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<随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c>芯(xin)片(pian)制(zhi)程(cheng)背(bei)後(hou)的(de)秘(mi)密(mi)：三(san)星(xing)、臺(tai)積(ji)電(dian)的3nm，實(shi)際(ji)是(shi)22nm？

2022年(nian)末(mo)，台积电实現(xian)了(le)3nm工(gong)藝(yi)，而(er)在(zai)半(ban)年之(zhi)前(qian)，三星实现了3nm工艺。

那(na)麽(me)問(wen)題(ti)就(jiu)來(lai)了，3nm工艺究(jiu)竟(jing)代(dai)表(biao)的是芯片的哪(na)壹(yi)部(bu)分(fen)是3nm？估(gu)計(ji)沒(mei)有(you)誰(shui)能(neng)夠(gou)說(shuo)清(qing)楚(chu)，而事(shi)实上(shang)也(ye)是如(ru)此(ci)，因(yin)為(wei)與(yu)3nm芯片的所(suo)有關(guan)鍵(jian)指(zhi)標(biao)中(zhong)，没有一項(xiang)是3nm。

我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)芯片是由(you)晶(jing)體(ti)管(guan)組(zu)成(cheng)，晶体管越(yue)多(duo)，芯片性(xing)能越強(qiang)，因为一個(ge)晶体管就是一路(lu)电流(liu)，代表一个0与1的開(kai)关換(huan)算(suan)。

而一个晶体管裏(li)面(mian)又(you)含(han)有三个部分，分別(bie)是源(yuan)極(ji)（Source，电流入(ru)口(kou)）、漏(lou)极（Drain-电流的出(chu)口）、柵(zha)极（Gate-开关）。

电流從(cong)源极流向(xiang)漏极，中間(jian)要(yao)經(jing)過(guo)栅极，栅极相(xiang)當(dang)於(yu)一道門(men)，所以(yi)栅极的开关门速(su)度(du)，就代表了這(zhe)个晶体管的性能，开关门的速度越快(kuai)，计算就越快，晶体管性能就越强。

而开关门的速度，与栅极的長(chang)短(duan)有关，栅极越短，电流经过的距(ju)離(li)越短，自(zi)然(ran)速度就越快，这樣(yang)晶体管的性能也就越强。

所以关键来了，在50年前的時(shi)候(hou)，芯片界(jie)就有了共(gong)識(shi)，用(yong)栅极的寬(kuan)度，来代表工艺制程的大(da)小(xiao)，比(bi)如150nm工艺，代表的是栅极的宽度是150nm。

后来晶圓(yuan)廠(chang)们就想(xiang)，既(ji)然栅极代表的就是工艺制程，那就是极力(li)的去(qu)縮(suo)小栅极的宽度，就達(da)到(dao)了提(ti)升(sheng)工艺的目(mu)标了。

所以有一段(duan)时间，栅极的發(fa)展(zhan)突(tu)飛(fei)猛(meng)進(jin)，大家(jia)紛(fen)纷用更(geng)好(hao)的材(cai)料(liao)，更高(gao)的技(ji)術(shu)来優(you)先(xian)缩小栅极的宽度，栅极的发展比摩(mo)爾(er)定(ding)律(lv)的发展更快。

一个有意(yi)思(si)的事情(qing)：在晶圆厂们130nm工艺的时候，其(qi)实栅极宽度約(yue)为70nm，那时候栅极的发展，实际快于晶体管技术、整(zheng)体工艺的的发展。

但(dan)遵(zun)循(xun)摩尔定律，大家没有直(zhi)接(jie)用栅极的宽度来命(ming)名(ming)工艺制程，還(hai)是按(an)照(zhao)摩尔定律来命名工艺，从这里开始(shi)栅极与工艺开始脫(tuo)鉤(gou)，栅极工艺命名法(fa)第(di)一次(ci)暫(zan)时失(shi)效(xiao)。

但后来大家也发现，栅极越短，會(hui)帶(dai)来很(hen)多的问题，比如漏电導(dao)致(zhi)功(gong)耗(hao)上升，还会导致性能不(bu)穩(wen)定，开关门不受(shou)控(kong)等(deng)等后果(guo)，最(zui)后影(ying)響(xiang)芯片的整体性能。

所以后来栅极的发展就又慢(man)了下(xia)来，最后与工艺制程，摩尔定律基(ji)本(ben)一致，栅极与工艺又一一對(dui)應(ying)了。

再(zai)后来，栅极的发展，又慢于工艺制程、摩尔定律的发展了，哪怕(pa)英(ying)特(te)尔推(tui)出了FinFET晶体管，將(jiang)晶体管做(zuo)成立(li)体的，栅极也落(luo)后于摩尔定律了，因为栅极無(wu)法持(chi)續(xu)缩短。

这里栅极与工艺制程又开始脱钩了，不过晶圆厂们，再次用摩尔定律的发展，来命名工艺制程了。栅极工艺命名法第二(er)次暂时失效。

台积电研(yan)发負(fu)責(ze)人(ren)、技术研究副(fu)總(zong)经理(li)黃(huang)漢(han)森(sen)所说的：“现在描(miao)述(shu)工艺水(shui)平(ping)的XX納(na)米(mi)说法已(yi)经不科(ke)學(xue)了……制程節(jie)點(dian)已经變(bian)成了一種(zhong)營(ying)銷(xiao)遊(you)戲(xi)，与科技本身(shen)的特性没什(shen)么关系(xi)了。”

这里其实指就是这个意思：现在的多少(shao)纳米，代表的並(bing)不是栅极的宽度，而是各(ge)晶圆厂，按照摩尔定律推算出来的工艺，每(mei)次工艺更新(xin)是上一代的0.7倍(bei)，至(zhi)于真(zhen)正(zheng)是什么工艺，只(zhi)有晶圆自己(ji)知道，也就有了各大晶圆厂，同(tong)一工艺，晶体管密度完(wan)全(quan)不同的情況(kuang)出现。

最近(jin)有媒(mei)体報(bao)道稱(cheng)，如果真要按照栅級(ji)的宽度来命名纳米工艺，那么台积电、三星的3nm工艺，其栅级实际宽度可(ke)能在22nm左(zuo)右(you)，但现在没人用栅级宽度来命名工艺了。

事实上，我们知道英特尔曾(zeng)经想嚴(yan)謹(jin)的命名的，想保(bao)留(liu)一下最后的倔(jue)强，所以intel的14nm打(da)磨(mo)了5年，因为它(ta)发现自己工艺的提升，无法与晶体管、栅极对应，所以就不改(gai)变工艺节点。

这样就也有了intel的14nm能媲(pi)美(mei)台积电、三星的10nm，intel的7nm，能媲美台积电的5nm，三星的3nm的事实。

但后来英特尔发现，严谨并没有用，反(fan)而給(gei)消(xiao)費(fei)者(zhe)留下一个壞(huai)印(yin)象(xiang)，那就是自己的工艺落后了，于是intel改名，改为intel7、intel4、intel3等，正式(shi)向台积电、三星们看(kan)齊(qi)，大家一起(qi)来玩(wan)这場(chang)营销游戏。

下一次栅极与工艺制程什么时候会重(zhong)合(he)？谁也不清楚，也許(xu)再也回(hui)不来了，因为这种营销游戏深(shen)受市(shi)场、客(ke)戶(hu)的喜(xi)歡(huan)，一用开始了就会讓(rang)人上癮(yin)，再也戒(jie)不掉(diao)了。返(fan)回搜(sou)狐(hu)，查(zha)看更多

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