却因浊酒留风尘。
美军上将马丁·邓普西说过:“ 要让打胜仗的思想成为一种信仰;没有退路就是胜利之路。 ”华为也一样别无选择,只有前进的义无反顾。
华为芯片取得突破,要靠国内芯片领域整体水平的提升,华为只有依靠现有的芯片存量熬到活下去,消费者业务战略整体转移,关注另一个万亿市场——智能 汽车 ,是一条前途光明的大道。
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