本篇文章主要來(lái)盤(pán)點(diǎn)一下全球主流半導(dǎo)體公司工藝水平，進(jìn)行一個(gè)排名大比拼，孰前孰后，來(lái)看看就知道啦！

以下就是對(duì)不同芯片生產(chǎn)商的制造技術(shù)進(jìn)行的一個(gè)排名，如下表所示，可以較為便捷地了解哪種工藝更為先進(jìn)。表中密度以MTr/mm2計(jì)算，其代表每平方毫米數(shù)百萬(wàn)個(gè)晶體管。截至2019年1月，英特爾的10nm技術(shù)依然領(lǐng)先于臺(tái)積電和三星的7nm技術(shù)。

有一點(diǎn)需要注意，上述數(shù)字在某些情況下是近似的。但是，這不會(huì)影響排名。如果更深入地研究這個(gè)問(wèn)題，英特爾的10nm比臺(tái)積電7nm的SRAM稍微密集一些。但臺(tái)積電的7nm實(shí)際上比英特爾的邏輯單元更密集，這使事情變得更加復(fù)雜，卻很有意思。

由于英特爾的10nm還沒(méi)有大規(guī)模生產(chǎn)，臺(tái)積電的7nm是目前市場(chǎng)上明顯的贏家。

接下來(lái)，對(duì)比看看TSMC、GlobalFoundries、三星和英特爾等不同制造商的不同工藝節(jié)點(diǎn)都有什么特點(diǎn)。

一、臺(tái)積電

臺(tái)積電是目前世界上最大的獨(dú)立半導(dǎo)體代工制造商。臺(tái)積電與世界上一些最大的芯片設(shè)計(jì)商合作，如Nvidia，AMD，高通，蘋(píng)果，華為和聯(lián)發(fā)科。截至2019年1月，臺(tái)積電憑借其7nm制造工藝引領(lǐng)新一代的高端技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，該工藝已經(jīng)開(kāi)始批量生產(chǎn)，iPhone XS和華為Mate 20 Pro等頂級(jí)手機(jī)品牌都采用了這一技術(shù)。

1）7nm

首先，讓我們看看最近一年來(lái)炒作最火熱的臺(tái)積電7nm工藝。TSMC的7nm工藝實(shí)際上有多種變體，7nm FF/FF+（FinFET和FinFET+）的晶體管密度約為96.49 MTr/mm2，7nm HPC的晶體管密度為66.7 MTr/mm2。

7nm FinFET工藝是TSMC自身10nm工藝密度的1.6倍。此外，與10nm技術(shù)相比，7nm工藝可使性能提高20％，功耗降低40％。

目前該技術(shù)主要用于：A12 Bionic（iPhone XS Max），Snapdragon 855，Kirin 980，Zen 2（Ryzen 3000 Series）。

2）10nm

臺(tái)積電的10nm節(jié)點(diǎn)工藝的密度為60.3 MTr/mm2，是自身12nm/16nm節(jié)點(diǎn)密度的2倍多，速度提高了15％，功耗降低了35％。

目前該技術(shù)主要用于：Apple A11 Bionic，Kirin 970，Helio X3。

3）12nm/16nm

與20nm工藝相比，臺(tái)積電16nm的速度提高近50％，功耗降低60％，其密度為28.2 MTr/mm2。

臺(tái)積電的12nm技術(shù)或多或少是一種營(yíng)銷(xiāo)噱頭，類(lèi)似于他們的16nm節(jié)點(diǎn)。這個(gè)12nm節(jié)點(diǎn)只是它們重新命名的16nm工藝，具有更好的柵極密度和較少的優(yōu)化。12nm工藝的估計(jì)密度約為33.8 MTr/mm2。臺(tái)積電的12nm和16nm工藝為麒麟、聯(lián)發(fā)科處理器和Nvidia的GeForce 10系列等提供代工服務(wù)。

主要用于：Nvidia圖靈GPU（GeForce 20系列），麒麟960，麒麟659，麒麟710，Helio P60，Helio P70，Apple A10 Fusion處理器。

