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摩尔定律失败:5纳米和3纳米的更高工艺成本变得更加昂贵

2019-08-21 10:48:59   来源:365bet365用址   作者:365bet体育注册开户   【 评论:
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在前面的问答中,我们讨论了先进半导体技术对CPU性能的影响。通常,工艺技术越高,芯片晶体管的密度越高,中心区域越低,并且成本和性能越低。它在全球范围内被认为是不同的。
台积电和三星宣布推出5纳米EUV工艺。Apple的A14处理器将在明年使用5nm EUV工艺并且下一代据报道是3nm工艺,但使用先进技术的成本非常高,但晶体管。在增加一倍的同时,16纳米工艺的芯片总成本也从大约16美元增加到30美元。
世界上一些半导体制造商将英特尔,台积电和三星作为能够进入10纳米以下节点的工厂。其中,英特尔是一款独特的产品并且已经销售。OEM只有三星和台积电。这两家公司在下一代技术方面也具有很强的竞争力,其工艺路线图计划在5纳米和3纳米水平,工厂建设投资200亿美元,投资巨大。
即使在进入5nm和3nm工艺之后,导致工艺改进的性能改进也很小。台积电和三星的5nm工艺晶体管性能仅为15-20%,摩尔定律违规引发的问题不仅仅是问题。性能的改善并不令人满意,而且成本也在增加。这个问题比性能改进更成问题。
IBS之前基于Apple的A系列处理器进行了模拟。Apple System处理器晶体管密度,芯片面积和芯片成本升级到10 nm,7 nm,5 nm和3 nm工艺(包括16 nm工艺)后,芯片E1中心区域约为125 mm2,晶体管每个晶圆有33亿个晶圆,478个晶圆,净产量为359个。
在74个产品中,晶圆价格为5,912美元,约为每十亿个晶体管4个。
98美元,中央费用是16。
43美元
从16nm到10nm和从5nm到3nm,晶体管的数量一直在增加,从16nm的33亿增加到3nm的141亿。晶体管密度增加,Apple处理器的中心部分缩小,但在10nm后仍保持83.在-85 mm之间,晶圆产生的核心数量稳定在510-540左右。你。
然而,工艺技术越先进和越困难,铸造价格越高。从16nm工艺的5,912美元到7nm工艺的10,000美元,3个工艺的1美元。纳米。
导致5nm和3nm工艺芯片成本的50,000美元增加到24,30美元,其中3nm工艺几乎是16nm工艺成本的两倍。
鉴于16纳米和3纳米工艺之间的多代工艺更新,双重成本似乎并不可接受,但在摩尔定律的支持下,电子产品需要迅速降低要考虑的成本:芯片加倍的成本对苹果和其他制造商来说是一个很好的考验,因为价值也在下降。
另外,这里我们将解释芯片的制造成本。此外,随着流程的进展,研发成本将显着提高。Semiengingeering的专业网站此前发表了一篇文章,介绍了在各种工艺中开发芯片的成本,包括28 nm节点的开发。1亿美元,2纳米7纳米节点。
97亿美元,每5nm节点5个。
4亿美元3纳米工艺的设计成本仍然未知,根据这种关系,增加到10亿美元并非不可能。
计算磁带上的研发,设计和绘图成本可以使未来5 nm和3 nm工艺芯片的成本非常高,因此人们可以继续采用尖端工艺。