嘉楠耘智研發(fā)的全球首個(gè)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(gè)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(gè)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(jì)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(yuǎn)。

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(dāng)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(rèn)為，芯片上的晶體管數(shù)量每隔18-24個(gè)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(jìn)的工藝是臺(tái)積電的7納米。臺(tái)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(jìn)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(huì)采用7納米工藝，設(shè)計(jì)好后交給臺(tái)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(shí)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(huì)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(gè)芯片，也是半導(dǎo)體第一個(gè)7納米芯片，比蘋果、英特爾、華為等更早量產(chǎn)。”

從時(shí)間點(diǎn)上，確實(shí)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(huì)秘書長陳光磊在接受媒體采訪時(shí)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(jì)與生產(chǎn)相對而言會(huì)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(jī)上進(jìn)行單一的重復(fù)計(jì)算，因此設(shè)計(jì)上要簡單地多，“一款手機(jī)芯片里面要多少功能呀，那么多電路都要放在一個(gè)小小芯片里，設(shè)計(jì)難度要大太多了。”

不過，屠松華表示，先進(jìn)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(dá)到量產(chǎn)水淮，這對晶圓廠(臺(tái)積電)是非常重要的指標(biāo)。”

陳光磊也認(rèn)為，一家公司設(shè)計(jì)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(jì)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(jī)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(jì)算設(shè)備“阿瓦隆”A9上，該設(shè)備在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行計(jì)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(jì)算機(jī)硬件開展重復(fù)計(jì)算，人們也把計(jì)算設(shè)備稱為“礦機(jī)”，整個(gè)計(jì)算過程為“挖礦”。

今年以來隨著比特幣價(jià)格下跌，“挖礦”越來越不景氣，有些人退出“挖礦”的消息時(shí)有耳聞。主要是“礦機(jī)”在“挖礦”時(shí)耗費(fèi)大量的電力，這部分成本成為負(fù)擔(dān)，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(qiáng)的礦機(jī)，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(jī)芯片領(lǐng)域還是很專業(yè)的，他們芯片的計(jì)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(gè)芯片產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試四個(gè)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(fēng)證券的研報(bào)曾指出，在芯片設(shè)計(jì)集成領(lǐng)域，中國的集成能力應(yīng)該屬于世界先進(jìn)水平。國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)排名前二的企業(yè)(海思與紫光展銳)進(jìn)入全球設(shè)計(jì)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(jìn)水平仍有較大差距。