芯片里的单位纳米是什么意思?是否是越小越先进呢?

新手学堂019

芯片里的单位纳米是什么意思?是否是越小越先进呢?,第1张

芯片的本质就是将大规模的集成电路小型化,并且封装在方寸之间的空间内。英特尔10nm一个单位占面积5444nm,每平方毫米1008亿个晶体管。nm(纳米)跟厘米、分米、米一样是长度的度量单位,1纳米等于10的负9次方米。1纳米相当于4倍原子大小,是一根头发丝直径的10万分之一,比单个细菌(5微米)长度还要小得多。

芯片制造的过程就如同房子一样,先由晶圆作为地基,再层层往上堆叠电路和晶体管,完成所期望的造型。

芯片有各式各样封装形式

芯片封装最初定义是保护芯片免受周围环境的影响,包括来自物理、化学方面的影响。如今的芯片封装,是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁(芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接)。

芯片的工艺制程nm数越小代表越先进根据国际半导体技术蓝图(ITRS)的规定,我们常所说的芯片14nm、12nm、10mm、7nm就是用来描述半导体制程工艺的节点代数,通常以晶体管的半节距(half-pitch)或栅极长度(gatelength)等特征尺寸来表示,以衡量集成电路工艺水平。

在不同半导体元件上,所描述的对象是不一样的,比如:在DRAM芯片中,描述的是在DRAM单元中两条金属线间最小允许间距Pitch值的一半长度Half-Pitch半节距长度;而用在CPU上时,描述的则是CPU晶体管中栅极的长度。

在电子显微镜下,32nm和22nm晶体管

但栅极长度并不代表一切,栅极之间的距离和内连接间距也是决定性能的关键要素,这两个距离决定了单位面积内晶体管的数量。

从晶体管密度来看,2014

年发布的英特尔14nm节点为每平方毫米3750万个晶体管,略低于台积电每平方毫米4800万及三星每平方毫米5100万水平。英特尔10nm节点晶体管密度为每平方毫米1008亿个,三星7nm节点为每平方毫米10123亿,基本持平;

台积电宣称初代7nm节点晶体管密度为16nm节点的约3倍、10nm节点的16倍,由此推算每平方毫米约8000万个晶体管,略低于英特尔10nm节点水平;而

2019 年台积电采用 EUV 工艺的 N7+节点也有望量产,晶体管密度提升20%,由此计算晶体管密度达到每平方毫米 1

亿个左右水平,将与英特尔、三星 2019

年量产工艺基本一致。

工艺制程的进步可以提高芯片的性能性能的提高具体包括了三个方面:规模增大、频率提高、功耗下降。规模对应的工艺指标主要包括晶体管密度、栅极间距、最小金属间距等。频率和功耗对应指标主要包括栅极长度、鳍片高度等。晶体管密度提高,可以扩大芯片的晶体管规模,增加并行工作的单元或核心,或者缩小芯片面积,提高良率并降低单位成本。

栅极长度越小,可使芯片的频率提高或者功耗下降。栅极长度缩小(或者沟道长度缩小)使得源极与漏极之间距离缩小,电子仅需流动较短的距离就能够运行,从而可以增加晶体管开关切换频率,提升芯片工作频率;另一方面,栅极长度缩小、电子流动距离减小可以减低内阻,降低所需导通电压,芯片工作电压降低,在相同工作频率下电压下降带来功耗降低(动态功耗

P=CV^2f,功耗与电压的平方、频率成正比)。 

芯片频率的提高与功耗下降两个目标此消彼长,不可兼得。晶体管的功耗包括静态功耗及动态功耗两部分。静态功耗是电路稳定时的功耗,即常规的电压乘电流;动态功耗指电容充放电功耗和短路功耗,即晶体管在做

1 和 0

的相互转换时会根据转换频率的高低产生不同大小的功耗;

