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臺積電的3nm芯片是假的?實際是22nm,而5nm是25nm?

2023-09-20 來源:科技專家
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關鍵詞: 芯片 臺積電 光刻機

眾所周知,隨著iPhone15的到來,全球第一顆3nm的手機芯片A17 Pro也與大家見面了。


雖然這顆芯片發布后,被大家吐槽,稱CPU、GPU提升太少,只有NPU提升很大。但不可否認的是,與安卓芯片相比,蘋果的A17芯片已經是足夠領先了,至少領先安卓芯片2代。



不出意外的話,接下來高通、聯發科會迅速推出3nm的手機芯片,然后三星也有可能跟進,推出3nm的手機芯片來。


那么也有很多人就要問了,如何判定一顆芯片是3nm的?芯片中,哪一個重要參數,代表著3nm?還是說3nm芯片,是隨便晶圓廠們說的,它說是3nm就是3nm,說是5nm就是5nm?


事實上,你還真是說對了,現在的3nm芯片中,沒有一個關鍵參數是3nm,現在的3nm、5nm什么的,還真是營銷游戲,晶圓廠們說了算。



事實上,在130nm之前的時候,芯片多少納米,是指金屬半節距(metal half-pitch)是多少納米,或柵極長度(gate length)多少納米。


并且是每一代工藝進步后,柵極長度和金屬半節距通常都會縮小30%,使得晶體管密度增加一倍,面積減半。


但后來,晶圓廠們一味縮小柵級長度,導致在130nm時,實際只有70nm的柵極長度,這個工藝與柵極長度脫節了。



再后來,柵極長度又落后于工藝,因為工藝不斷前進后,柵極長度無法不斷的每一代縮小30%。


后來科學家們,又引入了一個新的命名法,叫做接觸柵間距,指一個晶體管柵極到另一個晶體管柵極之間的最小距離,其一半距離就代表芯片工藝。


不過這個命名法,損害了晶圓廠的利益,因為這個接觸柵間距縮小太難了,所以后來晶圓廠們,就不再管柵極長度、金屬半節距、接觸柵間距等。


直接按照自己的前進腳步,自己給自己的工藝取名聲,所以我們看到在進入10nm后,幾家廠商的工藝,明顯不一樣了,大家晶體管密度完全不一樣。



臺積電、三星的7nm,等于英特爾的10nm。而臺積電的5nm等于三星的3nm、intel的7nm。


由此可見,多少納米工藝,在各個晶圓廠的定義是不一樣的,要是大家定義都一樣,那么晶體管密度理論上也應該是一樣的。


不過我們,還是可以按照接觸柵間距的一半距離,來給臺積電的芯片套用一下,看看實際是是多少納米工藝。



而按照媒體的披露,臺積電的7nm工藝時,其接觸柵極間距(Contacted Poly Pitch,CPP)為54nm,意味著工藝實際應該是27nm左右。


而5nm時,其CPP為51nm,實際應該是25nm左右,而3nm時,CPP值為45nm,實際應該是22nm。


以上說法,僅供參考,畢竟現在也沒有人用這個接觸柵間距的一半距離,來給芯片工藝命名,所以就見仁見智吧。


但大家還是要明白一個道理,那就是現在的多少納米,還真是晶圓廠們自己命名的,想怎么叫,也是晶圓廠們自己的權力。



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