2030年了，怎麼造芯片還在用90納米制程？

提到芯片 大家總覺得製程越小越好 7nm不如5nm 5nm不如3nm 而有的CPU都開始捲到2nm了 然而實際上大部分芯片廠用的還是傳統工藝 能量產40nm就已經很不錯了 那他們做的又是些什麼芯片呢 是工業級芯片 軍工芯片 存儲芯片 通信芯片 還有近兩年很緊俏的汽車芯片 數據顯示 截至2019年 80%的汽車芯片選擇90nm以上的成熟製程生產 甚至一半的芯片用的還是250nm以上的古法工藝 即便到2030年 汽車芯片的主流工藝仍然會停留在90nm 這就帶來一個問題 90nm已經是20年前的傳統工藝了 為什麼汽車還在堅持工匠精神 古法造芯呢 Hello 大家好 我是芯片猛男三圈 汽車芯片我做過很多 今天就來回答這個問題 先進製程那麼好 為什麼汽車不用 首先 芯片不是越小越好 而是要滿足功能 成本合適 你有越小越好的觀念 主要是賣CPU的 喜歡用一套簡單粗暴的化學物來CPU你 這也沒辦法 消費電子品太捲了 廠商競爭激烈 把製程節點捲成了文字遊戲 我家經濟館哪怕沒做到10nm 也得咬牙發布說 這就是等效7nm 但是你別看消費級芯片聲音大 其實在整個市場的佔比不到兩成 更多的芯片都是低調發大財 尤其軍工航天芯片 我什麼工藝參數 根本就不告訴你 而汽車芯片的話 大部分車企其實也不太真的關心具體製程 這裡肯定有同學會問 不是說製程越小 面積功耗就越小嗎 話是這麼說沒錯 可是我車上這麼寬敞的運動空間 芯片塞內裡不行 需要去節約這幾寸的面積嗎 還有車裡這麼多高密度電池 上百千瓦功率的電機都帶了 需要節約這幾十瓦的功耗嗎 所以面積和功耗 對於體積小巧 電量焦慮的手機來說 是個重要指標 但對於汽車來說 並不是太大的問題 一個芯片是有著複雜矛盾的參數指標 要根據具體應用來做取捨 那汽車芯片最看重什麼樣的指標呢 是芯片的穩定性 可靠性和功能安全 畢竟涉及到駕駛安全 失效零點幾秒都可能造成親人兩行淚 這個我在上期也講了過 晶體管做得越小不完全都是優點 因為越精密的東西越脆弱 對工藝缺陷的耐受差 落電流的概率大 散熱也不太好做 反而成熟工藝 良率穩定 造出來的晶體管個頭大 也比較粗糙 也就比較耐造 所以我們汽車芯片在立項選工藝時 在滿足功能需求的前提下 是會更青睞經過長時間驗證過的成熟工藝 何況價格還更便宜 另外也有著技術上的原因 比如汽車 MCU 芯片的存儲部分 很多用的都是 E-Flash 嵌入式閃存 Flash 閃存顆粒的存儲原理 我之前出過一期詳細的視頻 有興趣的同學可以去看看 它的基本器件是一種福山晶體管 這個東西你還真不能把它做得太小 不然幾納米的絕緣層太薄了 存不住電荷 所以現在閃存工藝也就到 65納米 40納米 同一枚芯片上 你不可能造邏輯部分用 14 納米的 FinFET 造存儲部分用 40 納米的福山管 所以只要汽車 MCU 的主流存儲 還是嵌入式閃存 它的工藝製程最多就到 40 納米 再這樣往下走 就只能等以後技術升級 把 Flash 替換成 MRAM 但偏偏汽車芯片的升級換代又比較慢 因為汽車這種產品的壽命長 家裡一臺車開個十年很正常 反觀電腦手機 恨不得每年都出個新品發布會 大部分人最多撐個三年就會換手機 所以他們的技術迭代快 而車企要求的供貨週期往往十年起 簡單講 簽了這一單十年不愁賣 工藝推進什麼的 只要對家沒啥動靜 我們也不著急 目前汽車芯片的賽道反正還沒有那麼捲 大部分市場被幾家頭部大廠把持著 你有你的護城河 我有我的大客戶 所以工程師的壓力相對沒那麼大 這點我最瞭解 因為每年都有不少英特爾按摩店的工程師 不堪蘋果壓榨跑到英飛林養老 當然工資獎金肯定會低一些 因為汽車芯片這種2B的生意 肯定不如直接嘎消費者錢包的手機電腦芯片有錢嘛 所以最後一個原因就是 錢和成本 要知道先進製程的產能是很有限的 能做三納米兩納米的代工廠 就那麼一兩家 誰有錢誰上 那汽車這種傳統製造業 哪裡比得上挖礦、區塊鏈、AI智能的CPU、GPU來賤快 之前也的確是靠著這些土豪們 砸了大量的錢去研發先進製程 把摩爾定律繼續推到極限 所以新工藝一出來 肯定優先給土豪們用嘛 至於汽車芯片 還是等以後工藝成熟 產能上去之後再去剪了 好的 今天我們從功能、應用、市場、技術成本幾個方面 講了為什麼汽車芯片的主流工藝 還停在90納米 簡單概括一下就是 工藝很穩定 技術有限制 供貨週期長 迭代速度慢 應用場景不同 和窮 總之 沒有最好的芯片 只有最合適的芯片 學到了的同學 記得點個讚 下次我們繼續來講手搓芯片的技巧 歡迎關注 好 我是三圈 下期再見 拜拜