华为最新推出的移动端芯片——麒麟9030近期备受瞩目。在美国多年来禁止向中国出口更先进的极紫外光刻技术(EUV)的背景下,这款芯片为华为海思(HiSilicon)和中国的中芯国际(SMIC)提供了一个绝佳平台,用以展示其技术实力。

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华为刚刚发布了搭载麒麟9030麒麟9030 Pro芯片的Mate 80Mate X7智能手机。

标准的麒麟9030芯片配置如下:

  • 8个ARMv8 CPU核心,支持12线程,其中主核频率为2.75GHz,性能核心频率为2.27GHz,能效核心频率为1.72GHz

  • Maleoon 935 GPU。

同样地,麒麟9030 Pro芯片配置如下:

  • 9个ARMv8 CPU核心,采用1+4+4核心配置,支持14线程,其中主核频率为2.75GHz,性能核心频率为2.27GHz,能效核心频率为1.72GHz

  • Maleoon 935 GPU。

请注意,这些数据基于初步基准测试,据报告该芯片尚未发挥其全部潜力。

麒麟9030/Pro芯片正在测试基于深紫外光刻(DUV)技术的极限。目前,TechInsights已对华为Mate 80 Pro Max进行了拆解分析,并在此过程中研究了其麒麟9030系统级芯片。TechInsights确认,麒麟9030芯片基于中芯国际N+3制造工艺,这似乎比其N+2第二代7纳米工艺有所提升。

即便如此,TechInsights并不认为中芯国际N+3制造工艺真正等同于台积电(TSMC)、三星(Samsung)等的5纳米工艺。相反,该工艺处于7纳米5纳米节点之间。

事实上,这家专注于半导体研究的公司认为,在麒麟9030芯片中发现的中芯国际N+3工艺,代表了对其现有7纳米节点的渐进式延伸,这是通过利用基于DUV的多重图案化和设计工艺协同优化(DTCO)技术实现的。

为了帮助可能不了解的读者,深紫外光刻(DUV)使用波长为193纳米的紫外光在硅晶圆上蚀刻图案。通过重复这些蚀刻步骤,基于DUV的多重图案化技术可以创建更复杂的电路。

同样,DTCO是一种先进技术,旨在同时优化芯片设计、制造工艺和良率管理,而不是以离散步骤的形式进行,以实现原本只有基于EUV的光刻技术才能达到的特征尺寸。

DTCO与多重图案化结合使用时,其产生的流程旨在减少工艺变异和边缘放置误差(EPE)的影响,这些影响随着激进的DUV多重图案化进程而逐渐变得尖锐。

回到主题,TechInsights认为,麒麟9030N+3制造工艺在鳍片间距(FP)、接触多晶硅间距(CPP)以及共同构成前端制程(FEOL)光刻的基本晶体管几何结构方面并没有太大改进,FEOL主要处理晶体管的制造。

相反,中芯国际N+3工艺似乎主要依赖于后端制程(BEOL)光刻来实现渐进式的进步,BEOL处理的是晶体管之间的互连构建。

然而,这种方法存在相当大的风险,因为使用DUV技术缩放BEOL需要多个图案化步骤,这些步骤必须极其精确地对齐,否则良率会急剧下降。更重要的是,每个图案化步骤都会增加线粗糙度(通过未对准)和缺陷风险。

关键的是,麒麟9030表明,中芯国际正将重点放在通过DTCO实现更优越的设计规范性上,而不是试图缩小其光刻工艺,而DTCO的优化深度相对较浅。毕竟,从这类优化中能提取的改进是有限的。

中芯国际仍然可以通过先进封装技术提取可观的性能改进,但这些对于像麒麟9030这样专注于移动端的应用处理器(AP)来说重要性较低。


文章标签: #华为 #麒麟9030 #中芯国际 #DUV光刻 #芯片制造

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