根据登德尔缩放比例定律,晶体管面积的缩小使得其所消耗的电压以及电流会以差不多相同的比例缩小。比如:晶体管的大小减半,静态功耗将会降至四分之一(电压电流同时减半)。在产业初期根据登纳德缩放比例,设计者可以大大地提高芯片的时钟频率,因为提高频率所带来的更多的动态功耗会和减小的静态功耗相抵消。

大概在

2005

年之后,漏电现象的出现打破了原先登纳德所提出的定律,使得晶体管在往更小工艺制作时候的静态功耗不减反增,同时也带来了很大的热能转换,使得芯片的散热成为了急需解决的问题。

因而芯片已无法继续在增加频率的同时降低总体功耗,根据动态功耗 P=CV^2f 可以得出,频率提高与功耗下降两个目标的关系是此消彼长的,需要根据芯片设计可以在两者之间寻求平衡。 

在栅极长度(或沟道长度)缩小到一定程度后,就很容易产生量子隧穿效应,会产生较大的电流泄漏问题。所以才出现FinFET即鳍式场效应晶体管技术,晶体管从2D平面结构进入3D鳍式结构,提高鳍片高度(FinHeight),可以减少漏电的发生,进一步提高性能或降低功耗。

在FinFET结构中,三个表面被栅极围绕,能有效控制泄漏。提高鳍片高度,栅极对电流的控制能力更强,可控性的提高使得栅极能够使用更低的电压来切换开关,使用更少能量即可以开启/关闭。同时电子在三个表面流动,增加了流动电子量,进一步提高了性能。 

持续提高芯片性能是先进制程的核心追求历年先进制程均率先应用于旗舰级智能手机AP或计算机CPU等。手机主芯片通常采用最先进两代工艺打造,旗舰手机主芯片走在制程前沿,最先进制程推出后即开始采用,新制程出现后向下转移,而中低端手机主芯片通常采用次顶级制程打造。 

目前7nm及10nm主要应用包括高端手机AP/SoC、个人电脑及服务器CPU、矿机ASIC

等。14nm主要应用包括中高端手机AP/SoC、显卡GPU、FPGA 等。较为成熟的28nm

节点主要应用包括中低端手机、平板、机顶盒、路由器等主芯片。 

先进制程竞争已成为影响芯片决定因素

工艺提升对于芯片性能提升影响明显。工艺提升带来的作用有频率提升以及架构优化两个方面。一方面,工艺的提升与频率紧密相连,使得芯片主频得以提升;另一方面工艺提升带来晶体管规模的提升,从而支持更加复杂的微架构或核心,带来架构的提升。

随着制程节点进步,可以发现频率随工艺增长的斜率已经减缓,由于登德尔缩放定律的失效以及随之而来的散热问题,单纯持续提高芯片时钟频率变得不再现实,厂商也逐渐转而向低频多核架构的研究。

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并无法直接对比出哪家更强,原因有如下:

在技术上两家的选择也不同,三星在3nm节点就上了GAA环绕栅极晶体管技术,理论上更先进,台积电则要到2024年的2nm节点才会使用GAA晶体管,3nm还是FinFET晶体管技术的。

三星目前量产的是3nm GAE工艺,够降低45%的功耗,减少16%的面积,并同时提升23%的性能。

第二代的3nm GAP工艺可以降低50%的功耗,提升30%的性能,同时面积减少35%,效果更好,不过要到2024年才能量产,还有2年时间。

至于台积电的3nm工艺,他们为客户提供了多达五种不同版本,是历代工艺中最丰富的,包括N3、N3P、N3S、N3X、N3E等等,每种3nm工艺的技术优势也不同。现在三星与台积电的3nm依然不好直接比较,但是决定双方胜负的并不是技术水平,而是谁能拉拢到更多的客户。

相关总结:

在这方面,台积电的优势还是比三星强多了,苹果首发3nm是没跑了,Intel本来今年也要首发,但情况有变,延期到了明年,依然是台积电3nm首批客户之一。

再往后,AMD、高通、NVIDIA、联发科、博通等传统客户几乎也会选择台积电3nm,这些公司的订单将是台积电3nm最大的保证。相比之下,三星目前可信的3nm客户也就2家,一个是矿机芯片厂商,一个是手机芯片厂商,但具体是谁没公布。

