体彩顶呱刮山西游 www.whkkd.tw 與非網 1 月 15 日訊,中科院對外宣布,中國科學家研發出了新型垂直納米環柵晶體管,這種新型晶體管被視為 2nm 及一下工藝的主要技術候選。這意味著此項技術成熟后,國產 2nm 芯片有望成功“破冰”。

 

 

目前最為先進的芯片制造技術為 7nm+Euv 工藝制程,比較出名的就是華為的麒麟 990 5G 芯片,內置了超過 100 億個晶體管。麒麟 990 首次將將 5G Modem 集成到 SoC 上,也是全球首款集成 5G Soc,技術上的確實現了巨大突破,也是國產芯片里程碑式的意義。

 

而繼華為之后,中科院研發出了 2nm 及以下工藝所需要的新型晶體管——疊層垂直納米環柵晶體管。據悉,早在 2016 年官方就開始針對此類技術開展相關研究,歷經重重困難,中科院斬獲全球第一,研發出世界上首個具有自對準柵極的疊層垂直納米環柵晶體管。

 

同時這一專利還獲得了多項發明專利授權,中科院的這項研究成果意義很大,這種新型垂直納米環柵晶體管被視為 2nm 及以下工藝的主要技術候選,可能對國產芯片制造有巨大推動作用。如今在美國企業的逼迫下,國產企業推進自主可控已成為主流意識,市場空間將被進一步打開。相信在 5 年的時間內,在技術方面將實現全面突破。切斷對于華為的技術提供,這將是中國整體研發芯片的一個里程碑式轉折,中國將不再過于依賴美國所提供的相關芯片及其技術。

 

發展芯片不能幻想“彎道超車” 國產 CPU 強調建立自主生態

“發展核心技術需要愚公移山精神和實事求是的作風,不要幻想‘彎道超車’。”國產 CPU 廠商龍芯中科董事長胡偉武指出,高復雜系統能力建設需要以 30 年為周期,無法避免多輪試錯,不能指望一步上樓。

 

龍芯與申威、兆芯和飛騰等都是“中國芯”的代表企業。12 月 24 日,龍芯發布新一代通用 CPU 產品 3A4000/3B4000,使用 28nm 工藝。胡偉武介紹稱,3A4000 通用處理性能與 AMD 公司 28nm 工藝最后產品“挖掘機”處理器相當。在此基礎上,龍芯公司將于明后年推出使用 12nm 工藝的四核 3A5000 和 16 核 3C5000,其主頻將提高到 2.5GHz 以上,通用處理性能將達到當時 AMD 的水平。

 

龍芯中科由中國科學院和北京市政府共同牽頭出資成立,旨在將龍芯處理器的研發成果產業化。該公司致力于龍芯系列 CPU 設計、生產、銷售和服務,主要產品包括面向行業應用的專用小 CPU,面向工控和終端類應用的中 CPU,以及面向桌面與服務器類應用的大 CPU,目前客戶主要為黨政軍企業。

 

從基本可用到好用

龍芯 CPU 也在迭代中發展。胡偉武表示,經過 20 年的發展,從第一代的基本可用(小學畢業)到第二代可用(中學畢業),第三代產品將實現好用(大學畢業),主 CPU 和 OS(操作系統)基本完成“補課”,CPU 通用處理性能已達到 AMD 水平,操作系統成熟度也已接近 Windows XP。

 

英特爾、AMD 等國際大廠幾乎壟斷 CPU 消費級和企業市場,國產 CPU 主要客戶為黨政軍。但在華為事件后,供應鏈安全成為各企業不容忽視的問題,國產芯片企業或將迎來更多發展機會。

 

雖然與英特爾、AMD 仍有不少差距,但國產 CPU 廠商在技術和生態上都在“補功課”。平安證券在一份研報中指出,主要廠商如飛騰、龍芯、申威、兆芯及海思等企業在各自領域設計出了自主可控程度較高的 CPU ,產品本身正在實現從“可用”到“好用”的轉變,在黨政軍和重點行業市場得到應用推廣,生態建設也取得較大進展 。

 

技術方面,胡偉武指出,通過在市場中試錯,龍芯意識到我國 CPU 與國外 CPU 的主要差距在于通用處理性能,而不是專用處理性能;同時,單核性能不足,僅僅疊加核數并不能解決問題;設計能力不足,不能僅僅依賴工藝。因此,龍芯希望通過優化設計提高單核通用處理性能,此次發布的產品基本完成“補課”。他也不避諱,目前發布的產品在工藝上不夠先進,功耗偏大,同時 DDR4 內存頻率不夠高。

 

除了技術,生態是制約國產 CPU 發展的重要因素。不少業內人士都表示,電子產品只有進入應用不斷迭代才能不斷提高。中國半導體行業協會副理事長于燮康多次表示,“中國的集成電路產業要發展,一定是以應用為牽頭帶動我們的底層才行。”

 

打造獨立的生態

胡偉武表示,應用不夠豐富和產業不配套成為自主 CPU 和 OS 發展的下一個瓶頸。過去我國的信息化應用主要構建在國外 Wintel 和 AA(ARM+Android)等體系上,在 CPU、GPU、網絡等的產業鏈配套不足。因此,未來 CPU 與應用軟硬件企業應該相向而行。

 

龍芯中科副總裁張戈稱,龍芯的合作伙伴已經增至近千家,下游基于龍芯的開發人員達到數萬人,在政企、安全、金融、能源、交通、教育等各個應用場景中都有了應用。2019 年龍芯芯片出貨量已經達到 50 萬顆以上。

 

當天,包括聯想、中科曙光、浪潮、同方、超越數控等產業鏈下游也發布了基于龍芯芯片的桌面計算機、筆記本、一體機、服務器、云終端、網絡安全設備、工業控制計算機等產品。

 

從事網絡信息安全的衛士通信息產業股份有限公司總經理王忠海告訴第一財經記者,此次衛士通與龍芯合作,通過衛士通自主研發的高性能嵌入式安全 SE,將安全可信能力融入龍芯處理器芯片設計,與傳統 CPU 只是在處理器核外增加安全可信??橄啾雀踩?。在市場推廣方面,商業的大眾市場由龍芯主推,而對安全需求較高的客戶,由衛士通主導并通過定制化實現“安全賦能”。此外,衛士通也基于龍芯開發了安全整機、安全中間件以及各類安全應用。

 

胡偉武指出,我國信息產業的根本出路在于建立獨立于 Wintel 和 ARM+Android 體系外的第三套生態體系。為此,龍芯提供開源的基礎版操作系統支持下游的操作系統企業、整機設備企業、解決方案企業推出產品版操作系統。

 

曾主導并參與中國第一代操作系統研發的萬里紅董事長李磊告訴記者,目前國產操作系統主要客戶還是黨政,“沒有用戶,技術沒法迭代,今后軟件會越來越重要。用戶真正關心的是最終的體驗,說白了是跟軟件打交道,蘋果就是軟件做的好,流暢度好,體驗感好。”他認為,國產芯片和操作系統在辦公領域已經很成熟,用戶體驗已經沒有差距,但是金融、游戲等業務還是有差距,但總體而言差距在縮小。