2納米很需要？2納米工藝將會在2024年實現(xiàn)試產(chǎn)，在2025年實現(xiàn)量產(chǎn)

可能對于很多朋友來說，你那臺采用14納米工藝的電腦CPU還在工作著，但現(xiàn)在芯片已經(jīng)開始邁向2納米。在芯片的制造工藝上，似乎芯片制造商并沒有選擇停下腳步，近日臺積電方面就表示，其2納米工藝將會在2024年實現(xiàn)試產(chǎn)，在2025年實現(xiàn)量產(chǎn)。但了解芯片發(fā)展的朋友都知悉，現(xiàn)在所謂的2納米，包括3納米、5納米、7納米等，都只是一個“文字游戲”，即該數(shù)字已經(jīng)不再代表特征尺寸，僅是一個工藝代號。

具體來說，從10納米開始，這種工藝代號形式的制造工藝就已經(jīng)在業(yè)內(nèi)出現(xiàn)，ASML方面也承認了這種現(xiàn)象。所以我們看到，雖然臺積電號稱2025年量產(chǎn)2納米工藝芯片，但是在密度方面，僅比3納米提升了10%，這已經(jīng)遠遠達不到摩爾定律的要求。

而芯片密度的大幅降低，就直接影響到芯片的性能，所以臺積電也表示，其2納米工藝的芯片，性能只能提升10%，最多也就是15%。

了解超頻的愛好者應該知道，與其如此，其實還不如超頻來的直接，因為10%的性能提升，對于超頻來說要顯得更容易，而且?guī)缀趿愠杀尽?

所以臺積電在2025年量產(chǎn)的2納米，并不像其數(shù)字所顯示的那樣令人興奮，然而幾乎同時，中科院方面也傳出了新消息。中科院微電子所方面官方宣布，其實現(xiàn)了性能優(yōu)異的雙柵a-IGZO短溝道晶體管。

相信很多朋友對此不是很理解，這樣的技術(shù)具備什么樣的作用呢?簡單來說，當下芯片制造技術(shù)的推進，終極目的就是為了提升晶體管的集成度，也就是密度，但是因為短溝道效應，所以一直難以推進。

而a-IGZO材料是三維集成的最佳候選溝道材料之一，三維集成技術(shù)的本質(zhì)，就是為提高晶體管在芯片上的集成密度。所以中科院此次的技術(shù)進展，實際上相當于在一定程度上，解決了高密度集成的問題。

IBM宣布造出了全球第一顆2nm工藝的半導體芯片。

國際商業(yè)機器公司(IBM)今天發(fā)布號稱全球首創(chuàng)的2納米芯片制造技術(shù)，同時表示，這項技術(shù)可讓芯片速度比當今主流的7納米芯片提升多達45%，能源效率提升多達75%。

目前許多筆記本和手機使用的都是7納米芯片，而2納米芯片制造技術(shù)可能還要花上數(shù)年才能投入市場。

在150平方毫米也就是指甲蓋大小面積內(nèi)，就能容納500億顆晶體管。IBM表示，在同樣的電力消耗下，其性能比當前7nm高出45%，輸出同樣性能則減少75%的功耗。

據(jù)消息，德國《商報》發(fā)表題為《芯片之爭，中國絕非無能為力》的評論稱，中國是世界上最大的芯片市場，在芯片之爭中，中國絕非像美國一些所謂的“戰(zhàn)略家”認為的那樣無能為力。

近年來中國已不斷在為芯片業(yè)的發(fā)展注入“強心劑”。工信部近期在記者會中表示，我國將從國家層面支持芯片產(chǎn)業(yè)、新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。去年7月，國務院還印發(fā)了《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，為我國半導體行業(yè)發(fā)展提供政策紅利。

另據(jù)報道，最快在6月份，華為鴻蒙系統(tǒng)有望正式開始規(guī)模化推送。目前，華為HarmonyOS的官方賬號已經(jīng)正式開通。

2022年70%~80%的資本預算將用于2納米、3納米等先進工藝技術(shù)的研發(fā)。此前，老對手三星也表示將于2025年量產(chǎn)2納米。去年，英特爾調(diào)整了技術(shù)路線，大踏步向2納米進軍，而IBM展示的2納米工藝制程也著實讓人驚艷了一陣子。新年伊始，2納米作為階段性制高點，吹響了芯片先進制程之戰(zhàn)的號角。

在半導體全產(chǎn)業(yè)鏈中，晶圓制造一直發(fā)揮著基礎(chǔ)核心作用。目前，隨著5G、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)不斷發(fā)展，各行各業(yè)對芯片性能和能效要求越來越高。而推動工藝技術(shù)發(fā)展的方式主要有兩種，一個是芯片尺寸縮微縮，一個是硅片直徑增大。由于硅片直徑增大涉及整條生產(chǎn)線設(shè)備更換，制造工藝精進微縮當前仍是芯片性能持續(xù)提升的主要驅(qū)動力。

無論如何，只要摩爾定律還存在，半導體巨頭勢必會搶占先進工藝制高點，其中包括臺積電宣布2022年將支出近300億美元用于2納米、3納米等工藝研發(fā);去年三星宣布2022年量產(chǎn)3納米，2025年量產(chǎn)5納米;英特爾計劃通過2納米制程重回巔峰;而IBM展示的2納米制程也著實驚艷了一小陣。同時，歐洲與日本政府及企業(yè)也寄望通過2納米重振芯片制造。

無疑，全球2納米芯片制程之戰(zhàn)的號角已經(jīng)吹響。但在這場競逐中，各企業(yè)仍主要有“四道坎”需要邁過，包括架構(gòu)技術(shù)、材料、設(shè)備和成本。其中，從目前各大廠公布的技術(shù)來看，GAAFET全柵場效應晶體管技術(shù)將會成為2納米芯片研制的主流工藝。而二維材料和一維材料有望成為突破2納米制程研發(fā)的潛力材料。此外，滿足2納米研發(fā)的光刻機需要2023年開放測試。