集微網(wǎng)消息，作為全球第一大晶圓代工廠，臺積電的先進工藝制程無疑是走在行業(yè)最前端的。
目前，臺積電已經(jīng)開始量產(chǎn)7nm芯片，而即將面世的蘋果A12系列處理器、華為麒麟980、高通驍龍800系列都將采用臺積電的7nm工藝制程。由此可見，手機處理器領域的7nm制程戰(zhàn)役一觸即發(fā)。
對于手機芯片廠商來說，無論是以移動處理器而言，還是以負責AI邊緣運算的NPU神經(jīng)網(wǎng)絡處理單元而言，均需優(yōu)先考量先進工藝制程。由于此前的10nm工藝制程已經(jīng)無法滿足手機芯片廠商的需求，因此臺積電已經(jīng)成熟的7nm工藝制程成為大家的首選。
7nm制程戰(zhàn)役一觸即發(fā)
在這場一觸即發(fā)的7nm制程戰(zhàn)役中，華為將率先推出7nm芯片。據(jù)悉，華為將于8月底的柏林IFA大展上，全球首發(fā)商用7nm工藝制程手機芯片-海思麒麟980，這款芯片將由華為今年10月份推出的Mate 20系列首發(fā)搭載。
雖然這款芯片還未正式發(fā)布，但是有關芯片的性能已經(jīng)被劇透的差不多了。從性能上來看，除了搭載7nm工藝制程，麒麟980擁有4個主頻高達2.8GHz的Cortex-A77大核心，以及4個Cortex-A55小核心，而GPU則是ARM的Mali-G72 MP 24 GPU。此外，麒麟980還將內置第二代寒武紀NPU 1M，使得AI性能將有大幅提升。
當然，就在華為即將推出芯片的同時，高通也沒有坐以待斃。近日，高通已正式宣布，已經(jīng)開始出樣新一代驍龍SoC芯片（或將命名為驍龍855），該款芯片也基于臺積電7nm工藝制程。高通表示，這款7nm SoC可以搭配驍龍X50 5G基帶，預計將成為首批5G旗艦手機采用的平臺。而該款芯片的完整信息將于今年第四季度才公布。
值得一提的是，高通此次竟一反常態(tài)，高調對外表示已經(jīng)開始對OEM手機客戶送樣新一代驍龍SoC芯片，此前高通可從未對外宣布客戶送樣消息。有分析認為，華為本月就將推出基于7nm的麒麟980，高通可能是不想被奪走“風頭”。
除了華為和高通之外，蘋果必然是這場7nm戰(zhàn)役中的重量級選手。據(jù)了解，即將在9月發(fā)表的蘋果新一代旗艦型手機iPhone內建A12處理器，而該款處理器也將采用臺積電7nm工藝制程，屆時必將對華為和高通造成不小的壓力。
華為5nm芯片或將于明年問世
對于華為來說，繼推出7納米芯片之后，又將如何規(guī)劃其下一步芯片發(fā)展藍圖？
對此，華為海思平臺與關鍵技術開發(fā)部部長夏禹此前在公開演講時提到，為應對節(jié)節(jié)攀升的大頻寬與演算力要求，對信息系統(tǒng)中的硬體平臺而言，只有延續(xù)摩爾定律、不斷提高集成度、增加功能、提升性能，才能滿足市場發(fā)展提出的新需求。以智能手機舉例來說，高性能移動設備所用的芯片仍然緊跟摩爾定律腳步。
夏禹表示，海思在網(wǎng)絡側單顆芯片集成度已經(jīng)達到單芯片500億顆晶體管，這是為了應對在數(shù)據(jù)流程量與頻寬方面的高性能要求。在固定網(wǎng)端，數(shù)據(jù)流程量每年將保持23％的成長，5年后數(shù)據(jù)流程量需求將達到現(xiàn)在3倍左右；在移動網(wǎng)端，將保持46％的成長率，5年后數(shù)據(jù)流程量將是現(xiàn)在的7倍；而在數(shù)據(jù)中心側，成長速度更是驚人，每年翻倍，5年后數(shù)據(jù)流程量將是現(xiàn)在的16倍。需要實現(xiàn)如此大的數(shù)據(jù)輸送量，必須有高性能芯片。
越是逼近物理極限，每一代制程節(jié)點演進都要付出極大的代價，當前，制程演進最大的障礙在于功耗密度。夏禹指出，芯片設計的過程中，如果16nm芯片功耗密度為1，那么到5nm功耗密度就可能是10，芯片如何散熱？整個系統(tǒng)如何散熱？都將是半導體產(chǎn)業(yè)未來面臨的巨大挑戰(zhàn)。
同時，工業(yè)界也一直尋找引進新材料與新結構來突破傳統(tǒng)制程限制。比如在互連上，傳統(tǒng)一直用銅線，但到5納米制程后也將引入新材料，夏禹認為，納米碳管和石墨烯的機會很大。此外，夏禹認為，自FinFET制程出現(xiàn)以來，芯片結構設計得以讓摩爾定律延續(xù)，芯片仍有長遠的發(fā)展空間，技術發(fā)展還沒有到達極限。
據(jù)悉，華為的規(guī)劃是推出7nm芯片之后將推進5nm芯片研發(fā)進程，預計5nm芯片問世的時間點在2019年，這也與華為下一代5G手機在2019年商用的規(guī)劃時間相契合。也就是說，對于手機廠商來說，7nm制程技術很可能是4G到5G的過渡，而下一代5G芯片真正會采用的是5nm芯片工藝制程。
不過值得注意的是，高通日前宣布已經(jīng)開始出樣新一代驍龍的SoC芯片，確認采用7nm工藝制程，這款SoC可以搭配驍龍X50 5G基帶，預計將成為首批5G旗艦手機采用的平臺。
01月07日 18:14