不过三星也不是完全没机会,台积电能拿到这么多客户跟稳定的产能输出有关,良率控制得很好,三星如果在3nm节点做到了技术及产能都没问题,AMD、高通、NVIDIA之类的厂商依然有可能增加三星作为二供的,未来几年里一切都有可能。

国产OLED屏和三星的差距有多大?我想,华为P40系列已经给出了答案,从观感上,优秀的国产OLED屏和三星的差距,并没有想象中大,因为销量超过了采用三星OLED屏幕的小米10和一加8系列。

我这么说,很多人可能不服气,认为P40系列混用LG

Display和京东方屏幕,不厚道,不厚道的原因是国产屏幕不如韩国屏幕(三星、LG)。但别忘了,华为的折叠屏手机搭载的也是京东方屏,已经更新两代,并没有传出屏幕不好,P40系列一如既往地采用京东方屏时,为啥突然就有了“周冬雨排列”不如韩国屏的说法?

个人以为,国产屏不如韩国屏的论调背后,其实掺杂了恶性市场竞争因素,这里不想站队,所以不展开。只强调一点:说京东方屏幕不好的人,如何解释京东方给苹果公司提供LCD屏幕,下一步将为iPhone提供OLED屏幕的事实?我们都知道,大厂为了保证货源供应以及以价能力,都会发展两家以上供应商,也就是说混用零部件再正常不过,如果混用不厚道,苹果岂不是早被口水淹死了,因为iPhone和iPad的屏幕,没有不混用的(见下图)。

所以,以混用为攻击的靶子,把国产OLED屏幕和低质划等号并不是厚道的做法。对消费者来说,不要被这种营销手段带偏了,而应将关注点落在屏幕质量上。其实,国产OLED屏幕和三星等韩国屏幕的差距,不在采用何种像素排列上,而在于产业上,归纳起来主要有:韩国OLED产业起步早,产业链规模庞大且完整,AMOLED技术领先,而且得到政府的积极支持,产量庞大,仅在中小尺寸领域,三星一家就占了全球超过90%的份额;国产OLED屏幕起步晚,生产技术落后于三星等国际巨头,表现在良率和产能方面;OLED产业链还没有完全自主化,部分关键原材料如驱动IC、导电玻璃、封装玻璃

、有机材料基本依赖进口,关键设备以及整套设备的系统化技术等也都掌握外企业手中。

三星周四表示,它有望在本季度(即未来几周内)使用其 3GAE (早期 3 纳米级栅极全能)制造工艺开始大批量生产。该公告不仅标志着业界首个3nm级制造技术,也是第一个使用环栅场效应晶体管(GAAFET)的节点。

三星在财报说明中写道:“通过世界上首次大规模生产 GAA 3 纳米工艺来增强技术领先地位 。”(Exceed market growth by sustaining leadership in GAA process technology,adopt pricing strategies to ensure future investments, and raise the yield and portion of our advanced processe)

三星代工的 3GAE 工艺技术 是该公司首个使用 GAA 晶体管的工艺,三星官方将其称为多桥沟道场效应晶体管 (MBCFET)。

三星大约在三年前正式推出了其 3GAE 和 3GAP 节点。三星表示,该工艺将实现 30% 的性能提升、50% 的功耗降低以及高达 80% 的晶体管密度(包括逻辑和 SRAM 晶体管的混合)。不过,三星的性能和功耗的实际组合将如何发挥作用还有待观察。

理论上,与目前使用的 FinFET 相比,GAAFET 具有许多优势。在 GAA 晶体管中,沟道是水平的并且被栅极包围。GAA 沟道是使用外延和选择性材料去除形成的,这允许设计人员通过调整晶体管通道的宽度来精确调整它们。通过更宽的沟道获得高性能,通过更窄的沟道获得低功耗。这种精度大大降低了晶体管泄漏电流(即降低功耗)以及晶体管性能可变性(假设一切正常),这意味着更快的产品交付时间、上市时间和更高的产量。此外,根据应用材料公司最近的一份报告,GAAFET 有望将cell面积减少 20% 至 30% 。

