首发 5nm 芯片这件事上,这家做矿机的“截胡”了苹果?

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来源:计算机新闻

高通、苹果和华为都因5纳米芯片问题被切断了联系?

根据最新消息,接近TSMC的消息人士称,比特大陆的5纳米采矿机芯片已经封装。如果这个消息是真的,它可能成为世界上第一个5纳米芯片,即使它是测试级的,它仍然会切断胡苹果或华为的第一个开端。

根据TSMC日前发布的信息,将于明年上半年正式量产的5纳米工艺的成品率已经达到80%,进展顺利。此前,苹果A14或华为麒麟1020处理器有望成为首批处理器。

5nm是TSMC的另一个重要工艺节点。它分为N5和N5P两个版本。与N7 7纳米相比,前者提高工艺性能15%,降低功耗30%,而后者提高性能7%,降低功耗15%。

TSMC 5纳米将使用第五代鳍式场效应晶体管技术,EUV极紫外光刻技术也将扩展到10多个光刻层,总晶体管密度增加84%,333.547纳米为每平方毫米9627万个晶体管,5纳米将为每平方毫米17710万个晶体管。

从目前7纳米的采矿成本2800元来看,如果5纳米或6纳米的采矿机器投入大规模生产,综合采矿成本将接近2500元,而实际电费将更低,采矿成本将随着明年雨季的到来而进一步降低。降低采矿成本是采矿机械制造商追求新技术的最大推动力。

比特币大陆是全球最大的比特币采矿机芯片制造商。由于采矿需要更高的能源效率,新技术具有明显的优势。比特币大陆在2017年也是TSMC的贵宾客户,这一点曾经比苹果和海斯更重要。它花重金购买了16纳米和后来的7纳米生产订单。

采矿机器芯片已经不是第一次以各种方式推出了。在TSMC去年大规模生产7纳米之前,矿业机械芯片的第二大制造商贾楠云志宣布推出7纳米矿业机械芯片,并在媒体上公布。

能够击败矿用机器芯片,主要是因为矿用机器芯片是特殊的专用集成电路芯片,比中央处理器简单得多,也更容易制造。

ASIC是专用集成电路的缩写,专用集成电路是一种特殊的芯片。它是专门为特定需求定制的芯片的统称。例如,专用音频和视频处理器。同时,许多专用人工智能芯片行业可以被视为专用集成电路的一种。

然而,我们共同的中央处理器和图形处理器属于通用芯片。除了满足计算要求之外,为了更好地响应人机交互的应用,还应该能够处理复杂的条件和分支,以及任务之间的同步和协调,甚至是深度学习等功能。因此,在设计方面,这种通用芯片比直接根据特定算法和特定领域的需要定制的专用集成电路芯片要困难得多。

有趣的是,就在比特兰抢走5纳米启动器的消息传来之后。受此消息影响,此前启动7纳米流程的贾楠云志在美国的股价大幅下跌。

考虑到目前比特币市场的情况,主要是采矿机械制造商的营销推广需求。TSMC不会优先考虑采矿机器芯片制造商,除非真金白银被大量投入生产。苹果、华为和高通等主要客户是长期合作的重量级合作伙伴。

在上一次EEEIEDM会议上,TSMC官员披露了5纳米工艺的最新进展,并提供了大量可靠的数据,这似乎非常令人鼓舞。

TSMC说,5纳米工艺目前正处于风险试生产阶段。测试芯片的平均成品率达到80%,最高可达90%以上。然而,这些芯片相对简单。如果把它们放在复杂的移动和桌面芯片上,产量不可能这么高,但具体数据没有披露。

具体来说,TSMC有两种5纳米工艺测试芯片。一种是256Mb静态随机存取存储器,其单元面积为25,000平方纳米的高电流和21,000平方纳米的高密度,据称是迄今为止最小的,总面积为5.376平方毫米。第二种是静态随机存取存储器、中央处理器/图形处理器逻辑单元和输入输出单元的组合,面积比分别为30%、60%和10%

当然,现代高性能芯片的领域相当大。例如,麒麟990 5G已经达到113.31平方毫米。根据100平方毫米芯片的计算,每平方厘米1.271个缺陷意味着成品率为32%,虽然不高,但仍然完全符合风险试制阶段的工艺要求,足以让合作伙伴进行早期测试和评估。

此外,AMD Zen2架构的每个芯片(八个内核)的面积约为10.35× 7.37=76.28 mm2,相当于41%的成品率。

TSMC还宣布了在5纳米工艺下,中央处理器和图形处理器芯片之间的电压和频率对应关系。通过测试的中央处理器的最低值是0.7V和1.5千兆赫,最高值是1.2V 3.25GHz千兆赫,而图形处理器的最低值是0.65V 0.66GHz千兆赫,最高值是1.2V 1.43千兆赫,当然这些都是初步的结果,后续肯定会有很大的改进。

TSMC预计,5纳米工艺将于2020年上半年投入大规模生产,相关芯片产品将于2020年晚些时候陆续推出。苹果A14、华为麒麟1000系列和AMD Zen4架构四代瑞龙都已妥善完成,但据说初始产能将基本由苹果和华为消费。