最先进的EUV光刻机,有10万零件,4万螺栓,3000多条线路,软管加起来两公里长。设备重180吨,发货需要40个货柜,20辆卡车,价格高达1.2亿美元。而且都是提前预付款,然后排队,可以说就算有钱也未必买的到。
光刻机到位后,组装需要1年时间,调参数、调模块,一切准备好后,开始光刻晶圆,前前后后、大大小小几千次光刻,每次光刻的合格率必须达到99.99%,否则几千次光刻累计的误差批量生产后,会有大量的不合格产品,良品率过低,就意味着亏钱。在这方面不得不佩服台积电公司了。
所以说5nm芯片制作相比10nm,难度是指数级别的增长。那么不同制程的芯片性能又如何呢?
首先是苹果公司的A系列芯片:
1、苹果A11采用10nm制程,拥有6个核心,43亿个晶体管。
2、苹果A12是苹果公司首款7nm芯片,晶体管数量达到69亿个,包含一个六核CPU,一个四核GPU(比A11快50%),神经引擎达到八个核心,每秒可执行5万亿次操作。
3、苹果A14在业内第一个使用5nm制程技术,其晶体管高达118亿个,搭载A14的iPad Air,与之前的iPad Air相比,CPU速度提高40%;图形性能是同类Windows笔记本的2倍,每秒可执行11万亿次操作;神经引擎将机器学习性能提高了2倍。
华为海思麒麟芯片:
1、麒麟970采用10nm工艺制程,有55亿晶体管,核心数量12,下行速度1200Mbps;
2、麒麟990采用7nm工艺制程,有103亿晶体管核心数量16,较上一代芯片性能提升33%,能耗降低50%;
3、预计麒麟9000采用5nm工艺制程,有194亿晶体管,较上一代芯片性能提升50%,功耗降低30%。
可以看出随着工艺制程的降低,工艺制作水平的提高,芯片的性能也大幅提高,功耗大幅降低。
目前芯片技术基本掌握在欧美手里,英伟达又宣布400亿美元收购ARM,如果收购成功,从设计到制造,都被美国“安排好”,美国就会垄断芯片技术和专利,对我国高科技行业的“卡脖子”会更加严重。