说到应用,它最近推出的用于形成栅极氧化物叠层的高真空系统 IMS(集成材料解决方案)系统旨在解决 GAA 晶体管制造的主要挑战,即沟道之间的空间非常薄以及沉积多晶硅的必要性。在很短的时间内在沟道周围形成层栅氧化层和金属栅叠层。应用材料公司的新型 AMS 工具可以使用原子层沉积 (ALD)、热步骤和等离子体处理步骤沉积仅 15 埃厚的栅极氧化物。高度集成的机器还执行所有必要的计量步骤。

三星的 3GAE 是一种“早期”的 3nm 级制造技术,3GAE 将主要由三星 LSI(三星的芯片开发部门)以及可能一两个 SF 的其他 alpha 客户使用。请记住,三星的 LSI 和 SF 的其他早期客户倾向于大批量制造芯片,预计 3GAE 技术将得到相当广泛的应用,前提是这些产品的产量和性能符合预期。

过渡到全新的晶体管结构通常是一种风险,因为它涉及全新的制造工艺以及全新的工具。其他挑战是所有新节点引入并由新的电子设计自动化 (EDA) 软件解决的新布局方法、布局规划规则和布线规则。最后,芯片设计人员需要开发全新的 IP,价格昂贵。

外媒:三星3nm良率仅有20%

据外媒Phonearena报道,三星代工厂是仅次于巨头台积电的全球第二大独立代工厂。换句话说,除了制造自己设计的 Exynos 芯片外,三星还根据高通等代工厂客户的第三方公司提交的设计来制造芯片。

Snapdragon 865 应用处理器 (AP) 由台积电使用其 7nm 工艺节点构建。到了5nm Snapdragon 888 芯片组,高通回到了三星,并继续依靠韩国代工厂生产 4nm Snapdragon 8 Gen 1。这是目前为三星、小米、摩托罗拉制造的高端 Android 手机提供动力的 AP。

但在 2 月份,有报道称三星 Foundry 在其 4nm 工艺节点上的良率仅为 35%。这意味着只有 35% 的从晶圆上切割下来的芯片裸片可以通过质量控制。相比之下,台积电在生产 4nm Snapdragon 8 Gen 1 Plus 时实现了 70% 的良率。换句话说,在所有条件相同的情况下,台积电在同一时期制造的芯片数量是三星代工的两倍。

这就导致台积电最终收到高通的订单,以构建其剩余的 Snapdragon 8 Gen1 芯片组以及 Snapdragon 8 Gen 1 Plus SoC。我们还假设台积电将获得制造 3nm Snapdragon 8 Gen 2 的许可,即使高通需要向台积电支付溢价以让该芯片组的独家制造商在短时间内制造足够的芯片。

尽管三星最近表示其产量一直在提高,但《商业邮报》的一份报告称,三星 3nm 工艺节点的产量仍远低于公司的目标。虽然三星代工厂的全环栅极 (GAA) 晶体管架构首次推出其 3 纳米节点,使其在台积电(台积电将推出其 2 纳米节点的 GAA 架构)上处于领先地位,但三星代工厂在其早期 3 纳米生产中的良率一直处于10% 至 20%的范围 。

这不仅是三星需要改进的极低良率,而且比 Sammy 在 4nm Snapdragon 8 Gen 1 中所经历的上述 35% 良率还要糟糕。

Wccftech 表示,据消息人士称,三星将从明年开始向客户发货的 3nm GAA 芯片组的第一个“性能版本”实际上可能是新的内部 Exynos 芯片。据报道,三星一直在为其智能手机开发新的 Exynos 芯片系列,但现阶段尚不清楚它们是否会使用 3nm GAA 工艺节点制造。

