台积电一骑绝尘将持续多长时间?5nm工艺三星差距“拉大”

2020-03-30

在今年的工艺大战中,最令人瞩目的就是5nm了。代工老大台积电上半年就将量产5nmEUV工艺,而千年老二三星也在加码投资,预计6月底完成5nmEUV生产线,预计最快将在今年底开始生产5nm。从进度来看仍有差距,三星难免“芯”有苦衷。但不止如此,恐性能的差距也在拉大。据快科技报道,据WikiChips分析,台积电5nm的晶体管密度将是每平方毫米1.713亿个。相比于初代 7nm 的每平方毫米9120万个,这一数字增加了足足 88%,而台积电官方宣传的数字是 84%。




除了晶体管密度大涨之外,台积电 5nm工艺的性能也会显著提升,毕竟这是重要节点。台积电表示,与7nm工艺相比,同样的性能下5nm工艺功耗降低30%,同样的功耗下性能提升15%。而据三星此前的分析,与7nm EUV工艺相比,三星的5nm EUV工艺性能提升10%,功耗降低了20%,逻辑面积效率提升25%。


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从整个半导体器件的生产流程上看,需要用到测试系统的工序包括晶圆检测(也称圆片测试,CP,即Circuit Probing)和成品测试两大环节(也称终测,FT,即Final Test)。完成测试的主要步骤包括:1)将芯片的引脚与测试系统功能模块相连;2)通过测试系统向芯片施加输入信号;3)得到输出信号后判定芯片通过测试与否。由此来看,半导体测试系统的升级与芯片制程迭代并无绝对关联。系统总线设计能力、单板卡资源通道数、多工位并行测试能力、连接方式、测试速率、测试精度、软件可开发性及易用性等才是衡量测试系统优劣的关键指标。




从国家战略安全和经济性角度,推动以集成电路为主的半导体产业的发展,增强信息产业创新能力和国际竞争力,实现集成电路产业专用设备进口替代刻不容缓,国家出台了一系列鼓励扶持政策:不完全罗列,仅2010-2019年之间大大小小相关政策就多达二十个,这为半导体产业建立了优良的政策环境,促进半导体产业的快速发展,在2014 年国家集成电路产业投资基金成立后,部分地方政府先后推出集成电路产业发展基金,以支持当地的IC 产业发展。




随着全球电子信息产业的快速发展,全球集成电路设计行业一直呈现持续增长的势头。然而,由于智能手机、笔记本电脑等终端产品进入成熟期,增量放缓,而物联网、人工智能等新兴领域仍处于技术积累阶段,对半导体产业的贡献度较低,2018年全球集成电路设计行业销售额为1139亿美元。数据显示,2010-2018年全球集成电路产业市场规模增长迅速,年均复合增长率为7.58%。




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台积电一骑绝尘将持续多长时间?5nm工艺三星差距“拉大”
2020-03-30

在今年的工艺大战中,最令人瞩目的就是5nm了。代工老大台积电上半年就将量产5nmEUV工艺,而千年老二三星也在加码投资,预计6月底完成5nmEUV生产线,预计最快将在今年底开始生产5nm。从进度来看仍有差距,三星难免“芯”有苦衷。但不止如此,恐性能的差距也在拉大。据快科技报道,据WikiChips分析,台积电5nm的晶体管密度将是每平方毫米1.713亿个。相比于初代 7nm 的每平方毫米9120万个,这一数字增加了足足 88%,而台积电官方宣传的数字是 84%。




除了晶体管密度大涨之外,台积电 5nm工艺的性能也会显著提升,毕竟这是重要节点。台积电表示,与7nm工艺相比,同样的性能下5nm工艺功耗降低30%,同样的功耗下性能提升15%。而据三星此前的分析,与7nm EUV工艺相比,三星的5nm EUV工艺性能提升10%,功耗降低了20%,逻辑面积效率提升25%。


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从整个半导体器件的生产流程上看,需要用到测试系统的工序包括晶圆检测(也称圆片测试,CP,即Circuit Probing)和成品测试两大环节(也称终测,FT,即Final Test)。完成测试的主要步骤包括:1)将芯片的引脚与测试系统功能模块相连;2)通过测试系统向芯片施加输入信号;3)得到输出信号后判定芯片通过测试与否。由此来看,半导体测试系统的升级与芯片制程迭代并无绝对关联。系统总线设计能力、单板卡资源通道数、多工位并行测试能力、连接方式、测试速率、测试精度、软件可开发性及易用性等才是衡量测试系统优劣的关键指标。




从国家战略安全和经济性角度,推动以集成电路为主的半导体产业的发展,增强信息产业创新能力和国际竞争力,实现集成电路产业专用设备进口替代刻不容缓,国家出台了一系列鼓励扶持政策:不完全罗列,仅2010-2019年之间大大小小相关政策就多达二十个,这为半导体产业建立了优良的政策环境,促进半导体产业的快速发展,在2014 年国家集成电路产业投资基金成立后,部分地方政府先后推出集成电路产业发展基金,以支持当地的IC 产业发展。




随着全球电子信息产业的快速发展,全球集成电路设计行业一直呈现持续增长的势头。然而,由于智能手机、笔记本电脑等终端产品进入成熟期,增量放缓,而物联网、人工智能等新兴领域仍处于技术积累阶段,对半导体产业的贡献度较低,2018年全球集成电路设计行业销售额为1139亿美元。数据显示,2010-2018年全球集成电路产业市场规模增长迅速,年均复合增长率为7.58%。




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