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3nm芯片设计成本超10亿美元,存在哪些不确定因素?

2018年08月29日 15:42 次阅读

有些公司已经宣布了3nm工艺的具体计划,但向3nm节点的过渡预计将是一个漫长而坎坷的过程,充满了一系列技术和成本方面的挑战。例如,3nm芯片的设计成本可能会超过10亿美元之巨!此外,3nm也存在一些不确定因素,这些不确定因素可能在一夜之间改变一切。

3nm芯片设计成本超10亿美元,存在哪些不确定因素?

随着芯片制造商开始在市场上推进10nm/7nm技术,供应商也在为下一代3nm晶体管类型的开发做准备。

有些公司已经宣布了3nm工艺的具体计划,但向3nm节点的过渡预计将是一个漫长而坎坷的过程,充满了一系列技术和成本方面的挑战。例如,3nm芯片的设计成本可能会超过10亿美元之巨!此外,3nm也存在一些不确定因素,这些不确定因素可能在一夜之间改变一切。

然而,这并未让任何厂商缺席。三星和GlobalFoundries分别宣布计划开发一种新的晶体管技术,称为nanosheet FET,即所谓3nm的可变栅宽度技术。例如,三星希望在2019年之前推出PDK(V0.01版),并计划在2021年投入生产。与此同时,台积电正在研发3nm的nanosheet FET及其相关技术——nanowire FET,但台积电尚未公布最终计划。与此同时,英特尔尚未谈到它的计划。

晶体管在芯片中起开关的作用。目前最前沿的晶体管工艺——finFET已经发展到了16nm/14nm和10nm/7nm。2020年前后,预计5nm finFET将会出现,但是除非有新的突破,否则finFET可能会止步于3nm。

3nm芯片设计成本超10亿美元,存在哪些不确定因素?

图1:FinFET vs 平面

这就是为什么行业正在研发nanosheet FET和nanowire FET,它们被认为是当今finFET的前进之路。在finFET中,对电流的控制是通过在鳍片的三个面上施加栅极来实现的。

nanosheet FET和nanowire FET都被归为环栅技术(gate-all-around)。它们在结构的四个面施加栅极,从而能够更好地控制电流。在nanosheet和nanowire中,finFET被放置在它的一侧,然后被分割成分离的水平片,组成沟道。栅极环绕着沟道。

与nanowire FET相比,nanosheet FET具有更宽的沟道,这意味着器件具有更强的性能和更大的驱动电流。这就是为什么nanosheet在市场上越来越受欢迎。

3nm芯片设计成本超10亿美元,存在哪些不确定因素?

图2 (a)finFET(b)nanowire(c)nanosheet 的横截面图。

但是迁移到nanosheet FET或nanowire FET并非易事。首先,环栅器件的性能和微缩效益值得商榷。国际商业战略公司(IBS)首席执行官Handel Jones表示:“行业需要大幅增强功能,小幅提高晶体管成本,以此证明使用3nm技术是合理的。问题在于3nm工艺节点的定义,以及理解环栅技术真正的优点所在。”。

设计成本也是问题之一。据IBS称,一般而言,IC设计成本已从28nm平面器件的5130万美元上涨到7nm的2.97亿美元和5nm的5.422亿美元。但是3nm的IC设计成本从5亿—15亿美元不等。15亿美元这个数字涉及到英伟达的复杂GPU

3nm芯片设计成本超10亿美元,存在哪些不确定因素?

图3:IC设计成本攀升

因此,客户在考虑迁移到3nm之前,可能会在某些节点停留更长时间,比如16nm/14nm和7nm。有些客户可能永远不会迁移到3nm。如果环栅技术出现,那么3nm可能会在2021年的目标日期之后推出。

还有一些客户可能转向nanosheet,但这将是一项艰巨的任务。为了帮助行业占得先机,Semiconductor Engineering已全面分析了环栅技术及其制造所面临的挑战。

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三星788DF显示器内部结构电路图分析 浅谈三星...

在三星、海力士持续扩产下,2018年DRAM供给...

DRAM价格飙涨带动2017年全球半导体产值冲破4000亿美元,国际半导体产业协会SEMI预估,在三...

发表于 2018-08-27 17:05 187次阅读
在三星、海力士持续扩产下,2018年DRAM供给...

[接口-信号链] LC与晶体管振荡电路设计

发表于 2018-08-27 17:04 127次阅读
[接口-信号链] LC与晶体管振荡电路设计

Arm发展史,浅谈Arm成功秘诀

Arm正在实现从端到云的支持,支持合作伙伴使用Arm或者自己的微架构。

发表于 2018-08-27 16:58 249次阅读
Arm发展史,浅谈Arm成功秘诀

三星半导体事业屡屡刷新业绩,平泽厂5月再添DRA...

2017年三星电子(Samsung Electronics)半导体事业屡屡刷新业绩,高达65兆韩元(...