台积电和三星很快就会有新的挑战者,因为英特尔曾表示,其目标是在 2024 年底之前接管行业的制程领导地位。它还率先获得了更先进的极紫外 (EUV) 光刻机。

第二代 EUV 机器被称为High NA 或高数值孔径。当前的 EUV 机器的 NA 为 033,但新机器的 NA 为 055。NA 越高,蚀刻在晶圆上的电路图案的分辨率就越高。这将帮助芯片设计人员和代工厂制造出新的芯片组,其中包含的晶体管数量甚至超过了当前集成电路上使用的数十亿个晶体管。

它还将阻止代工厂再次通过 EUV 机器运行晶圆以向芯片添加额外的功能。ASML 表示,第二代 EUV 机器产生的更高分辨率图案将提供更高的分辨率将使芯片特征小 17 倍,芯片密度增加 29 倍。

通过首先获得这台机器,英特尔将能够朝着从台积电和三星手中夺回制程领导地位的目标迈出一大步。

台积电3nm投产时间曝光

据台媒联合报报道,在晶圆代工三强争霸中,台积电和三星在3纳米争战,始终吸引全球半导体产业的目光。据调查,一度因开发时程延误,导致苹果新一代处理器今年仍采用5纳米加强版N4P的台积电3纳米,近期获得重大突破。台积电决定今年率先以第二版3纳米制程N3B,今年8月于今年南北两地,即新竹12厂研发中心第八期工厂及南科18厂P5厂同步投片,正式以鳍式场效电晶体(FinFET)架构,对决三星的环绕闸极(GAA)制程。

据台积电介绍,公司的3纳米(N3)制程技术将是5纳米(N5)制程技术之后的另一个全世代制程,在N3制程技术推出时将会是业界最先进的制程技术,具备最佳的PPA及电晶体技术。相较于N5制程技术,N3制程技术的逻辑密度将增加约70%,在相同功耗下速度提升10-15%,或者在相同速度下功耗降低25-30%。N3制程技术的开发进度符合预期且进展良好,未来将提供完整的平台来支援行动通讯及高效能运算应用,预期2021年将接获多个客户产品投片。此外,预计于2022下半年开始量产。

而如上所述,晶圆18厂将是台积电3nm的主要生产工厂。资料系那是,台积电南科的Fab 18是现下的扩产重心,旗下有P1 P4共4座5纳米及4奈厂,以及P5 P8共4座3纳米厂,而P1 P3的Fab 18A均处于量产状态,至于P4 P6的Fab 18B厂生产线则已建置完成,而Fab 18B厂,即3纳米制程产线,早在去年年年底就已开始进行测试芯片的下线投片。

在芯片设计企业还在为产能“明争暗斗”的时候,晶圆制造领域又是另外一番景象。对晶圆制造厂来说,眼下更重要的是3nm的突破。谁率先量产了3nm,谁就将占领未来晶圆制造产业的制高点,甚至还会影响AMD、英伟达等芯片巨头的产品路线图。

毫无疑问,在3nm这个节点,目前能一决雌雄的只有台积电和三星,但英特尔显然也在往先进制程方面发力。不过从近日的消息来看,台积电和三星两家企业在量产3nm这件事上进行的都颇为坎坷。Gartner 分析师 Samuel Wang表示,3nm 的斜坡将比之前的节点花费更长的时间。

近日,一份引用半导体行业消息来源的报告表明,据报道,台积电在其 3nm 工艺良率方面存在困难。消息来源报告的关键传言是台积电发现其 3nm FinFET 工艺很难达到令人满意的良率。但到目前为止,台积电尚未公开承认任何 N3 延迟,相反其声称“正在取得良好进展”。

众所周知,台积电3nm在晶体管方面采用鳍式场效应晶体管(FinFET)结构,FinFET运用立体的结构,增加了电路闸极的接触面积,进而让电路更加稳定,同时也达成了半导体制程持续微缩的目标。其实,FinFET晶体管走在3nm多多少少已是极限了,再向下将会遇到制程微缩而产生的电流控制漏电等物理极限问题,而台积电之所以仍选择其很大部分原因是不用变动太多的生产工具,也能有较具优势的成本结构。特别对于客户来说,既不用有太多设计变化还能降低生产成本,可以说是双赢局面。

