关于芯片制造难题，有网友想出了一个办法，就是

把14nm芯片做大，性能上达到7nm芯片的性能，这样不是可以代替7nm芯片了吗？这种方法可行吗？

如果是电脑的话或许可以一试，但是如果是手机，那就不用考虑了，肯定行不通！

下面我们一起来看看原因吧！

先来简单了解一下中芯国际

中芯国际是总部位于上海的内地企业。尽管在技术和工艺上和台积电相差很大，但是中芯国际仍是国内芯片代工的龙头。

中芯国际是一家集成电路芯片代工和制造的企业，成立于2000年4月，总部位于上海市浦东新区。

2000年4月3日，张汝京筹集了14亿美元注册了中芯国际（SMIC），并把公司地址定在上海。同年12月21日，中芯国际在上海正式成立，中国自己的芯片制造企业诞生了。

2001年9月25日，中芯国际发布FAB 1，宣布公司第一片0.25微米产品上线生产。

2002年中芯国际北京分公司成立，并量产了0.18微米的芯片，2002年12月，中芯国际的8英寸月产能达到30000片。

2003年中芯国际开始与国际巨头合作，先是和日本东芝签署技术授权和代工协议，接着又与摩托罗拉签署长期战略合作协议，同年设立了天津分公司。

2004年，成立4年的中芯国际就在美国、香港上市，成为了世界领先的半导体制造企业。

但在发展的关键时刻，公司陷入了不断的诉讼与人士变动。最后中芯国际创始人离职，内部人事动荡，公司更是出现了5年的连续亏损。

为了重新走上正轨，2015年2月13日，中芯国际与国家集成电路基金合作，获得了30亿元的融资。这笔资金除了公司日常经营，还债之外，还有一个重要任务，

就是“攻克14nm技术”。

2017年，技术狂人”梁孟松加入中芯国际，自此中芯国际在工艺上突飞猛进，并于2018年末，实现了14纳米工艺技术。

随后又把良品率从3%提高到95%，中芯国际再次进入发展的快车道。

7nm工艺必须要使用EUV光刻机

目前台积电、三星电子已经进入了3nm时代。

至于7nm工艺，造在2018年台积电、三星就突破了。但是三星在成品率上低于台积电，在漏电率上高于台积电。

而其他的厂商，如：

英特尔、

中芯国际直到现在都没有突破7nm工艺制程。

为什么7nm工艺如此难突破呢？

当工艺制程达到一定程度后，同时晶体管之间的距离降低到一定程度，这时候会出现量子隧穿效应，此时会出现一些不规律的电子，这些电子造成了芯片的漏电，也需要消耗电量控制电子，进而导致芯片发热，影响芯片的性能。

而解决这个问题需要从几个方面同时下手，

制造材料的升级，材料领域的研发是需要投入大资金的，而且成功的概率很低；

需要高精尖的设备—EUV光刻机；

需要不断升级制造技术，同样需要大量的投资。

材料和制造技术可以通过资金的投入，逐渐地追赶。但是

还有一个难度更大的—EUV光刻机。

7nm工艺制程离不开EUV光刻机，而

这种设备几乎全部被荷兰的ASML垄断了。

EUV光刻机制造难度极高，基本代表人类科学技术、工业制造的最高成果。其中难度最大的是镜头和光源。

光刻机的镜头采用蔡司技术，蔡司是德国历史悠久的光学仪器厂商，其产品向来是“高贵”的代名词。同样的一个镜片，不同工人打磨，光洁度相差十倍。镜片材质均匀，更需要几十年甚至上百年的技术沉淀。

光刻机的光源使用波长极短的极紫外光，该技术是使用激光产生等离子源产生13nm的紫外波长。这种光源工作在真空环境下，产生紫外波长，然后由光学聚焦形成光束，光束经由用于扫描图形的反射掩膜版反射，由于极紫外光的固有特性，产生极紫外光的方式十分低效。能源转换效率只有 0.02% 左右。

目前世界上没有任何一个国家，凭借自己的实力打造一台EUV光刻机。

而荷兰ASML的光刻机

一半卖给了台积电，剩下的则是卖给了三星和英特尔。

中芯国际买不到EUV光刻机，也就

无法突破7nm工艺。

那么网友说的做大14nm，性能达到7nm水平的想法，究竟靠不靠谱呢？

台式电脑或许可以一试

我们说的14nm、7nm、5nm等，指的是晶体管之间电路的距离，而不是晶体管的大小。因此在理论上同样大小的芯片，7nm工艺要比14nm工艺晶体管数量要多很多，性能同样更强劲。

