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芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

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CDer:001131932
发表于 2019-10-19 01:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

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上半年在论坛里看到两种观点:

第一种认为,当时国内最先进的28nm制程是成本和效益等综合性能结合得最好的制程,而且28nm能够满足70%的芯片制程要求。这种观点的认同者很多,包括本人也是这样认为的。

第二种观点是,在半导体领域,一旦先进的制程出现,原有的制程会被很快取代或者淘汰掉。我记得当时论坛有一个网友一直坚持这个观点,忘记是哪位了。现在看来,很佩服他/她的眼光。

经过半年的时间,我越来越认同第二种观点了。最近关注了一下中芯14nm的消息,发现各大论坛和网络媒体也都在认同第二种观点,如:
http://i.wshang.com/Post/Default/Index/pid/261465.html
1)对于全球大型芯片制造厂商而言,28nm芯片技术已经非常成熟,产能有些过剩。而在另一端,10nm以下制程技术则非常尖端,行业玩家只剩下金字塔尖的台积电、三星和英特尔。
2)而居于两者中间位置的14nm显然成为了中坚力量,成为绝大多数中高端芯片的主要制程。
3)有数据统计,在2019年上半年,整个半导体销售市场规模约为2000亿美元,其中65%芯片采用14nm制程工艺,仅10%左右的芯片采用7nm,25%左右采用10nm和12nm,14nm可以说是当下应用最广泛、最具市场价值的制程工艺。

这是否说明14nm正在蚕食28nm的部分需求,占比达到了65%,所以28nm的产能逐渐过剩了。同时,10/12nm制程的比例竟然占到25%。

这一点在中芯也有体现:14nm制程成功量产后,在中芯的官网上,中芯也将制程分类:
1)先进制程:14nm和28nm;
2)40nm为一挡;
3)55/65nm为一挡;
4)90nm及以上的工艺为一档。后三者均为成熟工艺。

我以上想法都是抛砖引玉,有业内的大牛来给科普一下那就好了
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CDer:001131932
 楼主| 发表于 2019-10-19 02:02 | 显示全部楼层
10月11日消息,据犀牛财经的报道,中芯国际近日表示,通过加大研发投入,旗下的14nm工艺制程芯片已经实现量产,并将于2021年正式出货。于2019年从全球最先进的半导体生产设备商——ASML中购入了一台价值1.2亿美元的EUV光刻机,为研发7nm工艺做好充分准备。
https://new.qq.com/omn/20191011/20191011A0QFZ400

这个消息确定中芯要到2021年正式出货。还有一条也是腾讯的消息,10月18日发布的,说是14个月后中芯正式出货。
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CDer:001131932
 楼主| 发表于 2019-10-19 02:09 | 显示全部楼层
现在芯片制程分为几档:
1)第一档当之无愧的三个:台积电、Intel和三星;
2)第二档就更多一些:联电、GF、中芯;
中芯已经掌握了14nm的工艺制程,也是足可以进入第二档了
3)第三档:掌握28nm工艺制程的;
4)其他。

希望中芯2021年14nm正式出货,同时7nm研发成功。那个时候中芯也可以算正式进入第一梯队了吧
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CDer:000272440
发表于 2019-10-19 08:32 超大游击队员 | 显示全部楼层
虽然有很多人认为摩尔定律会遇到瓶颈,但它还是在稳步推进,只不过每个制程阶段的研发制造成本也有些像摩尔定律一样在指数增加,最高端的注定是人多钱多才能干的动的
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CDer:001135047
发表于 2019-10-19 08:42 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

渔父sunny 发表于 2019-10-19 02:09
现在芯片制程分为几档:
1)第一档当之无愧的三个:台积电、Intel和三星;
2)第二档就更多一些:联电、G ...

提升空间越来越少了,从28纳米提升到14纳米,一下子提升了14纳米,从14纳米提升到7纳米一下子提升了7纳米了,那你7纳米能一下子提升7纳米么,显然没有希望了。

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CDer:001133185
发表于 2019-10-19 08:43 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 深蓝飞鲨 于 2019-10-19 08:53 编辑

制程继续推进是有的,但带来的成本十分巨大。不像以前那么划算了。
三丧和台积,砸了上百亿美刀去买光刻之类的设备,钱被设备厂商巨头们赚走了。而想要赚回这个研发的钱,就要抢市场上的大部分订单才可以。所以越来越变成几个大玩家之间的游戏。
技术上,从理想来说当然越先进的好,但也有一些长寿节点。提前布局长寿节点,以及关注行业颠覆性技术的出现,比如异构整合,光芯片,量子芯片,新材料,AI运用等,对追赶者来讲是关键。传统硅领域,在三丧与台积不会停下等你的情况下,很难追上它们,能跟住第一档就已不容易。
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CDer:001135047
发表于 2019-10-19 08:43 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

渔父sunny 发表于 2019-10-19 02:02
10月11日消息,据犀牛财经的报道,中芯国际近日表示,通过加大研发投入,旗下的14nm工艺制程芯片已经实现量 ...

