近期改变产业的三个半导体技术突破,很多人还没关注
上周跟做半导体封装的老哥们喝夜啤,吹水吹到最近半年行业里出的几个新东西,当场有人拍啤酒瓶,说这哪里是小步迭代,明明就是颠覆规矩的突破。
半导体原子沟道扭转堆叠扫描电镜实拍图
原理说出来其实不难懂,原来的硅片是平的,沟道排成一排,地方不够就得缩尺寸。现在把一层层硅原子片,扭个1.1度叠上去,原子会自动排列成周期性的纳米级沟道,密度直接翻三倍还多。相当于同样面积的芯片,能放三倍的晶体管,不用缩光刻机的分辨率就能做到性能翻倍。
说实话,看到这个成果的时候我第一反应是,怎么早没人想到?这不就是卷错方向了?所有人都在挤独木桥,结果人家从旁边开了条高速路。
这个突破对行业的影响真的太大了,至少很多卡在EUV设备上的玩家,突然又多了个新选项,不用死磕最先进的光刻机也能摸到先进制程的门槛。
国内量产8英寸碳化硅半导体晶圆成品实拍图
你知道这意味着什么吗?明年开始,十几万价位的普通电车也能用上全碳化硅动力系统,续航直接多跑一百公里,快充速度还能再提20%。
原来海外厂商垄断了大直径碳化硅的良率技术,卖多少钱全看他们心情,想涨就涨。现在我们自己把良率做上来了,不仅能满足国内每年千万辆新能车的需求,今年下半年已经开始批量出口抢海外订单了。
这块的突破,比十个逻辑芯片的新闻都实在,毕竟真真切切能让我们普通人买到更便宜、续航更长的电车。对吧?
存算一体终于落地:AI芯片捅破了内存墙
AI大火之后,大家都在说GPU不够用,其实传统芯片架构有个天生的bug,叫内存墙。计算和存储分开,数据来回跑,90%的功耗都耗在路上了,性能越高功耗越夸张,一块数据中心GPU功耗能到上千瓦,比电磁炉还费电。
存算一体说要把计算放在存储里面做,从架构上解决内存墙的问题,这个概念吹了快十年了,一直都是实验室的PPT产品,没人做出来能用的量产货。
今年不一样了。国内厂商已经推出了量产的边缘AI存算一体芯片,用来做智能摄像头的AI识别,智能家居的本地大模型推理,实测功耗比传统同性能GPU低了90%,响应速度还翻了三倍。
我之前去参观过他们的测试台,一块指甲盖大的芯片,就能本地跑7B参数的大模型,回答问题生成内容,响应速度比连云端还快,整颗芯片的功耗才不到5瓦。真的,我当时站在旁边,鸡皮疙瘩都起来了。
原来我们一直说大模型只能放在数据中心,用户要用必须联网传数据,以后说不定你的手机,你的智能手表,你的车载导航,都能本地跑大模型,不用联网,不用把你的隐私数据传给服务商,安全性和响应速度不知道好多少。
这个突破,说它是下一代AI芯片的起点,真的不为过。
不过话说回来,所有这些突破,现在都还在放量的初期,离大规模普及还要个三四年。没有哪个突破一出来就能直接改变世界,中间还要磕产能、磕成本、磕良率,要走的路还很长。
但是你得承认,整个半导体行业从来没有真的停下。摩尔定律说了这么多年要死,结果每次都有人换个思路,把行业的天花板再往上抬一块。
这些看起来不起眼的实验室突破,再过个五六年回头看,说不定就是改变整个科技产业的关键节点。你说呢?
