中国芯片加速5纳米量产,以现有设备实现先进工艺的突破

科技新鲜事 2024-04-26 14:50:53

在全球芯片制造的竞赛中,中国正在通过技术创新寻求新的突破。北京的一家企业正处于这场技术革命的前沿,他们正在开发一种创新的方法,使用现有的光刻设备来生产5纳米级的芯片工艺。

这项革命性的技术核心称为自对准四重图案化(SAQP)技术。这种技术在过去已被台积电成功应用于7纳米工艺,并且Intel也曾尝试将其用于更先进的10纳米工艺。SAQP技术的主要优势在于能够在不需要更先进光刻设备的情况下,通过现有设备达到极其精细的制程水平,从而显著降低进入先进制程的门槛和成本。

Intel曾是多重曝光技术的先行者,其在2014年就已经开始量产14纳米工艺芯片。当时尽管ASML的EUV光刻机尚未量产,Intel依靠DUV光刻机配合多重曝光技术,力图突破10纳米工艺的研发。然而,这一尝试并未完全成功,随着EUV光刻机的量产,Intel不得不重新规划其10纳米技术路线。与此同时,台积电采用DUV光刻机量产7纳米工艺,显示出该技术的高效率和成熟度。三星虽然早台积电一步使用EUV光刻机生产7纳米芯片,但台积电利用DUV光刻机所生产的7纳米芯片良率更高,展示了不同技术路径的竞争和选择。

在中国,由于某些国际政策和技术限制,获取EUV光刻机的难度极大,这使得本土芯片制造商不得不探索其他技术路线。采用多重曝光技术实现5纳米工艺,尽管存在挑战,却是对现状的一种创新应对。该技术的运用不仅可以减少对外部高端设备的依赖,还可能为中国芯片行业带来突破性进展。尽管这种方法可能会增加某些成本并可能影响芯片的良率,但在当前国际环境下,这种技术的成功实施将具有里程碑意义。

目前中国的AI芯片生产已经能够使用7纳米工艺,并且在性能上与国际巨头NVIDIA的A100芯片相当。这表明中国在芯片设计技术方面已经达到了相当高的水平。AI芯片的市场价格本身就较高,例如NVIDIA的A100芯片售价为10万元人民币,而更高端的H100售价更是高达26万元人民币。因此,尽管SAQP技术可能会增加生产成本,国内市场对于性能强大且价格合理的国产替代品的需求依然强烈。

在全球范围内,尽管绝大多数芯片仍然使用14纳米及以上的成熟工艺,先进工艺芯片的占比并不高。然而,如果中国能够成功量产接近5纳米的工艺芯片,这将使得国产芯片有能力替代全球市场上大部分芯片。这种替代不仅有助于缓解全球芯片供应过剩的问题,也可能导致芯片价格的全球性下降,同时减少中国进口芯片的成本。这种成本降低在某种程度上,也是对SAQP技术增加成本的一种补偿。

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