7纳米,5纳米,3纳米的区别有多大,,,,,,,,,,大么?
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CDer:001122883
发表于 2019-10-19 09:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 专业调侃师 于 2019-10-19 09:12 编辑

这是由芯片行业的特点决定的,价格是最主要的驱动因素。

在技术不断发展的阶段,随着最先进制程的投产,对制程严重依赖的产品就会使用最先进制程,从而释放较低一阶制程的产能。而随着最先进制程的初始投资的收回,低一阶制程也有了降价以充分使用制程的动力。当低一阶制程价格有足够竞争力的时候,原本使用更低阶制程的产品,在开发新一代产品的时候,就有了使用低一阶制程的动力。所以,在技术不断发展的时候,这种制程的迁移,是非常正常的。

我们可以试着预测一下未来的格局:
1. 202X年,台积电 和 三星 已经大批量供货 5nm 制程;
2. 这个时候,原本使用 7nm 的下游产品(比如 华为 手机),新一代产品很可能会使用 5nm 制程;
3. 随着下游产品的切换,7nm 制程产能可能出现富裕。这个时候,台积电 和三星 就可能会降低 7nm 制程的价格;
5. 当 7nm 制程价格合适的时候,其他原来使用 14nm/12nm/10nm 制程的产品,新一代产品都可能就会考虑使用 7nm 制程;
6. 随着下游产品的切换,14nm 制程产能可能出现富裕。这个时候,众多 14nm 厂商可能会降低14nm制程的价格,从而驱动原本 14nm 以上制程的产品切换进入14nm 制程。

到了这个时候,市场格局可能就会变为:
1. 领先: 5nm 及以下;
2. 高级:7nm(10nm/12nm);
3. 主流:14nm 及以上 ;

按照这个划分,那时候 中芯国际 就算搞定了 7nm,也依然进入不了领先这个级别。

当然,因为 7nm 制程的投入巨大,而研发成功的企业较少,所以  7nm 制程的产能富裕时间很可能会更晚开始。理想情况,也许可以等到 中芯国际 能够量产 7nm之后才会出现富裕,那对 中芯国际 而言,已经是很有利的局面了。
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CDer:000265647
发表于 2019-10-19 09:05 | 显示全部楼层
其实两者都不完全对
说穿了很好理解,当最先进的制程在不断向前演进的时候,相关技术进步也会带动最优性价比的制程向前演进。而市场主流肯定是跟着最优性价比的制程走的。
就像现在新的14nm技术和几年前14nm技术刚出时相比,其实已经不是一样的东西了。
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CDer:000265647
发表于 2019-10-19 09:07 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

登陆新竹 发表于 2019-10-19 08:42
提升空间越来越少了,从28纳米提升到14纳米,一下子提升了14纳米,从14纳米提升到7纳米一下子提升了7纳米 ...

这个是看比例的,不是看绝对数
比方说28nm到14nm的提升幅度就差不多等同于14nm到7nm,或者2nm到1nm的提升幅度。
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CDer:001122883
发表于 2019-10-19 09:07 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

登陆新竹 发表于 2019-10-19 08:43
7纳米,5纳米,3纳米的区别有多大,,,,,,,,,,大么?

你算一下提升的百分比看看,就知道提升有多大了。。。
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CDer:001122883
发表于 2019-10-19 09:10 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

渔父sunny 发表于 2019-10-19 02:02
10月11日消息,据犀牛财经的报道,中芯国际近日表示,通过加大研发投入,旗下的14nm工艺制程芯片已经实现量 ...

2021年才量产14nm,其实稍微有点晚了。

不过能量产 14nm,就已经和 除了 台积电 和 三星 以外的厂商持平了,也是巨大的进步。。。
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发表于 2019-10-19 10:52 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

专业调侃师 发表于 2019-10-19 09:07
你算一下提升的百分比看看,就知道提升有多大了。。。

以前用1吨晶元,现在用0.5吨,在后来是0.25吨,在后来是0.125吨,,,

比1吨差距大啊,,,
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发表于 2019-10-19 11:11 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

登陆新竹 发表于 2019-10-19 10:52
以前用1吨晶元,现在用0.5吨,在后来是0.25吨,在后来是0.125吨,,,

比1吨差距大啊,,,

兄弟,不是这样算的。

nm 数越低,单位面积内的器件容量就成比例增加了。所以,芯片是按照比例增加的,不是按照绝对值增加的。。。
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CDer:000475439
发表于 2019-10-19 11:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 cninfi 于 2019-10-19 11:40 编辑

楼主可以看看我的这个贴子:https://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2562185&extra=

生产成本肯定是高阶制程优势更大。是同样晶体管数量的芯片,比如某芯片有20亿个晶体管,高阶制程的生产成本会较低阶制程优势明显,因为密度增加后die面积变小,一块晶圆上能切割出多好几倍的活die来。

设计成本高,除了新制程成本高报价高外,这也和使用高阶制程的芯片的晶体管数量庞大有关系,就算是换低阶制程在同样的晶体管数量增幅下,研发成本也会同样跟着上升。

如果是新开发的芯片,只要销量够大能摊薄设计成本,毫无疑问使用高阶制程在全生命周期内的成本会低于低阶制程。而已经量产的成熟产品一般不会再转工艺。

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CDer:000475439
发表于 2019-10-19 11:44 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

渔父sunny 发表于 2019-10-19 02:02
10月11日消息,据犀牛财经的报道,中芯国际近日表示,通过加大研发投入,旗下的14nm工艺制程芯片已经实现量 ...


