華為芯片“破冰”后，三星、臺積電相繼宣布新消息，意味著什么？

芯片制程越往下越難，三星實現(xiàn)了3nm量產(chǎn)，臺積電也計劃在下半年量產(chǎn)3nm。但是想要繼續(xù)前進(jìn)，付出的時間和精力都會成倍增加。

而華為芯片破冰，探索出了芯片堆疊的發(fā)展方向，可以讓芯片取得更大的性能突破。在這之后三星，臺積電相繼宣布新消息，定下在2025年量產(chǎn)2nm，三星還會在2027年量產(chǎn)1.4nm。這意味著什么？高端芯片制程還能走多遠(yuǎn)？

摩爾定律的極限探索

摩爾定律是否達(dá)到極限在業(yè)內(nèi)一直存在爭執(zhí)，英特爾認(rèn)為摩爾定律可以繼續(xù)存在十年，希望到十年內(nèi)芯片可容納晶體管的數(shù)量達(dá)到1萬億個。但是英偉達(dá)卻認(rèn)為摩爾定律已經(jīng)走到盡頭。

不管是英特爾還是英偉達(dá)，都是業(yè)內(nèi)最頂尖的芯片巨頭，所以相關(guān)發(fā)言也是具有權(quán)威性和可信度的。但關(guān)于摩爾定律的爭論雙方卻各執(zhí)一詞，也都有各自的道理。

所謂的摩爾定律，其實是英特爾創(chuàng)始人戈登?摩爾提出的，認(rèn)為芯片上的晶體管數(shù)量每隔兩年會實現(xiàn)翻倍。

而晶體管的數(shù)量越多，芯片性能越強(qiáng)，相當(dāng)于芯片可以不斷突破，取得更強(qiáng)勁的表現(xiàn)。但是要實現(xiàn)這一點，就必須采用更先進(jìn)的設(shè)備和制造技術(shù)，讓芯片制程變得更小，難度也在成倍增加。

所以芯片制程的提升速度放慢了，若摩爾定律走到盡頭，芯片性能也會止步不前。

不過華為芯片取得了“破冰”，探索出了芯片堆疊的發(fā)展路徑。華為對芯片領(lǐng)域的研發(fā)非常深入，自從海思在市場上遭遇變故以來，就沒有停止前進(jìn)。

而芯片堆疊是海思在探索未來發(fā)展方向的一個嘗試，也是對摩爾定律極限的探索，并且在蘋果 M1 Ultra芯片上得到了驗證。因為M1 Ultra就是將兩顆芯片拼接組合使用，和華為的芯片堆疊存在理論上的一致。

芯片堆疊帶來的效果就是1+1等于2，兩顆芯片組合帶來雙倍性能。從而讓摩爾定律的極限繼續(xù)往下延伸，讓芯片可以突破更高的性能表現(xiàn)。

臺積電，三星先后官宣了，事關(guān)高端制程突破

芯片堆疊理論上可以延續(xù)摩爾定律，帶來性極限性能的突破，但也并非沒有缺陷。兩顆芯片堆疊使用，無疑會占用設(shè)備面積空間。如果是放在智能手機(jī)這種空間有限的設(shè)備中，芯片堆疊明顯是不合適的。

而且若沒有足夠的空間進(jìn)行散熱，芯片運(yùn)行產(chǎn)生的溫度足以勸退用戶。所以疊加的不只是性能，還有功耗。

現(xiàn)階段只有在主機(jī)，汽車這類對空間有足夠容納度的智能終端才能搭載堆疊的芯片，短時間內(nèi)還不能用在智能手機(jī)，平板等消費電子產(chǎn)品。所以在這些行業(yè)領(lǐng)域，要想取得更大的性能突破，只能打破摩爾定律的極限，在傳統(tǒng)的工藝路徑中，持續(xù)挖掘高端芯片制程。

關(guān)于這一點，臺積電，三星先后官宣了，事關(guān)高端制程突破。

首先臺積電明確表態(tài)，會在2024年獲得ASML下一代的NA EUV光刻機(jī)，并用于在2025年量產(chǎn)2nm芯片。除此之外臺積電還組建了研發(fā)團(tuán)隊，進(jìn)行1.4nm芯片的研發(fā)。

其次三星也傳來消息，計劃到2025年量產(chǎn)2nm芯片，到2027年時批量生產(chǎn)1.4nm芯片。

值得一提的是，三星已經(jīng)在今年6月底實現(xiàn)3nm量產(chǎn)，而臺積電還沒有確定3nm具體量產(chǎn)時間。相比之下，三星在時間方面有更多的優(yōu)勢，如果能控制芯片良率和把握芯片產(chǎn)能，有可能會拉近與臺積電的競爭差距。

總之臺積電，三星不會放棄在傳統(tǒng)路徑中突破高端制程，3nm之下還有2nm，1.4nm。

這兩家巨頭宣布的消息也意味著芯片制程沒有走到終點，正如英特爾所言，摩爾定律還能繼續(xù)發(fā)展。不需要完全采用芯片堆疊，靠犧牲面積的方式來換取性能突破。

但即便臺積電，三星還能突破更高端的制程，可是帶來的成本也是不容忽視的。英偉達(dá)采用臺積電N4工藝造出的PTX 40系列顯卡，價格比上一代上漲了15%。蘋果也因為成本問題，考慮放棄臺積電3nm初代的N3工藝。

所以成本問題也會導(dǎo)致芯片制程發(fā)展緩慢，畢竟客戶不愿意使用，制造商們也不可能投入太多的資金去參與研發(fā)和建廠。這種情況下，高端芯片制程還能走多遠(yuǎn)呢？

目前臺積電，三星都規(guī)劃到了1.4nm，到這一步估計只是時間問題。再往下，恐怕就得根據(jù)市場需求和客戶使用情況來決定了。臺積電是代工廠，不可能脫離客戶市場的需求而去冒險開發(fā)新工藝，一切還需隨機(jī)應(yīng)變。

寫在最后

華為芯片破冰，用芯片堆疊探索出打破摩爾定律極限的方式，但臺積電和三星都規(guī)劃出1.4nm的芯片發(fā)展目標(biāo)，意味著芯片制程沒有走到盡頭，摩爾定律還能往前。只是未來十年后，人類芯片工藝將發(fā)展到怎樣的程度，就需要時間驗證了。

你認(rèn)為芯片制程還能發(fā)展多久呢？歡迎在下方留言分享。