制程的秘密:多少nm很重要吗?

发布于 2018-02-18  287 次阅读


摩尔定律大家肯定都知道:每过18个月,单位面积上的晶体管数量增加一倍嘛!然而多年来半导体制程从65nm到32nm,再到28nm,还有近两年的14nm、16nm和10nm,感觉也没什么规律啊!这里我们就需要认识一下尺寸的计算方式,以及“半代升级”和“整代升级”的概念了。

首先,单位面积内晶体管数量翻倍并不意味着制程就要缩小一半,缩小一半的话单位面积晶体管数量不就翻4倍吗?所以如果要保证两倍的成长,那么整代升级应该乘以0.7。所以从14nm 到10nm,以及后面从10nm 到7nm,都是遵循了摩尔定律的整代升级。

但是在几年以前,我们却经历过一段“半代升级”的风潮,打破了0.7的规律。在 40nm 前后几年,正好是存储器需求飞速发展的时间段,考虑到0.9倍的制程升级就能将闪存容量提升1.24倍,且0.9倍的升级技术简单,半年就能完成,所以不少代工厂开始“半代升级”制程来帮助 NAND 闪存厂商抢占市场。

正常来说制程升级应该是45nm—32nm—22nm—14nm—10nm,也就是经典的Tick Tock。但是台积电当年在 45nm 之后却推出40nm,这也迫使英特尔和三星等厂商打破了规律,在2010年前后启用了 NAND 专属的 35nm 制程(有趣的是华为海思四核也用了35nm 制程)。而鸡贼的台积电后来又跳到 28nm,抢占制程高地,这显然让英特尔和三星很不开心,所以后期三星和英特尔都回到了正常的升级策略,并且从那以后,英特尔就一直对半代升级嗤之以鼻(恼羞成怒)。

而台积电在坚持了 20nm 和 16nm 两代之后,也主动回到了 10nm 的正轨。原因非常简单,因为 NAND 颗粒并不是制程越小性能越好,20nm 之后就会发生严重的电子干扰,所以在 20nm 制程后,各大厂商都转向了3D NAND 技术(如果大家对闪存有兴趣我们今后也可以科普),再往后大家也不在 NAND 的制程上较劲了。


公交车司机终于在众人的指责中将座位让给了老太太