没搞错吧,量产就已经出货了。就算现在才开始投产,生产周期也就两三个月的时间,怎么可能拖到2021年出货呢
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CDer:000290702
发表于 2019-10-19 12:30 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

登陆新竹 发表于 2019-10-19 08:43
7纳米,5纳米,3纳米的区别有多大,,,,,,,,,,大么?


看上去你对比例的概念一无所知啊。。。

理想情况下,14nm到7nm,一样的面积上,晶体管子数量放4倍。

7nm到3nm多,一样的面积上,晶体管子数量又放4倍。
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CDer:001131932
 楼主| 发表于 2019-10-19 13:48 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

登陆新竹 发表于 2019-10-19 08:43
7纳米,5纳米,3纳米的区别有多大,,,,,,,,,,大么?

对于普通人来说,差别并不大。所以,我只说到7nm,实际上28nm,14nm,7nm就是非常关键的制程,后面的3nm估计也是。但是差别会不会没有14nm与28nm那么大了。
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CDer:001131932
 楼主| 发表于 2019-10-19 13:50 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

专业调侃师 发表于 2019-10-19 09:03
这是由芯片行业的特点决定的,价格是最主要的驱动因素。

在技术不断发展的阶段,随着最先进制程的投产, ...

是的,非常赞同你说的
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CDer:001131932
 楼主| 发表于 2019-10-19 13:59 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

专业调侃师 发表于 2019-10-19 09:10
2021年才量产14nm,其实稍微有点晚了。

不过能量产 14nm,就已经和 除了 台积电 和 三星 以外的厂商持 ...

是的,昨天看了台积电、Intel、三桑、GF、联电、中芯六家制程的更新时间点,从28nm进入14nm,只有中芯花了4年时间(2015-2019),其他五家都是只花了2年时间!
从这个月算起,还需要14个月才能正式出货,那就是2021年1月份出货,实际时间是5年多。
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CDer:001131932
 楼主| 发表于 2019-10-19 14:03 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

cninfi 发表于 2019-10-19 11:44
没搞错吧,量产就已经出货了。就算现在才开始投产,生产周期也就两三个月的时间,怎么可能拖到2021年出 ...

我也不明白这一点。今年9月份明明说量产成功了,那就是出货了啊。但是我看了好几个新闻媒体的消息,说的都是14个月以后正式出货。这到底怎么回事,前后矛盾啊
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CDer:000475439
发表于 2019-10-19 14:12 超大游击队员 | 显示全部楼层
渔父sunny 发表于 2019-10-19 14:03
我也不明白这一点。今年9月份明明说量产成功了,那就是出货了啊。但是我看了好几个新闻媒体的消息,说的 ...

明显是新闻小编在胡说
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CDer:000265647
发表于 2019-10-19 14:12 超大游击队员 | 显示全部楼层
渔父sunny 发表于 2019-10-19 14:03
我也不明白这一点。今年9月份明明说量产成功了,那就是出货了啊。但是我看了好几个新闻媒体的消息,说的 ...

怀疑是量产工艺研发成功吧
之后用户开始按工艺参数和库进行开发,再流片验证,到用户芯片量产那十几个月差不多。
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CDer:000058301
发表于 2019-10-19 14:39 | 显示全部楼层
你要考虑到流片的费用,小公司都试用不起高阶的工艺。
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CDer:000344152
发表于 2019-10-19 17:06 超大游击队员 | 显示全部楼层
渔父sunny 发表于 2019-10-19 14:03
我也不明白这一点。今年9月份明明说量产成功了,那就是出货了啊。但是我看了好几个新闻媒体的消息,说的 ...

量产也有区别,传闻现在7nm EUV的成品率,台积电是70%,三星只有30%。

即使这样台积电的产能也满足不了华为麒麟990 5G版的需求。
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CDer:000640605
发表于 2019-10-19 17:45 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 瓦肯奥巴马 于 2019-10-19 17:48 编辑
登陆新竹 发表于 2019-10-19 08:43
7纳米,5纳米,3纳米的区别有多大,,,,,,,,,,大么?


很大啊,7.5.3的提升,分别意味着40-50%指数的提升,已经很厉害了。
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CDer:000574739
发表于 2019-10-29 21:58 | 显示全部楼层

RE: 芯片制程讨论:芯片的制程替代太快了

登陆新竹 发表于 2019-10-19 10:52
以前用1吨晶元,现在用0.5吨,在后来是0.25吨,在后来是0.125吨,,,

比1吨差距大啊,,,

不是这种算法,制程是指芯片上晶体管极与极的间距,制程越小,在单位面积内集成的晶体管数量就越多
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