中科院宣布2nm芯片真的吗?专家深度解析技术突破!

二八财经

中科院那个2nm芯片的事情,我看了好几次报道,好多人问我是真是假,是不是又在“放卫星”。我这人喜欢自己动手查证,不爱听风就是雨。

我怎么看中科院2nm这事?

得说,报道里说的“2nm”和台积电或者三星做的那个芯片里的“2nm”不是一回事。咱们得把概念理清楚。行业里说的那个“nm”现在更多的是一个市场宣传的节点名字,不是真正物理上的最小线宽。比如台积电的N3E(3nm增强版),它的实际栅极长度可能还在十几纳米以上。中科院说的2nm,很可能指的是他们突破了某些特定工艺限制,达到了一个等效的或者下一代技术验证的水平

我立马去翻了中科院微电子所的一些公开资料和他们发布的论文。重点是看他们具体做了什么。他们宣传的突破,主要是在集成电路上的一些关键技术节点。最有可能的是在光刻技术新材料的应用或者晶体管结构上的创新。

技术突破到底在哪?

我找了一个和这个新闻关联性比较强的研究方向,就是新兴存储器和新型晶体管结构

  • 结构创新: 传统的FinFET结构在3nm以下就快到极限了,漏电严重。为了继续缩小体积,大家都在往GAA(全环绕栅极)甚至CFET(互补场效应晶体管)发展。中科院这边大概率是搞出了类似GAA的结构,或者在更前沿的垂直晶体管上有所进展。这个突破是最实在的,是缩小尺寸的关键。
  • 新材料应用: 芯片做到2nm,传统的硅基材料已经不太行了,电子在里面乱跑。他们很可能在用一些新型的二维材料,比如碳纳米管或者二硫化钼,来代替部分硅材料。这些新材料的电子迁移率高,功耗低。如果真用上去了,那确实是突破。
  • 光刻环节: 大家都知道EUV光刻机是卡脖子的核心。咱们虽然还没有量产EUV,但是中科院可能在多重图案化技术(Multiple Patterning)或者“软光刻”、自组装图案化技术上找到了新的路子,用更“土”的办法实现了高精度的图形转移。这个虽然绕开了EUV,但实现起来难度极高。

为什么敢这么说?

我以前在实验室见过一些做材料和结构研究的同行,他们研究成果出来的时候,都是先发个高规格的论文,证明自己在一个特定环节跑通了,能做出那个最小的结构或者实现了某个性能指标,但这距离产业化量产还有十万八千里。

重点来了:中科院或者大学院所的“突破”通常指的是“科学研究的突破”,证明了“理论可行性”和“实验室可行性”。他们证明了在理想环境下,可以制造出具有2nm特征结构的晶体管,并且能实现某些特定的电学性能。

咱们不能把这理解成“明天就能用上国产2nm手机芯片”。因为从实验室到大规模量产,中间涉及到良率、成本、设备配套、供应链整合等等一大堆问题。

我总结一下我的判断:

中科院的这个宣布,在技术层面上肯定是有实打实的进步的。这帮科学家不是吃素的,他们肯定解决了某个或者某几个尖端工艺难题。但是,这个“2nm”更像是研究成果的节点命名,目的是展示我们在超小尺寸集成电路研究上的能力,给行业打气。它代表的是我们在下一代芯片技术储备上的加速,而不是立马就能和国际大厂在消费级芯片上硬碰硬。

从头到尾,我把这个新闻当成一个技术验证成功来看待,对于我们整个芯片产业来说,这绝对是好事,至少说明我们不是在原地踏步。有了这些基础突破,未来量产应用才有希望。

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