从此前公开数据显示,与5nm芯片相比,台积电3nm芯片的逻辑密度将提高75%,效率提高15%,功耗降低30%。据悉,台积电 3nm 制程已于2021年3 月开始风险性试产并小量交货,预计将在2022年下半年开始商业化生产。

从工厂方面来看,中国台湾南科18厂四至六期是台积电3nm量产基地。客户方面,从上文可以看出,英特尔、苹果、高通等都选择了台积电。大摩分析师Charlie Chan日前发表报告称,台积电在2023年的3nm芯片代工市场上几乎是垄断性的,市场份额接近100%。

不同于台积电在良率方面的问题,三星在3nm的困难是3 纳米GAA 制程建立专利IP 数量方面落后。据南韩媒体报道,三星缺乏3 纳米GAA 制程相关专利,令三星感到不安。

三星在晶体管方面采用的是栅极环绕型 (Gate-all-around,GAA) 晶体管架构。相比台积电的FinFET晶体管,基于GAA的3nm技术成本肯定较高,但从性能表现上来看,基于GAA架构的晶体管可以提供比FinFET更好的静电特性,满足一定的珊极宽度要求,可以表现为同样工艺下,使用GAA架构可以将芯片尺寸做的更小。

平面晶体管、FinFET与GAA FET

与5nm制造工艺相比,三星的3nm GAA技术的逻辑面积效率提高了35%以上,功耗降低了50%,性能提高了约30%。三星在去年6月正式宣布3nm工艺制程技术已经成功流片。此外,三星还曾宣布将在 2022 年推出 3nm GAA 的早期版本,而其“性能版本”将在 2023 年出货。

目前,在工厂方面,此前有消息称三星可能会在美国投资170亿美元建设3nm芯片生产线。在客户方面,三星未有具体透露,但曾有消息称高通、AMD 等台积电重量级客户都有意导入三星 3nm 制程,但介于上述提到的韩媒报道高通已将其3nm AP处理器的代工订单交给台积电,三星3nm客户仍成谜。

在Pat Gelsinger于去年担任英特尔CEO之后,这家曾经在代工领域试水的IDM巨头又重新回到了这个市场。同时,他们还提出了很雄壮的野心。

在本月18日投资人会议上,英特尔CEO Pat Gelsinger再次强调,英特尔2nm制程将在2024年上半年可量产,这个量产时间早于台积电,意味2年后晶圆代工业务与台积电竞争态势会更白热化。

虽然在3nm工艺方面,英特尔没有过多的透露,但是Digitimes去年的研究报告分析了台积电、三星、Intel及IBM四家厂商在相同命名的半导体制程工艺节点上的晶体管密度问题,并对比了各家在10nm、7nm、5nm、3nm及2nm的晶体管密度情况。

在工厂方面,英特尔曾强调将斥资800亿欧元在欧洲设厂,英特尔德国负责人Christin Eisenschmid受访时透露,将在欧洲生产2nm或推进更小的芯片。英特尔将2nm作为扩大欧洲生产能力的重要关键,以避免未来在先进技术竞争中落后。

总的来说,在3nm节点,台积电、三星和英特尔谁会是最后的赢家可能只有交给时间来判定,但从目前情势来看,台积电或略胜一筹。

3nm已经到了摩尔定律的物理极限,往后又该如何发展?这已经成为全球科研人员亟待寻求的解法。目前,研究人员大多试图在晶体管技术、材料方面寻求破解之法。

上述三星在3nm制程中使用的GAA晶体管就是3nm后很好的选择,GAA设计通道的四个面周围有栅极,可减少漏电压并改善对通道的控制,这是缩小工艺节点时的关键。据报道,台积电在2nm工艺上也将采用GAA晶体管。