二、英特爾

英特爾是全球第二大芯片制造商。曾幾何時(shí)，英特爾在半導(dǎo)體市場(chǎng)處于絕對(duì)的領(lǐng)先地位，但其10nm工藝的一再延遲使其在高端技術(shù)上已經(jīng)相當(dāng)落后。

1）7nm

2018年12月，英特爾宣布他們正在開(kāi)發(fā)7nm工藝，并且正在按計(jì)劃進(jìn)行。英特爾7nm工藝將使用EUVL（極紫外光刻）制造，預(yù)計(jì)晶體管密度將達(dá)到242 MTr /mm2，是10nm工藝 的2.4倍。

現(xiàn)狀：正在進(jìn)行中。

2）10nm

英特爾的10nm工藝最初預(yù)計(jì)將于2016年首次推出，但截至2018年底，它已被推遲3次！

英特爾10nm工藝密度約為100 MTr /mm2，是14nm工藝的2.7倍。從這一點(diǎn)看，英特爾的10nm相當(dāng)于其他公司所標(biāo)榜的7nm技術(shù)。

現(xiàn)狀：英特爾正在努力提高良率，可能在2019年末進(jìn)入批量生產(chǎn)。

用于：Core i3-8121U處理器。

3）14nm

英特爾的14nm工藝晶體管密度估計(jì)為43.5 MTr/mm2。截至目前，從Broadwell到Coffee Lake，都擁有相同的14nm技術(shù)，已用于其5代處理器之中。然而，這款14nm技術(shù)仍然優(yōu)于臺(tái)積電的16nm/12nm和三星的14nm技術(shù)。

英特爾還推出了14nm+和14nm++，只是進(jìn)行了微小的改進(jìn)。

主要用于：英特爾的第5代，第6代，第7代，第8代和第9代移動(dòng)和桌面處理器。

由于10nm節(jié)點(diǎn)的延遲，英特爾簡(jiǎn)單地改進(jìn)了他們的14nm節(jié)點(diǎn)，在性能和功耗方面略有改進(jìn)，并將它們命名為14nm +和14nm ++。這些只是微小的改進(jìn)，并沒(méi)有進(jìn)行晶體管密度微縮。

三、三星

2017年7月，三星取代英特爾成為全球最大的芯片制造商。對(duì)于幾乎相同的工藝節(jié)點(diǎn)，三星芯片的晶體管密度與TSMC相當(dāng)。三星為高通、蘋(píng)果、Nvidia和許多其他廠商生產(chǎn)芯片，并且還將其14nm工藝許可給GlobalFoundries。

1）7nm

三星在2018年下半年在世界上首次采用EUV技術(shù)生產(chǎn)了7nm芯片，工藝密度為95.3 MTr/mm2。相比10nm技術(shù)，性能提高了20％，同時(shí)功耗降低了50％。

現(xiàn)狀：已進(jìn)入批量生產(chǎn)。

2）8nm

三星的8nm工藝也稱(chēng)為8nm LPU（Low Power Ultimate），它只是其10nm工藝的延伸。就晶體管密度而言，它與臺(tái)積電的7nm HPC工藝非常相似，其密度為61.18 MTr/mm2。該技術(shù)用于制造Exynos 9820芯片，將在2019年即將推出的Galaxy S10和Galaxy Note 10中使用。

用于：Exynos 9820處理器。

3）10nm

三星10nm工藝有兩種變體，10nm LPE（Low Power Early）和10nm LPP（Low Power Plus）。其第二代工藝（10nm LPP）性能提高了10％，密度為51.82 MTr /mm2，是14nm工藝密度的1.6倍。

適用于：Snapdragon 835，Snapdragon 845，Exynos 9810，Exynos 8895，Exynos 961。

4）11nm

與14nm LPP（Low Power Plus）工藝相比，11nm LPP（Low Power Plus）工藝可提供高出15％的性能。但是，功耗保持不變，這個(gè)過(guò)程更像是對(duì)14nm工藝的擴(kuò)展。

