全球首款量产7纳米芯片虚实：远不如手机芯片难造

芯片发布揭幕仪式 宁远 摄

　　澎湃新闻记者 周玲

　　8月8日，杭州嘉楠耘智信息科技有限公司（以下嘉楠耘智）宣布其研发的全球首个7纳米（nm）芯片成功量产。这一表述引发广泛关注。

　　那么，这款全球首个7纳米芯片的量产，究竟意味着什么？对中国芯片产业有何重大意义吗？

　　一位半导体行业人士表示，嘉楠耘智的7纳米芯片可以说，在特殊应用的芯片设计上所有领先，但与高通芯片甚至海思芯片相比，复杂度还差太远。

　　先来看看什么是7纳米芯片。

　　所谓7纳米芯片指的是芯片工艺的线宽为7纳米。7纳米有多小呢？一根头发丝直径约为0.1毫米，7纳米相当于头发丝的万分之一。

　　芯片行业发展遵循摩尔定律，摩尔定律认为，芯片上的晶体管数量每隔18-24个月将增加一倍，芯片的性能每两年翻一倍。对芯片制造工艺来说，线宽越小难度越大，最先进的工艺是台积电的7纳米。台积电也是目前唯一一家量产7纳米芯片的厂商，三星的芯片厂最先进的工艺是10纳米、英特尔的10纳米工艺跳票至今还未量产。

　　苹果新一代芯片、华为海思新一代芯片都会采用7纳米工艺，设计好后交给台积电流片制造。但苹果和海思的7纳米芯片还没有量产，嘉楠耘智的7纳米芯片却率先实现了量产。

　　8月8日，嘉楠耘智公共事务部总监屠松华在发布会上表示：“全球第一款7纳米芯片成功研发并量产，这不仅是区块链一个芯片，也是半导体第一个7纳米芯片，比苹果、英特尔、华为等更早量产。”

　　从时间点上，确实比苹果、英特尔、华为等巨头更早，但制造难度完全不可比。

　　浙江省半导体行业协会秘书长陈光磊在接受媒体采访时表示：“像苹果、华为、高通等行业巨头生产的通用芯片，要满足综合性能，开发难度更大、投入成本更高、研发周期更长。专用芯片的性能要求则更加简化，设计与生产相对而言会简单一些。”

　　据上述半导体行业人士介绍，嘉楠耘智的7纳米芯片是用在矿机上进行单一的重复计算，因此设计上要简单地多，“一款手机芯片里面要多少功能呀，那么多电路都要放在一个小小芯片里，设计难度要大太多了。”

　　不过，屠松华表示，先进制程的首发量产本来就是需要由结构单纯的专用芯片来领头，“以往是记忆体芯片，后来是FPGA，如今则是挖矿芯片和TPU，首发量产的重要意义，是在于证明逻辑电晶体的良率已达到量产水淮，这对晶圆厂（台积电）是非常重要的指标。”

　　陈光磊也认为，一家公司设计开发出7纳米集成电路还是能够体现它的技术水平，“一般情况下，7纳米芯片只有大牌企业才能设计生产，现在浙江的小企业也能做，对芯片行业有一定的意义。”

　　作为一家矿机芯片厂商，嘉楠耘智量产的7纳米芯片将用在区块链超级计算设备“阿瓦隆”A9上，该设备在区块链网络中进行计算获取数字资产——“比特币”。“比特币”作为一种虚拟的货币，人们通过计算机硬件开展重复计算，人们也把计算设备称为“矿机”，整个计算过程为“挖矿”。

　　今年以来随着比特币价格下跌，“挖矿”越来越不景气，有些人退出“挖矿”的消息时有耳闻。主要是“矿机”在“挖矿”时耗费大量的电力，这部分成本成为负担，而且挖矿的难度越来越高。

　　因此，开发出更节能、性能更强的矿机，对“挖矿”行业很迫切。据介绍，嘉楠耘智7纳米芯片拥有业内最高的算力密度、更低的成本和更大的产能、低功耗、耐高温、高良率。

　　“嘉楠耘智在矿机芯片领域还是很专业的，他们芯片的计算能力是第一。”上述半导体行业人士表示。

　　一般理解，整个芯片产业链包括设计、制造、封装、测试四个主要环节，此外还衍生出包括集成电路设备制造、关键材料生产等在内的相关支撑产业。

　　在这条产业链上，天风证券的研报曾指出，在芯片设计集成领域，中国的集成能力应该属于世界先进水平。国内芯片设计排名前二的企业（海思与紫光展锐）进入全球设计行业前十。

　　不过，在芯片制造工艺、集成电路设备制造、关键材料生产等基础领域，与世界先进水平仍有较大差距。