纳米线是直径在纳米量级的纳米结构。纳米线技术的基本吸引力之一是它们表现出强大的电学特性,包括由于其有效的一维结构而产生的高电子迁移率。

最近,来自 HZDR 的研究人员宣布,他们已经通过实验证明了长期以来关于张力下纳米线的理论预测。在实验中,研究人员制造了由 GaAs 核心和砷化铟铝壳组成的纳米线。最后,结果表明,研究人员确实可以通过对纳米线施加拉伸应变来提高纳米线的电子迁移率。测量到未应变纳米线和块状 GaAs 的相对迁移率增加约为 30%。研究人员认为,他们可以在具有更大晶格失配的材料中实现更显着的增加。

最近,英特尔一项关于“堆叠叉片式晶体管(stacked forksheet transistors)”的技术专利引起了人们的注意。

英特尔表示,新的晶体管设计最终可以实现3D和垂直堆叠的CMOS架构,与目前最先进的三栅极晶体管相比,该架构允许增加晶体管的数量。在专利里,英特尔描述了纳米带晶体管和锗薄膜的使用,后者将充当电介质隔离墙,在每个垂直堆叠的晶体管层中重复,最终取决于有多少个晶体管被相互堆叠在一起。

据了解,英特尔并不是第一家引用这种制造方法的公司,比利时研究小组Imec在2019年就曾提出这个方法,根据 Imec 的第一个标准单元模拟结果,当应用于 2nm 技术节点时,与传统的纳米片方法相比,该技术可以显着提高晶体管密度。

垂直传输场效应晶体管(VTFET)由IBM和三星共同公布,旨在取代当前用于当今一些最先进芯片的FinFET技术。新技术将垂直堆叠晶体管,允许电流在晶体管堆叠中上下流动,而不是目前大多数芯片上使用的将晶体管平放在硅表面上,然后电流从一侧流向另一侧。

据 IBM 和三星称,这种设计有两个优点。首先,它将允许绕过许多性能限制,将摩尔定律扩展到 1 纳米阈值之外。同时还可以影响它们之间的接触点,以提高电流并节约能源。他们表示,该设计可能会使性能翻倍,或者减少85%的能源消耗。

其实,对于3nm以后先进制程如何演进,晶体管制造只是解决方案的一部分,芯片设计也至关重要,需要片上互连、组装和封装等对器件和系统性能的影响降至最低。

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    IT168评测中心GT-S8000C是三星旗下最新一款多媒体手机,单从包装盒上几个简单的参数我们就能感觉到它的不凡:31英寸 AMOLED显示屏,WVGA(480x800)分辨率;800Mhz处理器;TouchWiz 20 3D触控界面;500万像素AF镜头。而它实际的表现到底如何,就请跟随笔者进入下面的详细评测文章:

三星S8000C(

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三星S8000C(

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    三星S8000C采用了目前最为流行的直板大屏触控设计,31英寸的屏幕几乎占据了前面板绝大多数的面积,16:9的宽屏显示也是目前高端手机广泛采用的类型。边框设计上,三星S8000C并没有延续以往三星商务手机多以银灰色为主的风格,而是采用更具内涵气质的黑色。1088x535x119mm的尺寸和110克的重量显得非常纤薄,男士握感分外轻灵,女士把持圆润大气。

三星S8000C(

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    对于三星S8000C的这块1600万色、WVGA(480X800)分辨率屏幕我们不得不多加描述一些,相信每个刚刚接触它的人都会在打开屏幕的一刹那为之震惊!出身AMOLED的它在显示效果上却绝对值得关注。提起AMOLED,相信熟悉手机产品的朋友对它能够有一些印象,诺基亚之前推出的两款产品N85和N86两款产品就曾采用过这种屏幕材质,当时我们就对其显示效果有所领教。而N85和N86都采用的是26英寸的屏幕,在尺寸上和三星S8000C的31英寸难以匹敌,大尺寸的AMOLED效果自然更加震撼。

