嘉楠耘智研發(fā)的全球首個7納米芯片量產(chǎn)

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(fā)的全球首個7納米(nm)芯片成功量產(chǎn)。這一表述引發(fā)廣泛關(guān)注。

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

一位半導(dǎo)體行業(yè)人士表示，嘉楠耘智的7納米芯片可以說，在特殊應(yīng)用的芯片設(shè)計上所有領(lǐng)先，但與高通芯片甚至海思芯片相比，復(fù)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(fā)絲直徑約為0.1毫米，7納米相當于頭發(fā)絲的萬分之一。

芯片行業(yè)發(fā)展遵循摩爾定律，摩爾定律認為，芯片上的晶體管數(shù)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(chǎn)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(chǎn)。

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(shè)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(chǎn)，嘉楠耘智的7納米芯片卻率先實現(xiàn)了量產(chǎn)。

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

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(dǎo)體行業(yè)協(xié)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(yè)巨頭生產(chǎn)的通用芯片，要滿足綜合性能，開發(fā)難度更大、投入成本更高、研發(fā)周期更長。專用芯片的性能要求則更加簡化，設(shè)計與生產(chǎn)相對而言會簡單一些。”

據(jù)上述半導(dǎo)體行業(yè)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(fù)計算，因此設(shè)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(shè)計難度要大太多了。”

不過，屠松華表示，先進制程的首發(fā)量產(chǎn)本來就是需要由結(jié)構(gòu)單純的專用芯片來領(lǐng)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(fā)量產(chǎn)的重要意義，是在于證明邏輯電晶體的良率已達到量產(chǎn)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(shè)計開發(fā)出7納米集成電路還是能夠體現(xiàn)它的技術(shù)水平，“一般情況下，7納米芯片只有大牌企業(yè)才能設(shè)計生產(chǎn)，現(xiàn)在浙江的小企業(yè)也能做，對芯片行業(yè)有一定的意義。”

作為一家礦機芯片廠商，嘉楠耘智量產(chǎn)的7納米芯片將用在區(qū)塊鏈超級計算設(shè)備“阿瓦隆”A9上，該設(shè)備在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中進行計算獲取數(shù)字資產(chǎn)——“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(fù)計算，人們也把計算設(shè)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(fā)出更節(jié)能、性能更強的礦機，對“挖礦”行業(yè)很迫切。據(jù)介紹，嘉楠耘智7納米芯片擁有業(yè)內(nèi)最高的算力密度、更低的成本和更大的產(chǎn)能、低功耗、耐高溫、高良率。

“嘉楠耘智在礦機芯片領(lǐng)域還是很專業(yè)的，他們芯片的計算能力是第一。”上述半導(dǎo)體行業(yè)人士表示。

一般理解，整個芯片產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)計、制造、封裝、測試四個主要環(huán)節(jié)，此外還衍生出包括集成電路設(shè)備制造、關(guān)鍵材料生產(chǎn)等在內(nèi)的相關(guān)支撐產(chǎn)業(yè)。

在這條產(chǎn)業(yè)鏈上，天風證券的研報曾指出，在芯片設(shè)計集成領(lǐng)域，中國的集成能力應(yīng)該屬于世界先進水平。國內(nèi)芯片設(shè)計排名前二的企業(yè)(海思與紫光展銳)進入全球設(shè)計行業(yè)前十。

不過，在芯片制造工藝、集成電路設(shè)備制造、關(guān)鍵材料生產(chǎn)等基礎(chǔ)領(lǐng)域，與世界先進水平仍有較大差距。