在下一代制程競爭中，IBM宣布拔得頭籌，成功推出世界上第一組2納米芯片制程。
與目前的7納米制程相比，該技術預計可提升芯片45%的性能，并降低75%的能耗。這意味著，2納米芯片將成為迄今為止最小、功能最強大的芯片，其潛在優(yōu)勢包括，將手機電池壽命延長近四倍，提升筆記本電腦的性能，并有助于加快自動駕駛汽車的物體檢測和反應時間。由于可以降低能耗，2納米芯片還可以減少數(shù)據(jù)中心的碳足跡。
一直以來，通過提高芯片制程來提升芯片性能，是半導體行業(yè)的技術迭代重點。其原理是在不改變芯片體積的情況下，增加晶體管的數(shù)量，而晶體管就是處理數(shù)據(jù)的核心。IBM稱介紹稱，一個指甲大小的2納米芯片就能容納多達500億個晶體管，每條晶體管的體積相等于兩條DNA鏈。
和目前主流FinFET架構不同，IBM 2納米芯片采用的是Nanosheet(納米片，又稱環(huán)繞式結構GAA)架構，每個晶體管都由三層水平堆棧的納米級硅片組成。
就此而言，IBM率先發(fā)表的2納米制程芯片及生產技術仍位居全球領先位置。對于可能會有的漏電問題，IBM表示可以克服。
在目前的先進制程競爭中，臺積電與三星都已經進入5納米制程階段，而接下來也將陸續(xù)推進4納米及3納米，以及2納米制程。英特爾則會從現(xiàn)有10納米制程推進7納米階段，其中因為英特爾在制程規(guī)格定義上的晶體管密度較臺積電及三星的定義更高，因此英特爾的7納米制程約會介于臺積電的5納米至4納米之間，但目前至少要等到2023年才會正式投產。
日本將與美國合作，最早2025年度在國內啟動2納米生產基地，以便加入下一代芯片技術商業(yè)化的競賽。
美、日兩國企業(yè)將依據(jù)雙邊芯片技術伙伴關系互相提供支持，進行設計和量產研究。據(jù)報道，雙方可共同創(chuàng)立新公司，或是由日本企業(yè)設立新的生產基地，日本經濟產業(yè)省補助部分研發(fā)成本及資本支出。
雙方共同研究最快于今年夏天開始，預計2025年度至2027年度成立半導體研究和大規(guī)模生產中心。
2納米芯片將應用于量子計算機、數(shù)據(jù)中心和頂尖智能手機等產品，不僅能降低功耗、減少碳足跡，甚至跟國安息息相關，因為可決定戰(zhàn)斗機、導彈等軍事硬件的性能
美國IBM、英特爾積極研發(fā)2納米芯片，而IBM去年已開發(fā)出原型。日本部分，位于筑波市的日本全國先進工業(yè)科學與技術研究正在主導一項合作項目，以開發(fā)包括2納米的先進制程技術，合作企業(yè)有日商東京威力科創(chuàng)、佳能、IBM、英特爾和臺積電。
此外，日本擁有信越化學、Sumco等強大的芯片材料制造商，美國則有半導體設備巨頭應材，雙方合作有希望讓日本實現(xiàn)量產2納米芯片的目標，創(chuàng)建穩(wěn)定的半導體供應。
目前先進制程技術由臺積電處于領先地位，預計今年2納米廠開始動工，3納米芯片有望在今年稍晚時量產。
6月15日訊(編輯 史正丞)日本重回半導體行業(yè)巔峰的夢想又有了最新的進展。根據(jù)《日本經濟新聞》報道，在日美合作機制框架下，日本本土的2納米芯片工廠最快將在2025財年投產，商業(yè)化速度與業(yè)界領先的臺積電、三星、英特爾處于同一水平。
據(jù)悉，在兩國政府的多項雙邊機制推動下，日本和美國的私營企業(yè)可能會組建合資公司，此外日本的本土半導體產業(yè)也可能設立一個新的制造業(yè)中心，這部分的研發(fā)和資本支出也能獲得日本經濟產業(yè)省真金白銀的補貼。
一般而言，更小的制程能夠在更小的能耗下提供更強的性能，2納米芯片被視為推出下一代量子電腦、數(shù)據(jù)中心和智能手機的關鍵一環(huán)。
