谁又能想到,第二代半导体硅基材料芯片,全球市场技术竞争如此迅猛…… 现阶段,中芯国际2015年完成突破的28nm等成熟工艺,伴随着新一代5G技术智慧物联网时代的到来,似乎又有了再一次"焕发生机"的迹象? 乃至于隔壁「俄」市场传出来的消息,都表明努力在2030年突破28nm制程~ 当然了,相对于市场占比与利润依旧很丰厚的成熟工艺,半导体行业「技术佼佼者」的台积电、英特尔(还有个"邋遢"的三星),都在略显不计成本的推进先进制程! 有些是"口头"放个话,有些则展开了项目化…… 台积电表示2022年「下半年」展开3nm工艺量产化,英特尔"重新定义"的Intel 4(原7nm)也在同期推出…… 三星则继续叫阵: 2022年「上半年」就提供3nm工艺产能! 仅保留了半导体实验性部门的IBM团队,早在2021年就宣布验证了2nm制程技术;紧随IBM"PPT官宣"2nm技术的台积电,又表示已经和苹果合作开发1nm制程了。 不过,几家领先者"口嗨"参数是没意义的,毕竟连"雷大善人"都能"嘴炮"几番? 一则消息传来:台积电推进1.4nm芯片了。 多份科技资讯援引半导体行业人士披露的内容,提到了「台积电"上马"1.4nm」制程工艺开发。还根据现有工艺技术迭代的参考线,列出了开放1.4nm产能的时间线! 综合多份科技资讯与半导体行业人士披露的消息来看,将负责1.4nm芯片量产化项目推进的,正是台积电开发3nm制程技术的团队! 大概率在2022年6月份给出明确的安排 , 进入1.4nm制程技术第一阶段TV0开发…… 据了解,台积电推进1.4nm芯片的TV0阶段,主要是经过有效的技术论证、开发验证后「制定技术规格」等参数标准。 现阶段较为先进的5nm制程技术,量产后大约有3年的产能利用期,这正好满足台积电2nm制程技术启用周期。(消息称,台积电2nm工艺产线正在建设中) 那么,随着2022年下半年3nm工艺量产化、预计2025年2nm工艺紧跟着的"接棒",台积电开始推进1.4nm芯片的"上线期", 大概率在2027年-2028年开始提供代工产能 ! 需要了解的是,台积电推进1.4nm芯片项目、能争取在2028年之前量产,还是在特指「没有重大技术阻碍」等因素的干扰下! 一方面, 台积电必定要采购ASML「第二代」EUV级别光刻机设备,甚至无法排除在ASML"热情推荐"之下更快启用「第三代」EUV光刻机产线的可能…… 不要以为ASML组装的EUV光刻机"拿来就能用",单单是安装与调试、匹配台积电开发的制程技术方案等,没有几年时间的"预热"而应用是不现实的。 另一方面 ,台积电在"打磨"ASML供应EUV光刻机的同时,不得不同时展开半导体材料的新型替代研究,以解决完全没有任何悬念、必将出现的「量子隧穿效应」影响! 尤其是1.4nm工艺已经无限接近1nm、大约10个原子直径的硅基材料极限…… 实际上,依据此前行业"共识"的摩尔定律标准,实际上在标准7nm工艺以下的时候,就会出现量子隧穿效应影响,进而导致制造的芯片出问题、无法按照设计电路运行~ 需要是实事求是地说, 台积电与三星等"愣头青" 擅自更改了"技术规格",这也是英特尔方面各种"不服气"、都快被逼到了"骂街"程度的根源之一! 比较直观的体现在于,台积电命名为7nm工艺并实现量产的芯片,本质上 没有达到 以往行业标准的晶体管数据密度,基本上与「原有规格」14nm工艺"旗鼓相当"…… 在相同芯片尺寸规格的比较下,英特尔14nm工艺量产的硅基材料芯片,本质上与台积电7nm工艺的晶体管数量密度接近。(尽管台积电的制程技术,确实要先进一些) 不过,台积电推进1.4nm芯片项目,无论基于哪种自定义技术规格 (还有底线的前提下) 都不可避免的要真正面对「量子隧穿效应」对硅基材料电路芯片的影响了。 三个字:太难了。 打磨ASML供应的新一代EUV光刻机 + 寻求具备更优异替代性的半导体材料 + 开发适用于1.4nm工艺量产的制程技术,这些会是台积电 推进1.4nm芯片"难点"的一角…… 就这,谁还能叫板? 单单是ASML供应的EUV级别光刻机,除了台积电、英特尔、三星这三家,现阶段有实力"打磨"调试开发、 不受"限制"采购设备的厂商,实在是屈指可数了! 就像此前ASML开发EUV极紫外光刻技术时,有技术实力叫板的佳能与尼康都望而生畏了:研发投入太高了,风险性也太大了~ 与之相同的是,台积电推进1.4nm芯片,又要启用新一代EUV光刻机、又要开发可替代性的新材料,外加至少5年的技术研发高昂投入, 谁还用得起? 诚然,苹果是最有可能启用台积电2nm产能的一家,如果届时双方还合作的话…… 随着时下3nm以及2nm工艺到来,将推进1.4nm芯片制程的台积电,明显要比竞争对手承担更大、更多的不确定性风险! 比如,华为技术旗下海思芯片业务暂停合作后,几家「美企」占据台积电先进工艺产线,而这些美企还有"更加可信"的英特尔可选…… 失去了「客户多元化」保障的台积电 ,仅靠「产能多元化」无法平衡该风险,还遭遇了"小美"各种抢夺技术人员、强行拉着「赴美」升级芯片产的困扰! 台积电目前依旧是技术佼佼者,这是无可争议的事实!然而,一旦1.4nm开发失利、甚至2nm量产竞争掉队……台积电要面临的后果,可就不太好说了。 与此同时,台积电在先进技术与市场平衡方面的被动性,也给尚未"到货"EUV光刻机的中芯国际、需要加大力度开发更先进光刻机「自主制造」的科研企业们提了个醒: 科技自主化,任重而道远。 作者:蔡发涛 | 今日头条号内容