国产4nm芯片“量产”?真实情况过于离谱,但也绝非一文不值!

中国大陆这几年在半导体代工领域虽然取得了一定成绩,但与台积电、三星等企业相比,还是有明显差距的。

此前台积电和三星均已宣布3nm芯片的量产计划,2023年就会有3nm芯片商用,而中国大陆目前掌握的最先进工艺是14nm,具备量产14nm芯片的能力,也推出的一些14nm芯片。

国产4nm芯片“量产”?真实情况过于离谱,但也绝非一文不值!

仅从量产工艺水平就能看出,中国大陆与国际水平相比,还是有很大的差距的,不过就在近日,长电科技却突然宣布,已实现4nm节点的多芯片系统封装产品出货。

一时间网络上铺天盖地关于国产4nm芯片的消息传来,让我们无比的振奋,然而随着关注的人越来越多,事件也不断被推向了关注焦点,谁也没想到“封装”两个字与晶圆工艺有着天壤之别。

原来长电科技宣布的是4nm芯片封装技术,而并非量产4nm芯片的能力。

事实上我国在封装技术上,始终处在国际领先水平,但封装并不等同于生产,两字之差却有着明显的区别。

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具体来说,一颗芯片的诞生有设计、制造、封装和测试环节,其中难度最大的就是制造环节。

中国大陆企业已掌握先进的设计、封装和测试环节,唯独卡在了制造关键节点。

因为制造先进芯片需要拥有EUV光刻机,而能够生产EUV光刻机的企业在全球范围内仅有荷兰的ASML公司,这家公司又因为技术方面的原因而受到了美国的牵制。

在这样的背景下,ASML无法自由地将EUV光刻机出售给中国企业,直接影响了中芯国际等企业在先进工艺上的攻克,这就是中国大陆在芯片制造方面存在的短板。

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虽然我们没有掌握先进的芯片制造环节,但无论是设计还是封装,都已经达到了国际先进水平。

像华为海思就能设计出领先的手机芯片,可惜的是没有布局芯片制造环节,在美国制裁后就只能被迫停产了。

再就是封装环节,其作用主要是确保芯片经过封装之后,具有较强的机械性能、良好的电气性能和散热性能。

可能有人会说,长电科技这次宣布的4nm芯片封装技术就是给产品做个包装,就像苹果公司委托中国公司做手机包装盒那样简单,如果你也这么认为,那我只能说你想得太简单了。

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虽然芯片封装环节的技术难度低于芯片制造,但也绝非一分不值,绝不是做个包装盒那样简单。

近年来半导体行业快速发展,已经从十多年前的28nm工艺升级到了3nm工艺,芯片纳米制造技术提升的同时,也会给纳米级封装技术带来技术难题。

在封装过程中,几乎触碰到硅材料本身的物理极限了之时,企业就要付出更大的成本完成封装环节。

这次长电科技取得的成绩虽然比芯片生产难度低,但仍然是可喜可贺的,长电科技利用小芯片堆积封装技术产出4nm制程的芯片,并推出了独有的XDFOI技术,还可以实现2D、2.5D、3D封装。

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长电科技掌握的封装技术,可以在更薄的单位面积内进行高精度的集成,从而完善小芯片技术在封装领域的模块功能和尺寸。

该技术的意义就在于有望承担起突破摩尔定律极限的重任,在传统的硅基芯片领域遭遇技术锁死的背景下,小芯片便是通过改变芯片封装的方式,将多个功能相异的芯片通过先进封装技术整合在一起,从而形成一个系统芯片。

简单来说,就是在我们无法突破先进制程工艺的情况下,可以利用成熟工艺生产芯片,然后利用封装方案将多颗芯片融合在一起形成一颗小芯片,这样一来性能就可以实现显著提升。

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华为此前公布的堆叠芯片方案就是一个案例,未来再配合封装技术,有望在制造工艺落后的情况下达到先进水平。

值得一提的是,我国还专为小芯片技术发布了一则标准方案。

2022年3月,中国计算机互连技术联盟联合电子标准院,多家企业、科研院所,共同制定了《小芯片接口总线技术要求》、《微电子芯片光互连接口技术》等。

对此,有媒体认为这是中国突破美国芯片科技禁运的快捷方式,也会成为国产芯片的重要路线之一。

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相信在未来几年内,我们一定能在半导体领域取得巨大突破。对此你怎么看呢,欢迎评论、点赞、 分享。

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王石头
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