全球首個7nm量產(chǎn)芯片，別被“稱贊”給蒙蔽了

　　近日，國內(nèi)某AI公司發(fā)布了全球首個7nm量產(chǎn)芯片，很多媒體對它“稱贊”不已，甚至表示“中國芯”終于站起來了!這款芯片的發(fā)布意味著什么，它是一種什么樣的芯片，用途何在?筆者帶您揭開這個7nm量產(chǎn)芯片的神秘面紗。

　　首先帶大家回顧一下這款7nm量產(chǎn)芯片，令人驚訝的是這款芯片的發(fā)布者既不是華為、紫光、展銳等國內(nèi)芯片設(shè)計巨頭，也不是寒武紀、深鑒科技等AI新星，而是杭州一家名不見經(jīng)傳的初創(chuàng)企業(yè)。據(jù)相關(guān)工作人員介紹，這款芯片由臺積電代工制造完成，而7nm是目前全球最領(lǐng)先的達到量產(chǎn)水平的芯片制程。

　全球首個7nm量產(chǎn)芯片意味著什么?

　　值得肯定的是，7nm量產(chǎn)芯片的確是值得稱贊的，全球芯片制造主流制程是16nm/14nm，三星、英特爾、臺積電等領(lǐng)先芯片制造商已率先進入10nm量產(chǎn)時代，目前中國大陸的芯片制造商處在28nm量產(chǎn)階段。

　　為什么很多企業(yè)紛紛表示將加大研發(fā)7nm量產(chǎn)芯片，到目前為止卻很少有人能造出來?這是因為隨著半導(dǎo)體尺寸縮小，相應(yīng)光刻的工藝就要提升，比如曝光機用光源就要換成電子束或者波長更短的射線來保證不會產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象對圖形的影響。

　　當尺寸縮小到一定程度時，尺寸縮小帶來集成度的提高產(chǎn)生的收益不足以抵消提高工藝所需的成本。同時7nm制程節(jié)點將是半導(dǎo)體廠推進摩爾定律的下一重要關(guān)卡。半導(dǎo)體進入7nm節(jié)點后，前段與后段制程皆將面臨更嚴峻的挑戰(zhàn)，半導(dǎo)體廠已加緊研發(fā)新的元件設(shè)計架構(gòu)，以及金屬導(dǎo)線等材料，期兼顧尺寸、功耗及運算效能表現(xiàn)。

　　7nm和10nm的區(qū)別在哪?

　　所謂的XX nm其實指的是，CPU的上形成的互補氧化物金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管柵極的寬度，也被稱為柵長，7nm和10nm的差距在于柵長不一樣。

　　7nm制程可使CPU與GPU內(nèi)部集成更多的晶體管，使處理器具有更多的功能及更高性能。一方面可以減少處理器的散熱設(shè)計功耗從而解決處理器頻率提升的障礙;另一方面使處理器的核心面積進一步減小，降低了CPU與GPU的產(chǎn)品成本。

　　據(jù)相關(guān)人員介紹，這款芯片能耗降低60%，核心體積降低70%，運算能力和運算速度將全力提高，使得在同業(yè)的競爭中占據(jù)有利地位。

　　雖然這款芯片提升了國人對“中國芯”的關(guān)注度，但對它的意義應(yīng)該理性人士。據(jù)一位知名業(yè)內(nèi)人士表示，選用先進的芯片制程工藝也不一定就代表最先進的產(chǎn)品性能，從設(shè)計難度上看，這種專用芯片與蘋果、高通等通用型芯片設(shè)計差距很大，因此對全球首發(fā)7nm芯片的意義和影響應(yīng)客觀認識。

　　首個7nm量產(chǎn)芯片用來做什么?

　　芯片造出來了，誰給它買單就成了頭等大事。據(jù)悉，這是一款專門用來挖礦的ASIC芯片，ASIC芯片是一種為專門目的而設(shè)計的集成電路，它是一種供專門應(yīng)用的集成電路芯片技術(shù)。

　　ASIC設(shè)計需要根據(jù)電路功能和性能要求，選擇電路形式、器件結(jié)構(gòu)、工藝方案和設(shè)計規(guī)則，盡量減小芯片面積、降低設(shè)計成本、縮短設(shè)計周期，最終設(shè)計出正確、合理的掩膜版圖，通過制版和工藝流片得到所需的集成電路。

　　從成本角度，ASIC的設(shè)計要求是在盡可能短的設(shè)計周期內(nèi)，以最低的設(shè)計成本獲得成功的ASIC產(chǎn)品，而7nm量產(chǎn)芯片的快速研制與量產(chǎn)也印證了它的特點。

　　國內(nèi)這家企業(yè)的7nm量產(chǎn)芯片應(yīng)用于自主研發(fā)的阿瓦隆比特幣挖礦機，和華為的麒麟芯片服務(wù)于華為手機有著異曲同工之妙。

　　有突破是好事，但“造芯”還得腳踏實地

　　中國作為全球最大芯片需求市場，進口仍是當前的主要方式，尤其是通訊、模擬、光電等高端芯片領(lǐng)域，國內(nèi)芯片企業(yè)市場占有率不高。近年來，人工智能大行其道，國內(nèi)AI芯片呈現(xiàn)一種“百花齊放”的局勢，很多言論言過其實，“彎道超車”的聲音不絕于耳。先不說芯片研制的難度不亞于造航母，芯片被研制出來，性能、用途、功耗等能否跟上主流市場，這些都有待驗證。

　　作為一家初創(chuàng)企業(yè)，能在18個月的時間成功量產(chǎn)首個7nm芯片，反映了企業(yè)的潛力，但離國際頂級芯片的實力仍有差距。如果國內(nèi)AI企業(yè)一味追求快速“超越”英特爾、高通等芯片巨頭，這樣的心態(tài)不值得鼓勵，唯恐揠苗助長、錯失市場良機。