每次提到華為手機(jī),這幾年都在市場(chǎng)中引起了很高的熱度,原因也非常的簡(jiǎn)單,一方面如今的麒麟芯片正在不斷突破,且取得了很高的熱度。
另一方面,現(xiàn)在的鴻蒙OS系統(tǒng)也在不斷提升,尤其是鴻蒙OS7發(fā)布之后,更是帶來(lái)了不少的變化,對(duì)于如今的市場(chǎng)來(lái)說(shuō),沖擊力更是非常猛。
再加上華為旗下的新機(jī)數(shù)量也在不斷的提升,從Mate系列到Pura系列,然后到暢享系列和nova系列,確實(shí)引起了不少用戶的關(guān)注。
重點(diǎn)是近期的市場(chǎng)中更是傳出了關(guān)于芯片被拆解的消息,迪子看完只有一個(gè)想法,那就是我們?cè)谇斑M(jìn),但前進(jìn)的方式,已經(jīng)和全世界不一樣了。
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需要了解,報(bào)告中最抓人眼球的標(biāo)題性結(jié)論是SMIC的N+3工藝,最小金屬間距做到了32.5納米,比英特爾最新18A工藝出貨的36納米還要緊湊約10%。
如果只看這個(gè)數(shù)字很容易產(chǎn)生一種彎道超車的錯(cuò)覺(jué),但SemiAnalysis的工程師們?cè)谕干潆娮语@微鏡下看到的是另一幅圖景。
原因是N+3的密度不是EUV光刻機(jī)刻出來(lái)的,而是浸沒(méi)式DUV光刻機(jī)通過(guò)激進(jìn)的自對(duì)準(zhǔn)四重圖案化(SAQP),配合大量設(shè)計(jì)-技術(shù)協(xié)同優(yōu)化(DTCO)拼出來(lái)的。
這意味著更多的掩模版、更嚴(yán)苛的套刻精度控制、更復(fù)雜的工藝流程,以及更高的成本和更低的良率,這些都是提升幅度很強(qiáng)的地方。
此外,顯微鏡下的鰭片輪廓最能說(shuō)明問(wèn)題,N+3的FinFET鰭片比臺(tái)積電N6更高、更窄,縱橫比達(dá)到了約9.5:1,而N6只有7.8:1,也就是說(shuō)更高的鰭片確實(shí)能提升電流驅(qū)動(dòng)能力,但也更脆弱、更難控制。
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如果說(shuō)工藝層面的追趕已經(jīng)代價(jià)高昂,那么性能層面的差距則更加直觀。
麒麟9030 Pro的CPU超大核,單時(shí)鐘周期性能大致相當(dāng)于Arm 2021年的Cortex-X2水平,蘋(píng)果的能效核心在僅1W功耗下就能提供比華為超大核高出20%的整數(shù)性能,而華為的超大核要燒到4.5W。
GPU方面,馬良935雖然相比前代進(jìn)步巨大,支持硬件光追,但距離當(dāng)前驍龍8 Elite和天璣9500仍有2-3倍的性能差距,甚至可以說(shuō)報(bào)告給出的結(jié)論很直白,麒麟9030 Pro的性能約等于三年前的安卓旗艦。
這不是設(shè)計(jì)能力的差距,華為自研的泰山核心、馬良GPU,在架構(gòu)層面是有競(jìng)爭(zhēng)力的,真正的鴻溝來(lái)自節(jié)點(diǎn)代差,當(dāng)蘋(píng)果、高通已經(jīng)在臺(tái)積電N3P上構(gòu)建芯片時(shí),華為仍在DUV的極限邊緣掙扎。
更先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)不僅意味著更小的晶體管,更意味著更優(yōu)的電壓-頻率曲線、更大的晶體管預(yù)算、更寬的執(zhí)行單元和更深的緩存,沒(méi)有EUV,你很難在同一個(gè)面積里塞進(jìn)同樣多的戰(zhàn)斗力。
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不過(guò)還好的是,華為并沒(méi)有坐以待斃,既然無(wú)法在二維平面上繼續(xù)追趕,那就換個(gè)維度競(jìng)爭(zhēng)。