用于：Snapdragon 675。

5）14nm

三星的14nm工藝是其最廣泛使用的制造節(jié)點(diǎn)之一，該工藝的晶體管密度為32.5 MTr /mm2，主要用于Nvidia的GeForce 10系列，以及許多Qualcomm和Exynos芯片。它有多種變體，14nm LPE（Low Power Early）和14nm LPP（Low Power Plus）。

用于：Nvidia GeForce 10系列，Snapdragon 820，Snapdragon 821，Exynos 8890，Exynos 7870。

四、GlobalFoundries

GlobalFoundries（格羅方德，格芯）是一家美國(guó)半導(dǎo)體公司，為高通、AMD和Broadcom等各種品牌制造處理器。

1）7nm

此前，得益于三星背后的支持，GlobalFoundries的7nm走在前列，而且2018年3月還邀請(qǐng)少數(shù)資深記者前往旗下最先進(jìn)的紐約Malta的Fab 8工廠，介紹他們計(jì)劃向7nm EUV光刻技術(shù)推進(jìn)。然而，計(jì)劃趕不上變化。18年8月宣布，出于經(jīng)濟(jì)因素考慮，擱置7nm LP項(xiàng)目，將資源回歸到12nm/14nm FinFET以及12FDX/22FDX上。

盡管曾有許多業(yè)內(nèi)專(zhuān)家估計(jì)它的7nm技術(shù)比臺(tái)積電的7nm還要更加密集，但GlobalFoundries目前已經(jīng)停止了他們的7nm開(kāi)發(fā)，已經(jīng)不會(huì)再與臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)。按照AnandTech的報(bào)道，GF的5nm和3nm研發(fā)也將終止，已經(jīng)逐步停掉與IBM硅研發(fā)中心在這方面的合作。

2）12nm

GlobalFoundries 12nm工藝的性能比其前代產(chǎn)品提高了15％，密度提高了10％。Ryzen 2000系列便基于其12nm節(jié)點(diǎn)技術(shù)。當(dāng)前，GF的12nm/14nm多用在AMD的銳龍?zhí)幚砥鳎≧yzen 2000 Series）、Radeon GPU上，12FDX/22FDX則可以提供優(yōu)質(zhì)的性?xún)r(jià)，可用于集成模擬和射頻組件上，如5G基帶。

用于：Zen +架構(gòu)產(chǎn)品（Ryzen 2000 Series）。

3）14nm

GlobalFoundries實(shí)際上從三星那里獲得了14nm技術(shù)。

用于：AMD Vega系列，Ryzen第二代APU，Radeon 500系列。

目前，GlobalFoundries已經(jīng)停止一切與7nm工藝有關(guān)的投資研發(fā)，轉(zhuǎn)而專(zhuān)注現(xiàn)有的14/12nm FinFET工藝和22/12nm FD-SOI工藝，提供包括射頻、嵌入式存儲(chǔ)器和低功耗等一系列創(chuàng)新IP及功能，并調(diào)整相應(yīng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)支持新的產(chǎn)品組合方案，這一選擇可能和最近幾年窘迫的財(cái)務(wù)狀況有關(guān)。

五、中芯國(guó)際

據(jù)最近報(bào)道，中芯國(guó)際在14nm FinFET技術(shù)開(kāi)發(fā)上已經(jīng)獲得重大進(jìn)展，良率已高達(dá)95％，其第一代FinFET技術(shù)研發(fā)已進(jìn)入客戶(hù)導(dǎo)入階段，并且將在今年上半年投入大規(guī)模量產(chǎn)。

同時(shí)，12nm的工藝開(kāi)發(fā)也取得突破。中芯國(guó)際的14nm/12nm進(jìn)展，對(duì)于中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)極大利好，但是與全球的先進(jìn)技術(shù)相比，中國(guó)還比較落后，還需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)共同努力，以便早日在世界高端芯片制造領(lǐng)域占據(jù)一席之地。