爲何華爲不采用14nm生産5G芯片,以便采用中芯國際代工?

爲何華爲不采用14nm生産5G芯片,以便采用中芯國際代工?48 2022-01-01 05:42:32

華爲設計的5G手機芯片、無論基帶內置或外挂,我孤陋寡聞、未見14nm制程工藝生産5G芯片的消息和報道。

即使蘋果A14仿生芯片、海思的麒麟9000、高通的骁龍875等都是台積電用5nm工藝來量産,連麒麟980的4G芯片也是7nm制程工藝。

那麽,第一個問題:14nm工藝是否可以生産華爲5G手機芯片?

一、芯片的性能與設計相關,有相應的制程工藝和規範。

在芯片制程中、工藝節點是反映芯片生産技術水平最直接的參數,精密控制、透鏡工藝、材料篩選、曝光參數調整等方面都有不同要求。

5G芯片與普通或專用芯片不同,因性能需要集成的晶體管數量有百億之多,制程上要相應較高的分辨率和套刻精度才能將致密的電路圖形光刻到硅片上。

使用ArF深紫外光源的DUV光刻機、采取14nm工藝來制程,因光源波長關系和光源散射、折射原因,光刻形成圖形致密的清晰度受限,無法形成5G芯片所需的有效圖形,對晶體管的架構、間距無法精准控制。

即使通過反複曝光、多次刻蝕來實現致密的電路圖形,因設計5G的晶體管作用、功能都是設定的,用14nm工藝生産的電路連接、功耗增大會造成各晶體管之間發生工作頻率不一致、産生信號速率差異使5G芯片難以正常發揮作用。

所以,用14nm制程工藝是無力達到生産高端5G芯片要求的,屬“弱身挺重力”之舉。

當然,如不是用于高端手機而是用在平板、PC、手環、智能電視和家居,或遠程醫療、自動駕駛等其它各種智能終端上,在等效面積內無需設置那麽多晶體管,功能相對簡單、功耗大點無所謂,那根據工藝規範專門設計用14nm工藝技術和設備生産5G芯片還是能做到的。

二、中芯國際要爲華爲代工5G芯片還受其它因素制約。

2020年9月15日,美國打壓華爲的力度全面升級,禁止華爲取得和使用美國芯片技術和設備,致使台積電、高通、叁星等芯片巨頭也“望利空歎”。

依華爲的精神,有困難甯願自己克服也不會給別人添亂增加麻煩。所以華爲也不會強求將5G高端芯片交由中芯國際代工。

中芯國際被美國商務部列入“實體清單”,雖然日前獲得14nm/28nm及以上成熟工藝設備的供應許可,但采購用于14nm以下芯片生産所需的美國技術和設備,還須通過“推定拒絕”的審核。

而中芯國際使用荷蘭ASML生産的DUV光刻機含有較多美國技術和零部件,如光源、自控軟件、光刻膠、光刻技術等等。所以要爲華爲代工5G芯片、須向美國商務部申請許可後方能進行,但可能性甚微。

芯片制造是當今科技和經濟的戰略高地,將在第四次工業革命的工業互聯網中發揮重大作用,已引發各發達國家競相發力追逐。

我們在高端芯片制造方面還有短板,但舉國之力下會不斷縮小與世界先進水平的差距,能早日用自主的頂尖光刻機生産所需各類高端芯片。

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