01
前沿導讀
據媒體報導指出,美國商務部長對ASML提出質疑,認為其違規出口給中國EUV光刻機。但該說法遭到了ASML的否定,並且ASML解釋稱EUV光刻機的體積大,產量有限且需要技術人員維護,從未向中國出口過相關產品和配件。
彭博行業研究的分析師對此指出,中國企業越來越有能力利用傳統工具製造更加先進的晶片,這種工程技術上面的進步是引起美國部門擔憂的真正原因,而並非是因為ASML在出口管制上面出現了疏漏。
02
技術路徑
如今的半導體產業形成了三條發展路線:
第一條是由台積電這個晶圓製造的行業龍頭所引領的技術路線,主要使用第一代EUV光刻機製造晶片,對ASML製造的第二代EUV持保守態度。
目前台積電只是採購了一台第二代EUV進行研究,並未在晶片製造上面大規模使用,其主要原因是因為第二代裝置的價格昂貴,對於台積電來說不划算。
第二條則是由三星、英特爾這兩個僅次於台積電的“老二”所主導的尖端裝置路線,兩家企業斥巨資採購ASML的第二代EUV光刻機,試圖用最頂級的裝置來縮短與台積電之間的技術差距。
英特爾在2024年4月宣佈第二代EUV光刻機已經安裝完成,未來14A工藝(1.4nm)的晶片將會成為首批採用第二代EUV光刻機製造的產品。
三星則是在2025年10月宣佈投入1.1兆韓元引進兩台第二代EUV,為三星後續量產SF1.4工藝(1.4nm)的晶片儲備資源。
第三條則是由中國本土企業所主導的技術路線,由於無法採購到商用等級的EUV光刻機,中國企業當下製造先進晶片的裝置還是以此前採購的老舊裝置為主。儘管在製造裝置上面存在落後,但是中國企業正積極通過行業內已知的技術思路來提升晶片製造水平。
採用DUV光刻機,通過自對準多重圖案化技術製造先進晶片,這是行業內很多企業都嘗試過的方法。
比如台積電在2018年發佈的第一代7nm(N7)工藝,採用的就是以上方法實現量產。
而台積電在2019年推出的第二代7nm(N7+)工藝,則是將此前的DUV技術全面切換到了EUV技術,後續的5nm、3nm均是在EUV的基礎上進行發展。
英特爾則是在2023年的Intel 4(7nm)工藝節點才引入EUV光刻機,此前的Intel 7(10nm)工藝則是採用了DUV光刻機和自對準多重圖案化技術。
雖然Intel 7工藝與台積電的第一代7nm相近,但英特爾當時宣傳的是10nm工藝,直接被台積電的7nm工藝在命名上面壓了一頭,後來英特爾才將10nm工藝命名為Intel 7。
工藝技術都差不多,但是技術命名不如人家看起來先進,英特爾被台積電“擺了一道”。
而中國大陸地區的晶片製造業務也已經達到了台積電和英特爾此前的技術水平,掌握了使用浸潤式DUV光刻機和自對準多重圖案化技術來製造先進晶片的能力。但是在向下發展的過程中,技術瓶頸明顯,晶片性能無法達到EUV的水平。
在這種條件下,華為提出了韜定律和邏輯折疊技術。
在不依賴EUV光刻機的前提下,通過對計算單元的電路佈局進行堆疊設計,以此來提升晶片的性能和電晶體密度。這是一種在沒有EUV裝置的情況下,可以繼續提升晶片性能的一種備用方案。
03
裝置瓶頸
EUV技術被普遍認為是製造先進晶片,提升晶片性能的核心技術之一。
使用EUV光刻機製造出來的晶片,例如蘋果在2026年發佈的M5 Max CPU,其最高核心頻率為4.61GHz。高通在2026年發佈的驍龍8 Elite Gen 5領先版,其核心頻率最高已經達到了4.74GHz,性能優勢明顯。
根據華為官方放出來的技術演進路線,麒麟晶片在2030年的核心頻率將達到4.3GHz,2031年將突破至5GHz,這完全是處於沒有EUV技術的情況下所衍生出來的晶片性能目標。
如果只看實際產品,那麼麒麟晶片對比競品處於一種性能落後的局面,甚至官方預計在2031年才能有比較顯著的性能升級。但是如果將麒麟晶片的發展趨勢與這幾代的麒麟晶片相比,可以算是跨越式的技術升級了。
在沒有EUV裝置介入的情況下繼續提升晶片的性能指標,其他廠商也都嘗試過類似的技術思路,但無外乎都是在封裝階段進行3D堆疊,並沒有與華為一樣在計算單元上面進行修改,而且還面臨著散熱的問題。
邏輯折疊技術的出現,是中國晶片產業對於技術方向的一次革新。從最初的EDA設計層面入手,在不依賴尖端裝置的情況下提升晶片性能,這不只是需要華為在軟硬體層面進行最佳化,還需要國產供應鏈體系在製造上面進行支援。
此時美國對ASML提出質疑,認為其違規將EUV相關的技術出口給中國企業,試圖用這種毫無證據的方法來“強行解釋”中國晶片產業可以持續提升技術的原因。寧可懷疑盟友國企業違規,也不願承認中國在自主技術上面做出的努力。 (逍遙漠)
