主流芯片工艺简单了解

  • 目前主流的工艺

  1. 7纳米工艺(7nm):7纳米工艺是目前的先进工艺之一,由台积电(TSMC)和三星等制造厂商推出。它允许在芯片上放置更多的晶体管,提供更高的性能和更低的功耗。7nm工艺被广泛用于处理器、图形芯片和移动设备。

  2. 5纳米工艺(5nm):5纳米工艺是7nm工艺的进一步改进,可以实现更高的集成度和更低的功耗。它提供了更小的晶体管尺寸,有助于提高性能和电池寿命。苹果的A14 Bionic芯片是一个使用5nm工艺制造的例子。(苹果的A14 Bionic芯片是首批采用5nm工艺的处理器之一,用于iPhone 12系列。华为的mate40使用的麒麟9000采用了台积电5nm工艺技术)

  3. 3纳米工艺(3nm):台积电和三星都已经宣布了关于3nm工艺节点的开发和量产计划。台积电计划于2022年下半年开始3nm工艺的风险生产,并预计在之后不久实现全面量产。三星也在大致相同的时间表上推进其3nm工艺技术的量产。

  4. 12纳米工艺(12nm)和16纳米工艺(16nm):这些工艺用于中高端应用,例如移动设备和网络通信芯片。它们提供了较低的功耗和合理的性能。

  5. 22纳米工艺(22nm):这个工艺已经用于多年,广泛应用于各种应用领域,包括微控制器、FPGA和一些低功耗应用。

以7nm为例,这个7nm是指晶体管的尺寸,指的是最小特征尺寸(Minimum Feature Size),也称为制程的最小线宽或最小物理尺寸。这个尺寸是指制程中可以精确制造的最小尺寸的元件或结构的一维宽度。晶体管的尺寸是指晶体管的沟道宽度(Channel Width)或栅极宽度(Gate Width),这是晶体管的关键尺寸之一。

使用7纳米工艺并不一定意味着芯片中所有部分的尺寸都是7纳米。相反,7纳米工艺表示工艺中的最小特征尺寸为7纳米,但其他部分的尺寸,如金属线宽度、多晶硅宽度等,通常会有不同的规格,以满足不同的设计和制程要求。

  • 目前主流的芯片工艺厂商

  1. 台积电(TSMC,Taiwan Semiconductor Manufacturing Company):台积电是全球最大的半导体代工厂商之一,提供各种制程工艺,包括7纳米、5纳米、3纳米等,供应给客户制造各种芯片,包括处理器、图形芯片、移动芯片等。主要的客户和合作伙伴:苹果,高通,英伟达,AMD。

  2. 三星电子(Samsung Electronics):三星也是一家全球领先的半导体制程工艺厂商,提供7纳米、5纳米、3纳米等工艺,并制造各种芯片,包括移动芯片、内存芯片、存储器等。主要客户和合作伙伴:高通,自家产品,IBM,特斯拉

  3. 台湾联电(UMC,United Microelectronics Corporation):台湾联电是台湾的一家半导体制程公司,提供多种制程工艺,包括14纳米、28纳米、40纳米等,为客户制造芯片。主要客户和合作伙伴:AMD,博通,高通

  4. 格罗方德半导体(GlobalFoundries):格罗方德半导体是一家全球性的半导体制程厂商,提供14纳米、12纳米、22纳米等工艺,用于制造各种类型的芯片,包括通信、汽车电子等。

  5. 英特尔(Intel):英特尔是一家知名的半导体制造厂商,提供各种工艺,包括10纳米、14纳米等,制造处理器、服务器芯片等。

  6. 中芯国际(SMIC):中芯国际是中国最大的芯片制造服务公司,提供从成熟工艺到相对先进的14nm工艺的制造服务。虽然在先进制程技术上与台积电和三星存在差距,中芯国际在提升自身技术能力和扩大生产能力方面投入了大量资源。

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