经过十几年的发展,芯片制程工艺的战争,已经从130纳米的线宽,进化到了7纳米,甚至是5纳米,各大厂商相继推出了A14、麒麟9000、骁龙888以及EXYNOS1080等新一代的产品。然而,5纳米芯片前脚还没站稳,5月6日,IBM公司就宣布已开发出2纳米工艺芯片,这是迄今为止线宽最小、功能最强大的微芯片。 IBM要造2纳米芯片? 所谓功能最强,外界有个估算,据说它将比当前的7纳米工艺芯片提高45%的性能,并将降低大约75%能耗。使用2纳米芯片,手机电池的使用寿命可以延长4倍,笔记本电脑的运行速度也可以显着提高。 降低75%的能耗,并不等于提高75%的待机时间 不过,对于这个消息,外界并不十分看好,这是因为早在16纳米和14纳米的时候,IBM就已经不再跟进了,现在突然跳到2纳米,可谓是"凭空"跨越了好几代。另一方面,IBM早已跟随美国,实现了产业"空心化",它目前只保留一个研发中心,根本没有大规模生产的能力,除非与三星和英特尔合作。而三星已经有了自己的3纳米芯片投产计划,英特尔则早在10纳米和7纳米之后,便不再跟进了。 IBM在纽约奥尔巴尼市的芯片制造研发中心 不仅如此,投产2纳米芯片的成本,也不是IBM能够承担的。业界有个算法,比如实现每5万片晶圆产能,20纳米需要投资约47亿多美元,7纳米需要投资约114亿美元,3纳米则需要投资超过215亿美元,至于2纳米,更是一个天文数字。即便IBM使出了吃奶的劲头,在美国加紧对华高科技封锁,失去中国这样一个最大的移动端市场之后,能否收回成本,还是个大问题。 线宽越小,芯片制造成本越高 另外,从finFET开始,芯片的纳米数就变得毫无意义了,因为线宽不再决定晶体管的大小,晶体管的结构变了。除非像三星一样,放弃FinFET架构,转向GAA晶体管。而且芯片的功耗和性能不仅仅受线宽的影响,还有很多其他的决定因素,比如用户发现麒麟9000在运行一些大型游戏时,并不能够保证持久的高帧模式,很快就会出现降频。而IBM的说法,是预计这款2纳米芯片将在2024年末或2025年开始生产,那个时候,世界的局势、经济发展的需求可能都变得和现在完全不同。 麒麟9000芯片 实际上,有观点一直在质疑,芯片是否需要如此极致追求线宽和加工工艺?对于手机行业来说,拼命追求3纳米,甚至2纳米的芯片,是不是有些性能过剩,甚至是误入歧途了?比如,当今世界最先进的隐形战斗机之一F35,都没有采用如此先进的芯片,它的宝石台航电系统,用的还是45纳米工艺的PowerPC,相当于15年前的水平。即便今年晚些时候,F35要升级的下一代宝石台计算机板卡,外界猜测也是28纳米的PowerPC,远远达不到7纳米、5纳米的线宽。 F35战斗机的芯片还没有手机好? 当然,军用芯片首先追求的是稳定,其次才是性能,3纳米、2纳米芯片也仅仅只有一部分用于手机,在其他移动端的的算力方面,还有非常重要的应用,但是对于手机行业来说,推动其对芯片线宽近乎疯狂追求的原因,可能不是用户的需要,也不是"摩尔定律",而是整个行业的疯狂内卷。 手机行业的疯狂内卷,超过了用户的需求