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如果芯片一直突破1nm之后, 之后的出路在哪儿, 是否会往更小发展

2020-11-21 16:38:40
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如果芯片持续突破1nm,未来的出路在哪里,它将发展得更小吗?实际上,未必并非所有芯片都在寻求最小线宽。例如,功率芯片使用SIC,氮化镓和其他第三代半导体来制造高频器件。未来芯片将更加多样化,性能要求也将更加多样化。软件和硬件集成的设计也将出现更多。例如,记帐计算机更关注整数算术,科学计算或工程计算,并要求更高的浮点算术精度。游戏和三位数设计更有能力进行研究生图形计算,而AI培训则需要更多的计算能力。

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另外,物联网设备不需要高计算能力,并且对通信,功耗和价格更加敏感。随着市场规模的扩大,每个细分市场都将变得更加专业。例如,在移动电话SOC中,当无法改善工艺时,相机SOC和游戏SOC之间可能会有区别。 ISP中的摄像头SOC可能非常大,相应的手机摄像头将更加先进,而游戏SOC将使GPU更大。但是,该技术无法改进,并且实际上在软件方面还有很大的改进空间。例如,Android的虚拟机优化,Linux内核优化。即使是以前很难实现的指令集优化,也会随着摩尔定律的停滞而逐渐出现解决方案。

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半导体工艺技术的不断改进基于两个因素:1.为了容纳更多的单位面积晶体管,2.为了容纳更多的晶体管,工艺越高,芯片的分散性越好。实际上,在7nm之前,还有另一个成本有效的因素。但是,由于对新工艺的研发和生产的投资不断增加,改进新工艺的成本效益越来越低。当半导体制造工艺达到5nm时,实际上已接近硅基材料的极限。如果您进一步走到3nm,我个人认为在研发上投入大量资金的成本很高。所生产的芯片不值得市场推广。疑。

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因此,不再可能按照原始技术路线进行半导体的进一步开发,而今天我们可以看到新技术路线的迹象。例如:引入新材料,例如使用碳基材料代替硅基材料。与现有的硅基材料相比,碳基材料具有许多优点。其中之一是原子之间的距离大于硅基材料的距离。使用较旧的半导体工艺技术,也可以实现更好的性能。对我国而言,最重要的是,我国对碳基材料的研究几乎与国外同步。将来,中国公司对碳基材料的使用将不受美国和日本的限制。

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据说在5年内,可以大规模应用以碳化硅为代表的碳基材料。互联网半导体的新发展趋势将对半导体的发展产生严重影响。 5G的应用使物联网成为必要。物联网的发展将不可避免地导致云计算的增强和使用。诸如手机芯片之类的终端的性能已大大削弱。例如,当我们购买华为手机时,当我们提到华为考虑麒麟990芯片时,购买手机时首先想到的就是拥有功能强大的芯片,因为无论是玩游戏还是拍照,这些数据由手机芯片处理。 。

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但是,如果所有数据都由Internet的云服务器处理,并且手机芯片具有传输数据和显示屏幕的功能,那么手机芯片的性能要求就不会很高。在当今的手机中,可能需要功能强大的芯片。考虑到散热问题,可能需要更高的工艺。但是,在5G物联网时代,手机芯片的性能要求不是很高,芯片的散热问题也不是那么突出。可以继续使用旧的半导体工艺技术。互联网上有句俗话:“不是更好的康师傅打败了康师傅,而是快递兄弟”。因此,在考虑此类问题时,请不要考虑原始的技术路线。

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