半导体,要进入1nm以下时代了

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美国英特尔正在加紧开发尖端半导体「Intel 20A」。20A 中的 A 意为「埃米(angstrom)」。埃米是表示 1 纳米的 10 分之 1 的长度单位,20A 指 2 纳米。英特尔提出新的技术指标,在与台积电(TSMC)和三星电子的竞争中试图扭转劣势。

目前,衡量半导体尖端技术的指标一般使用纳米。具体是指半导体电路的线宽,电路越细半导体的处理能力和数据存储容量越高,还能够抑制电力消耗,并有助于半导体晶片的小型化。半导体厂商一直在竞相推进全是益处的「电路微细化」。

回顾大规模集成电路(LSI)的历史,英特尔在 1971 年推出的「Intel 4004」成为起点。当时的线宽为 10 微米左右,换算成纳米是 1 万纳米。从那时起,按照半导体晶片单位面积的性能在约 2 年内翻一番的「摩尔定律」不断实现微细化。

如果没有这种半导体技术创新,智慧手机等 IT 产品就不会诞生。如今,汽车、白色家电、机器人、工业机械等所有工业产品的进化均由半导体拉动。

目前最尖端的是台积电和三星将量产的 3 纳米半导体。与之相对,英特尔的最新技术是 7 纳米。2010 年代后半期,英特尔在生产技术的开发上落后,被甩在后面。

这样的英特尔能否一跃实现 20A、也就是 2 纳米技术?答案是否定的。不容忽视的一点是,英特尔并没有明确表示「20A」指电路线宽。

实际上,5 纳米、3 纳米等指标从约 5 年前开始与电路线宽的实际尺寸出现背离。目前还没有关于应测量半导体电路的哪个位置的国际标准,台积电和三星正在量产的 3 纳米也只是「企业方面的说辞」(半导体设计公司高管)。

英特尔宣告「埃米时代的到来」,但没有明确说明是长度单位。这只是一个营销口号,目的是彰显先进形象。

那么,现在的线宽指的是什么呢?通常是把单位面积的半导体元件数与过去的自身产品进行比较,根据元件增加了多少来计算。

虽然因为简单易懂而经常被使用,但不能单纯地用这个数值来进行性能比较。还需要关注实际的数据处理能力、数据存储容量、省电性能、订单量等。

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