那么14nm芯片做大能否超越7nm芯片性能呢？我们用芯片具体对比一下！

AMD Ryzen 3300 与 Intel 酷睿i9 10900K

AMD Ryzen 3300相关参数如下：

工艺制程：7nm

CPU主频：3.0-3.8GHz

最大频率：4.3GHz

核心数量：6核心

线程数：12线程

功耗：65W

酷睿i9 10900K相关参数如下：

工艺制程：14nm

CPU主频：3.7GHz

最高睿频：5.3GHz

核心数量：十核心

线程数：二十线程

功耗：125W

前者是7nm工艺，后者是14nm工艺，但是在单核心性能上可以超越AMD Ryzen 3300，

英特尔芯片，睿频达到了5.3GHz，AMD最大频率为4.3GHz。所以说只看性能的话，14nm工艺是可以超越7nm的。

但是我们再看二者的功耗，AMD Ryzen 3300的功耗为65W，但是酷睿i9 10900K的功耗达到了125W，差不多高出了1倍。

这样的功耗在电脑上还可以，毕竟电脑是直接接在电源上使用的，如果换成手机呢，功耗相差如此悬殊，高功耗恐怕是要被市场抛弃了！

手机处理器，我们不仅要考虑性能，还要考虑功耗，散热等等！

电脑处理器我们可以只考虑性能，不考虑其他方面，但是

手机处理器则必须全方面考虑。

首先，在成本上7nm工艺是高于14nm工艺的，因为7nm工艺要求更加严格，设备成本也大幅增加，而且因为技术的原因，7nm良品率低于14nm，这些都是造成价格高的原因。

其次，

手机处理器对能耗是非常敏感的，目前安卓手机处理器都达到了8个核心，2大核+6小核，或者4个大核+4个小核。麒麟9000和骁龙888目前使用了最先进的5nm工艺，结果能耗出现了问题，如果改成14nm技术，那惨烈现状简直无法想象。

此外，14nm和7nm除了工艺上的区别，还有架构设计上的因素，如果用14nm强行堆起一个超级核心，那手机恐怕真的无法使用了。多核处理器，可以满足“横向扩展”（而非“纵向扩充”）方法，从而达到提高性能的目的。这样的架构实现了“分治法”战略。通过划分任务，充分利用多个执行内核，并可在特定的时间内执行更多任务。

如果强行堆超级大核，除了高能耗，还会在执行多任务时候，出现“翻车”问题。

骁龙625，14nm制程，晶体管数量30亿左右，8核架构

设计，主频2GHz，峰值速率300Mbps，安兔兔跑分65623。

骁龙855，7nm制程，晶体管数量突破60亿， 8核架构设计主频2.84GHz，峰值速度： 10 Gbps，安兔兔跑分CPU和GPU两项分值分别为119650和142048。

骁龙855集成了独立的NPU单元，是目前高通旗下首款提供专门NPU单元的SOC，在AI性能上相比上一代骁龙845来说提升了3倍。

从数据对比来看差距巨大啊！

而实际上，搭载骁龙625的手机，恐怕没有人使用了。而搭载骁龙855的手机如：小米9，OPPO Reno 仍有很多人在使用。

我们再来看看华为

麒麟990采用7nm工艺制程，有103亿晶体管核心数量16，较上一代芯片性能提升33%，能耗降低50%；

14nm芯片和麒麟990相差2代，麒麟970采用10nm工艺制程，核心数量12，有55亿晶体管。那么14nm的麒麟芯晶体管数量只有20亿个，要达到100亿个晶体管，需要放大5倍。

如果

手机的芯片放大5倍，对手机的影响将是致命的。首先是功耗，增大几倍，看一集电视剧手机就会没电了。其次手机芯片放大5倍，如果手机尺寸不变的情况下，只能牺牲电池的容量了。

功耗大+电池容量小，恐怕这手机真的没有人会使用。

消费者选择手机，越来越重视核心参数了，处理器是必看的一项。

以前的消费者在选择手机上，更加注重手机的品牌和外观，大牌、漂亮就好，至于手机处理器如何，内存如何很少有人关心。如今消费者整体文化水平和专业素养都有了很大的提升，也

越来越重视手机的核心配置了。

处理器是哪个公司的?高通骁龙、华为麒麟还是联发科天机？以及处理器型号，处理器的制造工艺，甚至代工厂商都要研究得清清楚楚。内存和容量大小更是了解得一清二楚，8+128G标配的专业术语，脱口而出。

消费者根据处理器的配置来判断一款手机是否值得购买，

华为就是凭借着自主研发的麒麟芯片赢得了国内外消费者的好评，销量一路上升。在2019年销量更是超越了苹果，位居世界第二。

在7nm、5nm时代，强行把14nm芯片用在旗舰系列上，那么结局只有一种，就是被消费者放弃。最终退出手机市场。

因为大家都明白

如果芯片回退到14nm，那么手机的芯片配置性能会全面下降，包括GPU、CPU和通信性能都会下降。这样的手机不会是旗舰手机，甚至连大型游戏都没有办法玩。

写到最后

虽然理论上看，中芯国际把14nm芯片做大，性能能够达到7nm芯片水平，但是在智能手机上，由于功耗等多方面原因，是无法实现的，强行采用14nm技术，势必会“翻车”。

而强者愈强、弱者愈弱的马太效应已经出现在芯片制造领域。台积电占有50%的市场份额，三星占据了18%的市场份额，而7nm工艺被台积电和三星所垄断，真正做到了赢者通吃。

如果中芯国际想在芯片制造领域有一席之地的话，仍需要加大研发力度，提升设备性能，购买EUV光刻机。这些事永远绕不过去的坎。如果想着依靠做大14nm工艺代替7nm工艺，最终是“搬起石头砸自己的脚”。

我是科技铭程，欢迎共同讨论！