发表于 2018-08-27 16:57 293次阅读
三星半导体事业屡屡刷新业绩,平泽厂5月再添DRA...

苹果新产品即将发布,新款iPhone新能介绍

其中外界普遍认为,新一代iPhone将搭载苹果全新的A12芯片,但根据最新发现的代码来看,情况似乎并...

发表于 2018-08-27 16:53 1219次阅读
苹果新产品即将发布,新款iPhone新能介绍

澳大利亚政府禁止华为中兴向其提供5G技术,网络安...

E安全早新闻,起床一戳,即知全球安全资讯大事件

发表于 2018-08-27 16:49 1111次阅读
澳大利亚政府禁止华为中兴向其提供5G技术,网络安...

木林森有望成国内LED首家百亿企业,下半年有哪些...

木林森股份发布2018年半年度报告,公司上半年营收为69.92亿元,同比增长92.91%;净利为4....

发表于 2018-08-27 16:46 195次阅读
木林森有望成国内LED首家百亿企业,下半年有哪些...

三星研发全新蒸镀源,腾讯在张家口投建华北最大数据...

#华为已在手机上嵌入人工智能技术 #明珞西门子双双携手,合力实现“工业4.0”

发表于 2018-08-27 16:40 1350次阅读
三星研发全新蒸镀源,腾讯在张家口投建华北最大数据...

美国政府禁止ASML招收中国员工

在中兴制裁刚平息不久,中美贸易战剑拔弩张的时候。这则新闻出来了以后,刺激整个中国大陆半导体从业人员的...

发表于 2018-08-27 16:23 301次阅读
美国政府禁止ASML招收中国员工

扇出型晶圆级封装是什么?有哪些优点?

伴随FOWLP,如今我们才有能力在这些模片上嵌入一些异构设备包括基带处理器,射频收发器和电源管理IC...

发表于 2018-08-27 16:04 237次阅读
扇出型晶圆级封装是什么?有哪些优点?

高通,联发科5g市场大竞争,谁会成为最后赢家

其中,高通率先拿出联发科在2G世代大获成功的交钥匙营销服务模式,希望协助客户降低进入5G市场门槛;至...

发表于 2018-08-27 15:59 238次阅读
高通,联发科5g市场大竞争,谁会成为最后赢家

上半年中国芯片进口增长35.3%,从韩国进口芯片...

据海关总署数据,今年上半年,中国芯片进口额高达1467.05亿美元,与上年同期的1085.07亿美元...

发表于 2018-08-27 15:57 293次阅读
上半年中国芯片进口增长35.3%,从韩国进口芯片...

SOP封装是是什么?有什么优势?

LKT系列SOP8封装的芯片外接五个功能引脚,VCC、GND、RST、IO、CLK,设计开发阶段方便...

发表于 2018-08-27 15:52 84次阅读
SOP封装是是什么?有什么优势?

什么是射频封装?射频封装技术有什么特点?

LTCC因其具有多层结构、高介电常数和高品质因子电感,已经被证明是一种能提供高集成度的高性能基板材料...

发表于 2018-08-27 15:48 65次阅读
什么是射频封装?射频封装技术有什么特点?

在全球化的芯片产业中,中国的机会在哪里?

在芯片全球化的背景下,中国一定要尽最大努力在芯片若干领域掌握核心技术,努力实现一些技术突破,做到“我...

发表于 2018-08-27 15:37 263次阅读
在全球化的芯片产业中,中国的机会在哪里?

三星788DF显示器的常见故障汇总 三星788D...

过压保护;当稳压控制电路异常时。lC60l内的控制电路不能为开关管提供受控的激励脉冲。

发表于 2018-08-27 15:33 78次阅读
三星788DF显示器的常见故障汇总 三星788D...

手机充电宝快速充电原理

发表于 2018-08-24 17:09 392次阅读
手机充电宝快速充电原理

董明珠10亿投资芯片公司,格力造“芯”来真的

发表于 2018-08-23 18:23 350次阅读
董明珠10亿投资芯片公司,格力造“芯”来真的

单片机IC芯片开发之刻蚀机的作用

发表于 2018-08-23 17:34 197次阅读
单片机IC芯片开发之刻蚀机的作用

东芝TMP86p807ng芯片为什么不能工作

发表于 2018-08-23 09:36 117次阅读
东芝TMP86p807ng芯片为什么不能工作

CPU芯片封装技术详解

发表于 2018-08-23 09:33 245次阅读
CPU芯片封装技术详解

怎样实现低功耗的集成电路MCU

发表于 2018-08-22 16:26 268次阅读
怎样实现低功耗的集成电路MCU

三招提高手机人脸识别的安全性

发表于 2018-08-22 16:22 185次阅读
三招提高手机人脸识别的安全性

AD7893SQ-10/883B单标和双标打印差异是否存在

发表于 2018-08-22 09:52 85次阅读
AD7893SQ-10/883B单标和双标打印差异是否存在