4纳米芯片是指什么,4纳米芯片跟7纳米的区别

首页 > 科技 > 作者:YD1662024-07-19 22:36:12

来源:环球时报

编辑同志:

随着各国在芯片制造领域的竞争不断加剧,时常看到新闻中出现“28纳米”“14纳米”“7纳米”等提法。请问芯片制程所说的“几纳米”指的是什么?

山东读者 宋非

作为计算机、移动终端的核心元器件,小小一枚芯片上,往往集成着数亿、数十亿个晶体管,以实现运算功能。假如将芯片比作房子,那么晶体管就是盖房子的砖块。随着技术发展,对芯片的性能要求不断提高,单个芯片上集成的晶体管数量也越来越多。而综合考虑便携性、发热量等问题,芯片的大小是有限的。如何尽可能多地增加晶体管数量,就成了技术攻关的重中之重。对此,行业给出的一致答案是:把晶体管的体积尽量缩小。

4纳米芯片是指什么,4纳米芯片跟7纳米的区别(1)

一般来说,芯片的纳米数,指的是芯片的制造工艺,或者晶体管电路的大小,单位是纳米。纳米是长度单位,等于十亿分之一米。在处理器芯片中,晶体管之间的距离就是间距。例如,晶体管间距为10纳米的芯片,就可称为“10纳米工艺”。晶体管间距越小,意味着同样尺寸的芯片上可以集成的晶体管就越多,芯片的结构就越复杂,相应地具有越强的性能和越低的功耗。

当然,巨大的益处也带来了极高的技术挑战。实际上,芯片的制造工艺并不能无限缩小,特别是10纳米以内。一颗原子的大小约为0.1纳米,即便是“较大”的10纳米工艺,也仅有不到100颗原子的宽度。只要有一处缺陷,产品就会出现故障,成为“废品”。因而想要实现大规模量产,需克服关键技术、制造设备、良品率等诸多难关。

目前,处理器芯片的主流制造工艺都已迈进10纳米大关,且仍在高速发展。据报道,作为芯片的载体,晶圆的制造厂商台积电正持续发力攻关2纳米及3纳米工艺,其中3纳米工艺的芯片预计将于2024年下半年投产。三星等其他厂商也有相应动作。

市场占有率方面,互联网数据中心报告显示,截至2022年年底,台积电和三星分别为晶圆代工厂商的第一、第二位。(佟云翀)

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