绕开EUV的1nm突破:原子堆叠玩出新花样
这么多年,先进制程的内卷,全卷在EUV光刻机的分辨率上。ASML说我能做多细,整个行业就只能走多远。所有人都捏着鼻子等ASML的新机器,一台卖三四个亿美金,还得排队抢,排个两三年才能拿到。 所有人都默认,要做更先进的制程,就得等更先进的EUV,没别的路子。 今年上半年,麻省理工和台积电联合发了新成果,用原子级扭转堆叠沟道,不用下一代EUV,现有设备就能做1nm,甚至更小的制程。
半导体原子沟道扭转堆叠扫描电镜实拍图
原理说出来其实不难懂,原来的硅片是平的,沟道排成一排,地方不够就得缩尺寸。现在把一层层硅原子片,扭个1.1度叠上去,原子会自动排列成周期性的纳米级沟道,密度直接翻三倍还多。相当于同样面积的芯片,能放三倍的晶体管,不用缩光刻机的分辨率就能做到性能翻倍。
说实话,看到这个成果的时候我第一反应是,怎么早没人想到?这不就是卷错方向了?所有人都在挤独木桥,结果人家从旁边开了条高速路。
这个突破对行业的影响真的太大了,至少很多卡在EUV设备上的玩家,突然又多了个新选项,不用死磕最先进的光刻机也能摸到先进制程的门槛。
碳化硅成本腰斩:功率半导体的新拐点
很多普通人只盯着手机的逻辑芯片,其实对当下的新能源产业来说,碳化硅功率半导体才是真正的卡脖子环节。你开的电车,充的快充桩,用的光伏逆变器,全靠这东西扛高压扛大电流,性能比传统硅基器件好太多。 原来碳化硅为啥普及慢?核心就是大直径单晶良率上不去。8英寸的碳化硅晶圆,原来全球主流良率才30%出头,做十个坏七个,成本比同尺寸硅晶圆高十倍,一辆车用下来光是碳化硅器件就要几千块,整车成本下不来,十几万的亲民价位电车根本用不起。 今年国内衬底龙头出了新的生长技术,把晶体生长的降温速率控制精度做到了0.1℃每小时,硬生生把8英寸碳化硅的良率拉到了72%,成本直接砍了一半还多。
国内量产8英寸碳化硅半导体晶圆成品实拍图
你知道这意味着什么吗?明年开始,十几万价位的普通电车也能用上全碳化硅动力系统,续航直接多跑一百公里,快充速度还能再提20%。
原来海外厂商垄断了大直径碳化硅的良率技术,卖多少钱全看他们心情,想涨就涨。现在我们自己把良率做上来了,不仅能满足国内每年千万辆新能车的需求,今年下半年已经开始批量出口抢海外订单了。
这块的突破,比十个逻辑芯片的新闻都实在,毕竟真真切切能让我们普通人买到更便宜、续航更长的电车。对吧?
存算一体终于落地:AI芯片捅破了内存墙
存算一体终于落地:AI芯片捅破了内存墙
AI大火之后,大家都在说GPU不够用,其实传统芯片架构有个天生的bug,叫内存墙。计算和存储分开,数据来回跑,90%的功耗都耗在路上了,性能越高功耗越夸张,一块数据中心GPU功耗能到上千瓦,比电磁炉还费电。
存算一体说要把计算放在存储里面做,从架构上解决内存墙的问题,这个概念吹了快十年了,一直都是实验室的PPT产品,没人做出来能用的量产货。
今年不一样了。国内厂商已经推出了量产的边缘AI存算一体芯片,用来做智能摄像头的AI识别,智能家居的本地大模型推理,实测功耗比传统同性能GPU低了90%,响应速度还翻了三倍。
我之前去参观过他们的测试台,一块指甲盖大的芯片,就能本地跑7B参数的大模型,回答问题生成内容,响应速度比连云端还快,整颗芯片的功耗才不到5瓦。真的,我当时站在旁边,鸡皮疙瘩都起来了。
原来我们一直说大模型只能放在数据中心,用户要用必须联网传数据,以后说不定你的手机,你的智能手表,你的车载导航,都能本地跑大模型,不用联网,不用把你的隐私数据传给服务商,安全性和响应速度不知道好多少。
这个突破,说它是下一代AI芯片的起点,真的不为过。
不过话说回来,所有这些突破,现在都还在放量的初期,离大规模普及还要个三四年。没有哪个突破一出来就能直接改变世界,中间还要磕产能、磕成本、磕良率,要走的路还很长。
但是你得承认,整个半导体行业从来没有真的停下。摩尔定律说了这么多年要死,结果每次都有人换个思路,把行业的天花板再往上抬一块。
这些看起来不起眼的实验室突破,再过个五六年回头看,说不定就是改变整个科技产业的关键节点。你说呢?