在2026年的IEEE國(guó)際電路與系統(tǒng)研討會(huì)上,華為正式提出了τ縮放定律,這里的τ不是線寬,而是數(shù)據(jù)移動(dòng)與處理的時(shí)間成本。
而且LogicFolding就是這一理念的具體落地,它不是簡(jiǎn)單的芯片堆疊,而是一種激進(jìn)的3D邏輯分區(qū)技術(shù),把同一個(gè)功能模塊的不同部分,拆分到多個(gè)有源硅層上,通過(guò)超精細(xì)間距的混合鍵合連接。
關(guān)鍵路徑的物理長(zhǎng)度被大幅縮短,中繼緩沖器數(shù)量減少,頻率和能效因此獲得提升,這不是在逃避EUV缺失的現(xiàn)實(shí),而是在重新定義游戲規(guī)則。
華為公布的路線圖顯示,其超大核目標(biāo)頻率將從當(dāng)前的2.75GHz,在2031年提升至約5GHz,實(shí)驗(yàn)室里,3.1GHz和3.39GHz的版本已經(jīng)在測(cè)試。
當(dāng)然了,這同樣不是免費(fèi)的午餐,3D堆疊意味著更復(fù)雜的散熱、更嚴(yán)苛的鍵合精度、全新的EDA設(shè)計(jì)流程。
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其次,SemiAnalysis的報(bào)告最后給出了一個(gè)冷靜的判斷,出口管制并未阻止中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的前進(jìn),但它重新定義了優(yōu)化問(wèn)題的約束條件。
需要了解,在過(guò)去中國(guó)半導(dǎo)體的最優(yōu)解是買最好的設(shè)備、走最短的路,現(xiàn)在EUV光刻機(jī)被禁運(yùn),最優(yōu)解變成了用DUV多重圖案化走到極限,同時(shí)在系統(tǒng)架構(gòu)和先進(jìn)封裝上尋找補(bǔ)償。
這不是一條更優(yōu)的路,而是一條更貴、更難、容錯(cuò)率更低的路,但這條路確實(shí)在走通,這也是華為這幾年正在努力發(fā)展的關(guān)鍵。
從麒麟9000s到9010、9020,再到今天的9030,SMIC和華為證明了即使沒(méi)有EUV,沒(méi)有西方EDA工具,也能持續(xù)迭代出貨消費(fèi)級(jí)SoC。
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更值得關(guān)注的是,SMIC正在將N+2和N+3工藝授權(quán)給華力微/華虹,制造能力的瓶頸正在從某一家晶圓廠擴(kuò)散到更廣泛的生態(tài)。
這意味著制裁的精準(zhǔn)度正在被稀釋,甚至可以說(shuō)當(dāng)平頭哥、寒武紀(jì)乃至更多國(guó)內(nèi)AI芯片設(shè)計(jì)公司都能接入這套工藝時(shí),單純針對(duì)SMIC的封鎖效果將大打折扣。
當(dāng)然了,迪子覺(jué)得不必因?yàn)?2.5納米的金屬間距而盲目歡呼,也不必因?yàn)橄喈?dāng)于三年前旗艦的性能而過(guò)度悲觀。
中國(guó)半導(dǎo)體當(dāng)下的真實(shí)處境恰如這份拆解報(bào)告所揭示的一樣,那就是我們?cè)贒UV的極限邊緣,用極高的代價(jià)換來(lái)了臺(tái)積電N6級(jí)別的密度;我們?cè)谙到y(tǒng)架構(gòu)層面,用3D堆疊和封裝創(chuàng)新試圖彌補(bǔ)工藝代差;我們?cè)诋a(chǎn)業(yè)生態(tài)層面,用自主EDA和工藝授權(quán)構(gòu)建著抵抗封鎖的冗余度。
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總之,不需要在每一個(gè)維度上擊敗臺(tái)積電,只需要在關(guān)鍵領(lǐng)域里,不再被卡死,而且麒麟9030不是終點(diǎn),甚至不是轉(zhuǎn)折點(diǎn),它只是告訴我們走了多遠(yuǎn),以及還有多遠(yuǎn)要走。
對(duì)此,大家有什么想表達(dá)的嗎?一起來(lái)說(shuō)說(shuō)看吧。
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