国内代工厂量产 14nm，并向 7nm、5nm 推进

自媒体运营教程 2025-01-14 148 0

国内代工厂加快 14nm 生产，继续研发 10nm 以下技术。

9 月 14 日，上海市委外宣办、市政府新闻办举行首场「奋进新征程建功新时代」党委专题新闻发布会，会议介绍了上海集成电路的发展情况。

2021 年上海市集成电路市场规模达到 2500 亿元人民币，占全国的 25%。会议上相关发言人表示，上海已经实现了 14nm 先进工艺规模量产。《环球时报》报道，随着上海 14nm 芯片产业集群的建成，7nm 和 5nm 工艺的更先进项目将加速推进。

中国代工厂一直都对研发进程保持低调，国外网站 tom'sHardware 分析了中国代工厂目前的制程情况。

14nm 来了，N+1 也来了

自 2020 年初以来，中国最先进的代工厂一直在谈论其 N+1 制造技术（相当于 7nm），并将其描述为依赖深紫外 (DUV) 光刻工具的台积电 N7 节点的低成本替代品。与使用 14nm 实现的类似芯片相比，N+1 旨在将功耗降低 57%，将性能提高 20%，并将逻辑面积减少高达 55%–63%（对于某些结构）。这样的改进不一定证明分析师和媒体在节点上贴上「7nm 级」标签是合理的，但它们足够贴切，因为不能将 N+1 称为国内代工厂的 14nm 或 12nm 工艺的迭代。

TechInsights 的最新发现证明国内代工厂的 N+1 类似于台积电的 N10 类技术，规则宽松和广泛的设计技术协同优化 (DTCO) 功能。此外，它实现了每平方毫米 8900 万个逻辑晶体管的逻辑晶体管密度 (89MT/mm2)，这使其成为可行的 7nm 级替代方案（至少对于逻辑而言，因为缩放 SRAM 很棘手）。

自 2021 年 7 月以来，国内代工厂一直在生产 MinerVa Semiconductor 的比特币挖矿芯片，但未对外披露。该公司使用其 DUV 设备制造那些约 25W 的微型采矿芯片。它们足够简单，可以实现商用可接受的良率，并作为一种工具来了解更多关于工艺性能、功率和缺陷密度（至少就逻辑单元而言）。

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「中国 7nm 芯片的制造速度也比预期的要快，」技术分析师向《环球时报》表示。由于国内代工厂的 N+1 合格并准备好进行部分的生产，证明了国内代工厂可以在没有因美国政府制裁而无法采购的极紫外 (EUV) 生产设备的情况下生存。然而，国内代工厂是否能够使用其 N+1 节点生产大型和复杂的片上系统还有待观察。

从逻辑晶体管密度的角度来看，国内代工厂的 N+1 可以替代台积电的 N7。然而，台积电已经拥有更先进的制造技术，吸引了高度复杂的 CPU、计算 GPU 和各种复杂数据中心级芯片的客户。虽然华为海思是中国本土的大客户，但是要服务于华为的海思国内代工厂需要从美国获得出口许可证，因为国内代工厂晶圆厂使用的许多工具都来自美国，而华为受到了严格的制裁。因此，对于国内代工厂来说，为 N+1 吸引知名客户可能会很棘手。

中国实现 5nm？

中国最领先的代工厂在 2020 年简要提到了其 N+2 技术。虽然这是其 14nm 节点的又一个演进，但中国分析师将其标记为「5nm 级」技术，因为它比被认为是「7nm 级」的 N+1 领先一步。然而，具有 193nm ArF 激光的 DUV 工具在分辨率方面存在已知限制，并且大量使用多图案以降低电路的关键尺寸会影响产量。因此，预计 N+2 在晶体管密度方面不会比 N+1 领先一大步。

国内代工厂已经在其 N+2 节点上努力了两年多，因此有理由期待这一点制造过程有可能会在 2023 年取得成果。然而，自从 2020 年底进入美国政府的实体名单以来，国内代工厂一直对任何有关其成就的公告保持低调。国内代工厂仅表示将专注于开发更先进的芯片封装技术，以实现异构集成并弥补无法采购亚 10nm 技术所需的设备。