目前臺積電的2nm晶圓廠預期在今年三季度開工建設，并于2024年底投產。換帥后奮起直追的英特爾在今年四月宣布公司的18A制程(1.8納米)將提前至2024年底投產。三星此前曾表示2025年實現(xiàn)量產2nm制程。
雖然日本企業(yè)在半導體材料領域具有重要地位，但優(yōu)勢集中在與液體(流體)有關的化學材料和設備上。雖然本土也有瑞薩電子這樣的汽車半導體大廠，但主要產能局限在40納米，更先進的制程則需要交給臺積電生產。
雖然臺積電和索尼已經宣布在日本熊本縣合作建立“日積電”，不過這座新工廠的工藝制程局限在10-20納米。雖然能夠補上“關鍵芯片本土生產”的空缺，但有“一步到位”的機會日本顯然不會錯過。
根據(jù)報道，日美雙方的聯(lián)合研發(fā)將在今年夏天開始，研發(fā)和生產中心可能會在2025至2027財年中落成。今年五月，日美兩國政府已經簽訂了半導體合作的基本框架，后續(xù)的細節(jié)將會在即將舉行的“2+2”經濟官員會談中繼續(xù)討論。
在日本內閣上周批準的“新資本主義”日程表中，也提到在2030年前通過與美國的雙邊合作，建立設計和制造基地。
日本產業(yè)技術綜合研究所已經在日本筑波市的實驗室組織行業(yè)合作，研發(fā)先進半導體生產所需的技術，其中也包括2納米制程，東京電子、佳能、IBM、英特爾和臺積電都有參與。
有消息稱，中科院經過科學家的不懈努力，我國在芯片領域不斷取得突破，如我國自主研發(fā)的光刻機，為芯片自主生產奠定了堅實的基礎。近日，在中科院制造出2納米芯片，這一個級別的芯片全稱為垂直納米環(huán)珊晶體管。實際上就是硅-石墨烯-鍺基片。
一. 如果我國自主研發(fā)出光刻機2納米不是夢
現(xiàn)在的問題是我們還沒有研究出來2納米光刻機。但是，按照中芯國際的最新報道，中芯國際已經成功繞過荷蘭ASML公司光刻機的專利，并能成功制造出7納米芯片，在今年年底即將量產。不得不說這是個天大的好消息。
二. 光刻機與芯片的關系
應該說沒有匹配的2納米光刻機，再好的芯片，也就是基片也制造不出來2納米芯片。光刻機是把電子元器件，幾個億或幾十個億的電子元器件刻出來，這是最關鍵的一道工序。目前只有荷蘭ASML能生產的光刻機也在5納米制程上，可想而知，制造出2納米的光刻機，其技術難度難以想象。
2018年，中芯國際曾向荷蘭ASML公司訂購兩臺光刻機，可直至今日，這兩臺光刻機依然不見蹤影，顯然荷蘭ASML公司已經違約，但這家公司給出的原因是，未獲荷蘭政府批準，不允許出口。相信明眼人都能知曉其中原因，其實政府不批準并不是關鍵，關鍵是美國等西方國家想要卡住我們的脖子，封鎖我國的芯片技術。
三. 荷蘭ASML沒想到的事情發(fā)生了
這次中芯國際卻狠狠地打了ASML的臉，即使沒有你的光刻機，"中國芯"依然能夠實現(xiàn)自主化生產。早在去年年底，中芯國際CEO梁孟松就對外宣布，目前中芯國際已經成熟地掌握14nm工藝，并且將在2020年第一季度實現(xiàn)量產，預計每個月的產量能達到3K-4K枚，這個消息無疑讓中國的芯片行業(yè)振奮了起來，因為華為的麒麟710A芯片的工藝正是14nm，并且這款芯片正存在著代工缺口。
據(jù)梁孟松介紹稱，目前N+1工藝正在測試之中，這種工藝下的芯片有著非常好的性能，在N+1工藝的加持下，芯片功耗相比原來下降一半，SoC面積大幅縮減，測試數(shù)據(jù)表面，這種工藝已經十分接近臺積電的7nm制程工藝了，也就是說，中芯國際在沒有ASML光刻機的情況下，也完成了7nm芯片的生產。預計在今年年底實現(xiàn)量產
真的了不起，中芯國際好樣的。
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