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美議員提議限制14納米芯片技術 宜強化設計水平彌補工藝不足

鐵流 · 2021-05-07 · 來源: 鐵君
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  4月,美國眾議員Michael McCaul和參議員Tom Cotton在致美國商務部部長Gina Raimondo的信中表示,要求獲得美國許可證才能將使用美國技術在海外制造的半導體出售給華為的規定,應該適用于任何設計14納米或以下工藝的更先進芯片的中國企業。一旦這項提議被采納和落實,對于中國IC設計公司而言都會產生巨大影響。  

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  不過,這項提議未必會被美國政府采納,或者至少在短期內,未必會落實。因為眾議員Michael McCaul和參議員Tom Cotton是阿肯色州和得克薩斯州的共和黨,而現在的美國商務部是民主黨的商務部,美國兩黨之間的矛盾和扯皮會耗費大量時間。何況Michael McCaul和Tom Cotton都屬于在野黨,并不代表行政部門的決策。在野黨議員可以通過提案對執政黨施壓,但兩個議員顯然份量不夠,只有人多勢眾的時候,代表更廣大“民意”,可以聯手推動法案在國會通過時,政俯才會有切實的壓力必須行動。

  雖然短期內限制中國企業采用14nm及以下工藝未必會落實,但人無遠慮,必由近憂。一旦美國限制國內IC設計公司使用14nm及以下工藝,一些對尖端工藝依賴度比較高的IC設計公司都會有大麻煩。

  以國內CPU公司來說,除龍芯和SW在制造工藝選擇上相對保守之外,技術引進的X86和ARM CPU均對尖端工藝非常依賴。甚至一些引進的X86和ARM CPU就是依靠采用臺積電更加尖端的工藝來提升性能的,在過去5年時間里IPC增長非常有限,這導致CPU性能增長與主頻增長幾乎是線性的......如果失去了臺積電尖端工藝,那么只會有兩個結果,一是芯片絕版,二是通過一定方式使用境內工藝流片。

  然而,境內的晶圓廠在原材料、設備等方面也是要使用美國技術的,為避免被美國制裁,必須遵守美國法律,在美國的長臂管轄下,境內晶圓廠也只能為CPU公司提供28nm工藝代工服務。當技術引進的X86、ARM CPU的制造工藝從5/7nm倒退到28nm,CPU的性能會雪崩式下滑。

  相比之下,龍芯和SW則更多依靠優化設計來提升性能,由于對臺積電尖端工藝的依賴性不像技術引進CPU那么強,在制造工藝選擇上則更加保守,當技術引進CPU已經用上臺積電16nm工藝的時候,龍芯2000系列芯片還在使用境內40nm工藝,當技術引進CPU已經用上臺積電7nm工藝的時候,龍芯4000還在使用28nm工藝。

  值得一提的是,龍芯4000采用28nm工藝,暫時不在美國限制的范圍之內。就現階段的情況來看,具備較高IPC和采用相對成熟制造工藝更加適合信創市場,其抗風險能力是要優于較低IPC+臺積電尖端工藝的組合。

  由于本土晶圓廠在技術水平上與臺積電有較大差距,以及在光刻機等半導體設備上短期很難追上歐美國家,在隨時存在卡脖子風險的情況下,國內CPU公司應當注重依靠設計能力提升IPC和主頻,而非用更好的EDA工具和尖端臺積電制造工藝來提升CPU性能。

  總而言之,國內公司應當把精力花在提升CPU設計水平上,而非依賴臺積電尖端工藝提升性能。

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