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全球首款量產7納米芯片虛實：遠不如手機芯片難造

2018-08-14 17:01:52 未知

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8月8日，杭州嘉楠耘智信息科技有限公司（以下嘉楠耘智）宣布其研發的全球首個7納米（nm）芯片成功量產。這一表述引發廣泛關注。

那么，這款全球首個7納米芯片的量產，究竟意味著什么？對中國芯片產業有何重大意義嗎？

一位半導體行業人士表示，嘉楠耘智的7納米芯片可以說，在特殊應用的芯片設計上所有領先，但與高通芯片甚至海思芯片相比，復雜度還差太遠。

先來看看什么是7納米芯片。

所謂7納米芯片指的是芯片工藝的線寬為7納米。7納米有多小呢？一根頭發絲直徑約為0.1毫米，7納米相當于頭發絲的萬分之一。

芯片行業發展遵循摩爾定律，摩爾定律認為，芯片上的晶體管數量每隔18-24個月將增加一倍，芯片的性能每兩年翻一倍。對芯片制造工藝來說，線寬越小難度越大，最先進的工藝是臺積電的7納米。臺積電也是目前唯一一家量產7納米芯片的廠商，三星的芯片廠最先進的工藝是10納米、英特爾的10納米工藝跳票至今還未量產。

蘋果新一代芯片、華為海思新一代芯片都會采用7納米工藝，設計好后交給臺積電流片制造。但蘋果和海思的7納米芯片還沒有量產，嘉楠耘智的7納米芯片卻率先實現了量產。

8月8日，嘉楠耘智公共事務部總監屠松華在發布會上表示：“全球第一款7納米芯片成功研發并量產，這不僅是區塊鏈一個芯片，也是半導體第一個7納米芯片，比蘋果、英特爾、華為等更早量產。”

從時間點上，確實比蘋果、英特爾、華為等巨頭更早，但制造難度完全不可比。

浙江省半導體行業協會秘書長陳光磊在接受媒體采訪時表示：“像蘋果、華為、高通等行業巨頭生產的通用芯片，要滿足綜合性能，開發難度更大、投入成本更高、研發周期更長。專用芯片的性能要求則更加簡化，設計與生產相對而言會簡單一些。”

據上述半導體行業人士介紹，嘉楠耘智的7納米芯片是用在礦機上進行單一的重復計算，因此設計上要簡單地多，“一款手機芯片里面要多少功能呀，那么多電路都要放在一個小小芯片里，設計難度要大太多了。”

不過，屠松華表示，先進制程的首發量產本來就是需要由結構單純的專用芯片來領頭，“以往是記憶體芯片，后來是FPGA，如今則是挖礦芯片和TPU，首發量產的重要意義，是在于證明邏輯電晶體的良率已達到量產水淮，這對晶圓廠（臺積電）是非常重要的指標。”

陳光磊也認為，一家公司設計開發出7納米集成電路還是能夠體現它的技術水平，“一般情況下，7納米芯片只有大牌企業才能設計生產，現在浙江的小企業也能做，對芯片行業有一定的意義。”

作為一家礦機芯片廠商，嘉楠耘智量產的7納米芯片將用在區塊鏈超級計算設備“阿瓦隆”A9上，該設備在區塊鏈網絡中進行計算獲取數字資產——“比特幣”。“比特幣”作為一種虛擬的貨幣，人們通過計算機硬件開展重復計算，人們也把計算設備稱為“礦機”，整個計算過程為“挖礦”。

今年以來隨著比特幣價格下跌，“挖礦”越來越不景氣，有些人退出“挖礦”的消息時有耳聞。主要是“礦機”在“挖礦”時耗費大量的電力，這部分成本成為負擔，而且挖礦的難度越來越高。

因此，開發出更節能、性能更強的礦機，對“挖礦”行業很迫切。據介紹，嘉楠耘智7納米芯片擁有業內最高的算力密度、更低的成本和更大的產能、低功耗、耐高溫、高良率。

“嘉楠耘智在礦機芯片領域還是很專業的，他們芯片的計算能力是第一。”上述半導體行業人士表示。

一般理解，整個芯片產業鏈包括設計、制造、封裝、測試四個主要環節，此外還衍生出包括集成電路設備制造、關鍵材料生產等在內的相關支撐產業。

在這條產業鏈上，天風證券的研報曾指出，在芯片設計集成領域，中國的集成能力應該屬于世界先進水平。國內芯片設計排名前二的企業（海思與紫光展銳）進入全球設計行業前十。

不過，在芯片制造工藝、集成電路設備制造、關鍵材料生產等基礎領域，與世界先進水平仍有較大差距。