三星和台积电起头着手5纳米生产
2019年4月，世界上最大的两家代工场——..积体电路制造股份有限公司（台积电）和三星——公布在摩尔定律之梯上又上一个新台阶。台积电首先发声，称其5纳米制程已经处于“风险量产”阶段。该公司认为其已经完成了相关工艺，但第一批尝鲜的客户在设计中采用这一制程照样较为冒险。很快三星也发布了雷同声明。
台积电称，其5纳米制程将使芯片速度提拔15%，效率提高30%。三星则透露其手艺有望使芯片机能提拔10%，效率提高20%。剖析人士认为，这些数字与预期值相当。但与10年前50%的机能提拔比拟，现在摩尔定律已分歧往昔。不外，凭据代工场投入的大量资金来判断，消费者认为照样值得的。
为什么5纳米如斯特别？
5纳米节点是首个从一起头就采用极紫外光刻（EUV）手艺的节点。极紫外光的波长仅有13.5纳米，它能在硅材料上蚀刻极其藐小的图形。这种藐小的图形有的也可以经由前一代光刻机完成，然则要获得同样的图形，前一代光刻机需要一连蚀刻3～4种分歧的图形，而极紫外光刻只需要一步就能完成。
代工场在7纳米生产时未采用极紫外光刻，但采用后，该手艺削减了光刻步伐并提高了产量。在5纳米制程中，估计代工场将使用10到12个极紫外光刻蚀刻步伐，若是采用老旧的手艺，则需要30甚至更多个步伐（若是还能使用老旧手艺的话）。
因为装载图形的光罩价钱奋发，每台光刻机需要投入跨越1亿美元，“使用极紫外光刻手艺增加了每层蚀刻的成本。”超大规模集成电路研究公司的G. 丹•哈奇森（G. Dan Hutcheson）说。不外按每个晶圆片较量，就存在净利空间了，极紫外光刻将组成将来所有制程的焦点。
谁将使用这种手艺？
这种新的生产制程不是每家企业都能使用的，至少今朝不是。不外三星和台积电确定了一部门早期或者采用该手艺的公司，包罗智妙手机应用处理器的供给商和5G根蒂举措的供给商。“采用这种手艺，你必需具有较高的吞吐量，并且对速度或电源效率有需求。”莱恩•杰利内克（Len Jelinek）说，他是IHS Markit的半导体系造手艺剖析师。
竞争敌手也很主要，提里亚斯研究公司（Tirias Research）的凯文•克莱韦尔（Kevin Krewell）注释说。以往，图形处理器、现场可编程门阵列以及高机能微处理器老是最早行使摩尔定律的优势。不外如今这些产物的市场竞争相对不那么激烈，需要这种新手艺的酿成了移动处理器，以拉大与竞争敌手间的距离，他说。
若是只剩两家公司会如何？
如今只有三星和台积电供应5纳米代工办事。格罗方德半导体公司止步于14纳米，英特尔公司采用的7纳米手艺已经比竞争敌手掉队几年。剖析人士认为，该公司或者会缩减代工办事。
三星和台积电能持续下去是因为这两家公司可以肩负高额的投资成本，且估计会有合理的回报。按2018年的收入，三星是最大的芯片制造商，其代工买卖位居第4，台积电则更领先。2018年，台积电的资源支出为100亿美元。估计到2030年，跟着每年支出的增加，三星的支出也将接近这一数字。
若是只有两家公司可以把握最进步的生产制程，那么这个行业还能正常运转吗？“问题不是能不克正常运转，”哈奇森说，“而是必需运转。”
“只要有至少两种分歧的选择，行业照样有决心的。”杰利内克说。
下一步是什么？
芯片制造商的生产线一样在7纳米后是5纳米，5纳米后是3纳米。剖析人士则进展代工场可以供应多种手艺，慢慢提拔，从而填补中央的缺口。实际上，三星和台积电都供应了所谓的6纳米制程。代工场将需要这些中央产物来让消费者慢慢走向摩尔定律的终点。究竟5到0之间的数字并不多。
