7nm工艺制程令众多企业望而却步

2015年麒麟980项目就已经立项开始，前后历时36多个月，于9月5日，继德国柏林发布之后，斥资3亿美元的华为新一代旗舰移动平台麒麟980正式亮相国内。消息人士指出，在目前的市场环境下，许多企业都对向7纳米芯片技术转型是否必要心存疑虑。大家都处于市场观望阶段，华为是否在冒险呢?

七项世界第一的麒麟980勇夺“性能皇冠”称号

不得不说，华为麒麟处理器近几年的发展如芝麻开花节节高。今年的麒麟980再次实现7个全球第一次，包括首商用ARM A76 CPU/Mali-G76 GPU、速度达1.4Gbps的Cat.21基带、支持LPDDR4X-2133内存等。再次使用最新的ARM公版架构无疑是麒麟980勇夺“性能皇冠”的关键，这一次华为使用了创新的2+2+4的八核设计，即A76有两颗超大核（2.6GHz）和两颗大核（1.92GHz）以及四个小核。

麒麟处理器近几代每代都在生产工艺上跨越一个台阶，麒麟920 28nm，麒麟950 16nm，麒麟970 10nm，麒麟980 7nm，晶体管数量也一路从20亿个、30亿个、53亿个来到了69亿个。

作为全球首款TSMC 7nm 制程工艺的手机芯片，相比上一代产品麒麟970，它的芯片面积缩小了，晶体管密度却提升到1.6 倍，性能也相应能提升20%，能效比提升40%。麒麟980相比当年的麒麟920，晶体管密度已经提升6.8倍，性能提升2.5倍，能效则提升4.0倍。

拍照方面这次集成了新一代双核ISP，图像处理速度提升46％，拍摄能效提升23％，拍摄响应速度加快32％。与此同时还增加多重降噪技术提升拍照细节，支持250:1 HDR高动态场景，图像局部适应的HDR动态范围调整和色彩还原，尤其夜景场景效果突出，还有独立的视频流水线。

AI方面麒麟980支持全新慧眼2.0 AI系统，在感知、测量、认知、计算方面都有巨大提升，支持33个API、147个算子，同时支持实时多人姿态识别、实时智能视频处理等等。

安全方面，进一步提升了识别4G/2G伪基站的能力，支持海外伪基站识别和防护，最大限度杜绝降维通信、不正常网络通信。

麒麟980拥有七项世界第一(全球首款)，包括7nm工艺、A76 CPU核心、G76 GPU核心、LPDDR4X-2133内存、Cat.21 4.5G基带、1.7Gbps Wi-Fi，双核NPU。可以说非常牛了，真的是大佬一出手，就知有木有~

据悉，首款搭载麒麟980的华为Mate20系列手机将于10月16日在英国伦敦发布。华为Mate20系列在麒麟980的加持下，的确足够令人期待。毕竟是搭载了全球第一个7nm工艺制程处理器的手机，它的表现最终如何，就让我们等待它10月16日的全球发布会吧。

7nm工艺制程令众多企业望而却步

就当前的半导体生产工艺而言，“7nm”代表着最新一代同时也是最先进的芯片工艺制程。英特尔联合创始人戈登·摩尔在半世纪前提出的摩尔定律，预言了每代制程工艺都要让芯片上的晶体管数量翻一番，同时制程工艺都是按前一代制程工艺缩小约0.7倍来对新制程节点命名——芯片工艺制程接连出现了65nm、45nm、32nm、28nm——每一代制程节点都能在给定面积上，容纳比前一代多一倍的晶体管,相应的芯片性能也随之提升。

众所周知，10纳米以下芯片制造工艺的研发成本非常高昂。许多芯片厂商也意识到了这一问题，并开始考虑如此高的研发投入是否能够给自己带来长远收益。大量芯片制造商纷纷基于成本考虑选择将业务重点继续放在现有14/12 纳米工艺上，同时减缓了自己对更先进纳米工艺的投资脚步。

全球第二大晶圆代工厂芯片制造商GlobalFoundries上月宣布，公司放弃了开发下一代半导体技术的宏伟计划，转而将资源聚焦到现有技术上。这意味着GlobalFoundries将会裁掉约900名员工，也意味着下一代半导体领域剩下的厂家就只有苹果的现任芯片代工厂台积电和前任代工厂三星。GlobalFoundries CTO 嘉里-派顿（Gary Patton） 对于放弃开发下一代半导体技术坚称，公司做出这一决定不是因为技术问题，而是在谨慎考虑了 7 纳米工艺的商业机会和财务问题后做出的选择。“现有14/12纳米还有很大的改进空间，改进现有技术所需的资源比研发7纳米甚至5纳米工艺要少得多。而且即使到2022年，四分之三的芯片市场仍然只需要12纳米工艺。”派顿当时解释道。

此前，世界第三大代工厂联电（UMC）也在本月宣布放弃对12nm以下制程节点的研发。

高通和联发科已将自己的7纳米芯片解决方案推出时间从2018年推迟到了2019年，预计将同自己的智能手机5G解决方案一同推出市场。分析人士认为，在5G设备正式投入商用前，高通和联发科继续专注于中高端市场是一个合适的举措。同时高通和联发科（MediaTek）都已经通过推出新的14/12纳米芯片解决方案加强自己在中高端市场的竞争力。

就市场环境而言，许多企业都对向7纳米芯片技术转型是否必要心存疑虑。成本低是一大重要因素，再就是目前7纳米的良品率低、流片成本高，且现有产品足以支持主流应用，并不需要更高的性能。

更何况如果采用7纳米工艺制造，芯片制造商大约需要每年1.2-1.5亿套的产量才能够盈亏平衡，弥补研发成本。目前看来，只有苹果、三星、高通和联发科能够达到这样的生产规模。

工艺制程新命名尚存争议

随着摩尔定律接近尾声，制程工艺进一步的微缩越来越难。

英特尔高级院士兼英特尔公司制程架构与集成总监马博（Mark Bohr）曾撰文《拨开迷雾，看清半导体制程节点命名》解释摩尔定律下的制程工艺含义，马博写道“即使晶体管密度增加很少，或者根本没有增加，但他们仍继续为制程工艺节点命新名。结果导致这些新的制程工艺名称根本无法体现位于摩尔定律曲线的正确位置，行业真正需要的是给定面积（每平方毫米）内的晶体管绝对数量”。暗指有友商的制程工艺新命名背离了摩尔定律。

虽然现在的工艺制程仍旧是沿着摩尔定律前进的，但是得到的好处没有原来那么多了。截止目前，并没有哪家芯片厂商包括代工厂台积电就7nm芯片“已经量产”发布相关信息。

小结

对于目前的半导体行业来说，制程微缩已经不再是唯一出路，封装技术的改进、针对性更强的芯片则是未来半导体技术前进的方向。如果一味追求制程但芯片在能耗控制、性能提升方面并没有得到大幅度改善，更难的制造工艺也让成本急剧上升，失去了制程提升的意义，也就变得不再重要。