今年6月 , ARM发布了新一代移动处理器Cortex A76架构 , 使用7nm工艺制造 , 频率可达3GHz 。和前代的A75相比 , Cortex A76性能提升了35% , 功效提高了40% 。更为重要的是 , Cortex A7能够提供高于现有机器学习的4倍性能 , 这恰恰也是苹果、华为、高通、联发科等一众手机芯片厂商翘首以盼的增长点 。
据市场预测 , 目前开发10nm芯片的成本超过1.7亿美元 , 而7nm则达到了3亿美元 , 5nm更是高达5亿美元 , 3nm直接将超过15亿美元 。随着工艺成本的大幅提升 , 仅高昂的入场券门票就足以甩开中低段位选手 , 在手机IC领域如今也只有华为、高通、苹果等敢于投入跟进这场豪赌 。
相比三星的激进策略 , 稳扎稳打的台积电似乎更受手机厂商青睐 , 今年来自苹果、华为、高通的7nm订单全都押注在了台积电产线上 , 今年初正式投产预计明年将引入EUV光刻工艺 。
按照台积电CEO魏哲家的说法 , 到2018年底将有超过50个产品完成7nm设计定案(Tape out) 。其中 , AI芯片、GPU和矿机芯片占了大部分的产能 , 其次是5G和应用处理器(AP) 。与10nm工艺相比 , 台积电的7nm工艺密度提升为1.6倍 。台积电声称其7nm工艺将性能提高20% , 功耗降低40% 。
电子创新网创始人张国斌评价道 , 不同于10nm仅用于移动处理器 , 7nm工艺将适用于各类处理器 , 所以7nm将是半导体工艺上的一个极其重要的工艺节点 。可以预见的是 , 围绕这个节点EDA公司和IP将开发大量产品 , 7nm工艺将或类似于28nm工艺节点 , 将维持一段较长的生命周期 。
此外 , 随着集成电路工艺要求的提升 , 针对芯片接点引脚和电路板连接的封装工艺也更为先进 。
根据台积电公布的7nm工艺资料来看 , 台积电为7nm工艺开发了系统级封装技术SiP , 它被认为是5G高速连接时代的重要封装技术 , 或将为后续的7nm手机引入5G功能提供预留便利 。
芯片战略需要长期投入 , 在流片之前 , 长期的设计投入与验证布局更能体现手机和IC厂商的前瞻性 。
华为子公司海思半导体进军手机处理器至今已经5年有余 , 从最开始泥沙俱下的K3V2到去年广受好评的麒麟960 , 在风风雨雨中已经迭代了6代产品 。有报道指出 , 在总共1万人的海思团队中 , 有3000人在做手机芯片 。
自推出手机处理器以来 , 华为一直坚持在自家高端产品使用自家海思的处理器 , 虽然前期饱受非议 , 但在几乎所有的国产手机厂商都受制于高通或联发科的当下 , 尤其在「中兴事件」之后 , 华为在芯片自研技术道路的坚持获得了更多人支持 。
与华为一样 , 芯片是苹果最重要 , 也是最为神秘的部门 。
从2010年发布iPhone 4开始 , 苹果就采用了自主设计的A4处理器 。苹果的芯片研发历程最早可以追溯到2007年 。据首席财务官卢卡·马斯特里称 , 苹果每年数以十亿美元计的资金投入中 , 大部分都花在研发各种诸如芯片、传感器的基础技术上 。
巨头很早就意识到 , 自研芯片能够让其将尽可能多的技术和生产流程掌握在自己的手里 , 从而实现对供应链的完全控制 , 让更多的创新技术变得难以复制 。
在解决了设计研发、量产工艺等难题之后 , 芯片厂商摩拳擦掌为上市准备 。然而 , 产线供货能力吃紧却成为三大巨头需要共同面对的当务之急 。
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