全球首个7nm量产芯片，别被“称赞”给蒙蔽了

关键字：应用 半导体 

近日，国内某AI公司发布了全球首个7nm量产芯片，很多媒体对它“称赞”不已，甚至表示“中国芯”终于站起来了!这款芯片的发布意味着什么，它是一种什么样的芯片，用途何在?笔者带您揭开这个7nm量产芯片的神秘面纱。

　　首先带大家回顾一下这款7nm量产芯片，令人惊讶的是这款芯片的发布者既不是华为、紫光、展锐等国内芯片设计巨头，也不是寒武纪、深鉴科技等AI新星，而是杭州一家名不见经传的初创企业。据相关工作人员介绍，这款芯片由台积电代工制造完成，而7nm是目前全球较领先的达到量产水平的芯片制程。

　　值得肯定的是，7nm量产芯片的确是值得称赞的，全球芯片制造主流制程是16nm/14nm，三星、英特尔、台积电等领先芯片制造商已率先进入10nm量产时代，目前中国大陆的芯片制造商处在28nm量产阶段。

　　为什么很多企业纷纷表示将加大研发7nm量产芯片，到目前为止却很少有人能造出来?这是因为随着半导体尺寸缩小，相应光刻的工艺就要提升，比如曝光机用光源就要换成电子束或者波长更短的射线来保证不会产生干涉、衍射现象对图形的影响。

　　当尺寸缩小到一定程度时，尺寸缩小带来集成度的提高产生的收益不足以抵消提高工艺所需的成本。同时7nm制程节点将是半导体厂推进摩尔定律的下一重要关卡。半导体进入7nm节点后，前段与后段制程皆将面临更严峻的挑战，半导体厂已加紧研发新的元件设计架构，以及金属导线等材料，期兼顾尺寸、功耗及运算效能表现。

　　所谓的XX nm其实指的是，CPU的上形成的互补氧化物金属半导体场效应晶体管栅极的宽度，也被称为栅长，7nm和10nm的差距在于栅长不一样。

　　7nm制程可使CPU与GPU内部集成更多的晶体管，使处理器具有更多的功能及更高性能。一方面可以减少处理器的散热设计功耗从而解决处理器频率提升的障碍;另一方面使处理器的核心面积进一步减小，降低了CPU与GPU的产品成本。

　　据相关人员介绍，这款芯片能耗降低60%，核心体积降低70%，运算能力和运算速度将全力提高，使得在同业的竞争中占据有利地位。

　　虽然这款芯片提升了国人对“中国芯”的关注度，但对它的意义应该理性人士。据一位知名业内人士表示，选用先进的芯片制程工艺也不一定就代表较先进的产品性能，从设计难度上看，这种专用芯片与苹果、高通等通用型芯片设计差距很大，因此对全球首发7nm芯片的意义和影响应客观认识。

　　芯片造出来了，谁给它买单就成了头等大事。据悉，这是一款专门用来挖矿的ASIC芯片，ASIC芯片是一种为专门目的而设计的集成电路，它是一种供专门应用的集成电路芯片技术。

　　ASIC设计需要根据电路功能和性能要求，选择电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则，尽量减小芯片面积、降低设计成本、缩短设计周期，较终设计出正确、合理的掩膜版图，通过制版和工艺流片得到所需的集成电路。

　　从成本角度，ASIC的设计要求是在尽可能短的设计周期内，以较低的设计成本获得成功的ASIC产品，而7nm量产芯片的快速研制与量产也印证了它的特点。

　　国内这家企业的7nm量产芯片应用于自主研发的阿瓦隆比特币挖矿机，和华为的麒麟芯片服务于华为手机有着异曲同工之妙。

　　有突破是好事，但“造芯”还得脚踏实地

　　中国作为全球较大芯片需求市场，进口仍是当前的主要方式，尤其是通讯、模拟、光电等高端芯片领域，国内芯片企业市场占有率不高。近年来，人工智能大行其道，国内AI芯片呈现一种“百花齐放”的局势，很多言论言过其实，“弯道超车”的声音不绝于耳。先不说芯片研制的难度不亚于造航母，芯片被研制出来，性能、用途、功耗等能否跟上主流市场，这些都有待验证。

　　作为一家初创企业，能在18个月的时间成功量产首个7nm芯片，反映了企业的潜力，但离国际顶级芯片的实力仍有差距。如果国内AI企业一味追求快速“超越”英特尔、高通等芯片巨头，这样的心态不值得鼓励，唯恐揠苗助长、错失市场良机。