Los chips de 14 nm y 7 nm se refieren a los valores de longitud y ancho de los transistores en el chip, que son los parámetros de nodo de proceso y medición estándar de los transistores.
Sin embargo, no es que el valor sea grande y el rendimiento sea fuerte, sino que un transistor más pequeño debería lograr el mismo rendimiento que un transistor grande, y el espacio limitado del chip debería estar equipado con más transistores para hacer que el chip sea más potente y rápido. Comparado con 7nm, 14nm es una generación por detrás.
En la actualidad, el chip Kirin 990 de Huawei de China puede contener 10,3 mil millones de transistores, y el chip A14 de Apple ha alcanzado los 12,5 mil millones de transistores, ambos en el nivel avanzado del mundo.
¿Por qué pasó esto? Comencemos con el proceso de preparación de chips.
La comprensión actual del proceso de fabricación de chips: el nodo de proceso es el parámetro más directo que refleja el nivel tecnológico de los circuitos integrados, y el valor nm del transistor es directamente proporcional a la longitud y el ancho del transistor. Cada nodo es básicamente 0,7 veces mayor que el nodo anterior, lo que también puede entenderse como una diferencia de 10 niveles entre los niveles de tecnología de proceso de 14 nm y 7 nm (una generación).
Por lo tanto, el área de transistores en cada nodo de cada generación debe reducirse gradualmente en un 50% y el número de transistores en el dispositivo por unidad de área se duplica. Esta es también la base de la Ley de Moore, alrededor de 18 a 24 meses para promover una generación.
Pero no es absoluto. Algunos fabricantes, como Intel, utilizan la longitud de medio tono denso del mismo período que el valor del nodo de proceso. El rendimiento real de su proceso de 20 nm es equivalente al proceso Samsung de 14 nm y TSMC de 16 nm, y la densidad del chip puede llegar al doble que la de Samsung y TSMC. .
Antes de que el chip sea de 65 nm, el valor del nodo de proceso del chip es consistente con la resolución de la máquina de litografía. El índice NA de la lente no ha cambiado mucho, por lo que el nivel del nodo de proceso está determinado principalmente por la longitud de onda de la fuente de luz.
En la actualidad, el nodo de proceso más alto que se puede lograr con la fuente de luz ultravioleta profunda ArF193nm es de 65 nm. Sin embargo, debido al uso de la tecnología de inmersión, la fuente de luz equivalente se puede reducir a 134 nm. Con múltiples técnicas de grabado, exposición repetida y enmascaramiento de fase, la fuente de luz no es Alcanzó 28 nm en condiciones variables. Entonces, 28 nm se ha convertido en un nodo a largo plazo y en una línea divisoria de aguas.
Aunque Intel y TSMC todavía usan equipos de litografía ArF sumergidos hasta el nodo de proceso de 7 nm, las máquinas de litografía DUV también se pueden usar para fabricar chips Qualcomm Snapdragon 855 y chips Huawei Kirin 980, pero el rendimiento de costos y la nueva generación de tecnología tienen enormes La diferencia.
Por lo tanto, el proceso de próxima generación debe utilizar fuentes de luz y equipos EUV. Samsung adoptó el equipo de litografía EUV en el nodo de 7 nm, y SMIC también ordenó una máquina de litografía de 7 nm que aún no llegó en 2018. Pero en la actualidad, solo ASML en el mundo puede proporcionar equipos de litografía EUV con una longitud de onda de 13.5nm, y el proceso de actualización continua a 5nm y 3nm seguramente será el mundo de EUV.
Por lo tanto, los chips de 14nm y 7nm son más rentables que los transistores de 7nm, y los chips de proceso son más rápidos y potentes, y existe una brecha generacional.