三星S8000C(

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    从我们拍摄的屏幕样张相信大家已经很清晰的感觉到AMOLED屏幕魅力,不论是画面对比度、可视角度还是画质细腻程度上它都较我们常见的TFT屏幕更加出众。AMOLED具备自发光的特色,不需使用背光板,因此比TFT更能够做得轻薄,可以省下占TFT LCD 3~4成比重的背光模块成本;而耗电量也仅有TFT LCD的6成。具有如此多优点的AMOLED之所以目前没有被广泛采用就是当前其良率不够高,使得整体成本高于TFT LCD 50%,对大量采用形成了门槛。如果未来AMOLED的良率能够达到跟TFT LCD一样的水平,那取代TFT LCD绝对是指日可待。那么由此我们不难看出,当前采用AMOLED屏幕的产品绝对是一种身份和实力的象征,而它的表现也是有目共睹。

 

三星S8000C(

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    屏幕下方,三星S8000C还是设计了拨号、挂机/电源和一个功能键,并且功能键的设计还是颇费心机,采用了类似水晶切割的工艺,触感上更加舒适,功能键的作用主要有两种,一种是短按可以在之前进行的两个操作间转换,长按则可启动任务管理器,对多任务运行中的S8000C进行进程管理。

三星S8000C

    屏幕上方anycall的标识、话机听筒以及距离感应器,距离感应器可以在使用者打电话过程中根据人脸距离手机屏幕的距离来自动对屏幕进行开关控制。当人脸距离屏幕很近时便将屏幕关闭,既可以省电,又可以防止脸部触及屏幕形成误操作;而当人脸原理屏幕后便将屏幕自动点亮,方便用户进行后续操作。这种极具人性化的装置在很多高端手机中都已开始采用。

三星S8000C(

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    翻转机身,在背面我们又对S8000C有了新的发现。不同于前面板深沉的黑色基调,后面板采用了一种非常独特的隐形花纹设计。在垂直视角几乎看不到的花纹在倾斜的视角中却能显示除非常炫目的效果,也为整机的风格瞬间注入一股时尚元素。

三星S8000C(

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    三星S8000C配置了一颗500万像素AF自动对焦镜头,并搭配有双LED闪光灯。这样的配置在目前的多媒体手机中应该算的上是中上游的水平,也让我们对其拍照表现多了几分期待。后盖下部是独立扬声器,不过外放时的音量不是很大。

三星S8000C(

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    打开后盖,我们看到三星S8000C配置的是一颗1080mAh锂离子电池,虽然如此的容量对于一款多媒体手机来说肯定不算大。但好在S8000C的AMOLED屏幕可以帮助它在显示中节省相当一部分电量,从而对其延长续航起到帮助作用。在每天30分钟通话、30分钟音乐欣赏、10张拍照的情况下可以轻松维持两天的续航,比较不错。

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    电池仓上方紧挨摄像头的便是SIM卡槽和microSD卡槽,用户要插拔microSD卡要先将手机后盖打开,稍显不便,最大支持16GB容量扩展。

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    机身顶部是microUSB接口和35mm耳机接口,microUSB接口可以进行数据传输或是充电,而35mm通用耳机接口则可以让用户自由搭配喜欢的耳机对于一款音乐性能出众的手机来说尤其重要。机身左侧是挂绳孔和音量增减键。

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    机身右侧是拍照键、功能键和HOLD键,三星S8000C支持长按拍照键启动拍照功能,并可半按快门进行对焦。而紧挨拍照键的功能键则可启动3D触控界面或是动作控制菜单。HOLD键可随时对屏幕进行锁定或是解锁操作。

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    随机配件中附赠可拆卸式线控耳机,用户可根据自己的实际需求选择是否接驳线控部分,还是直接采用耳机进行音乐欣赏,入耳式设计让音乐效果更加震撼。

"Touch wiz 20

    提起操作界面,三星旗下当属大名鼎鼎的Touch Wiz,就在操作界面争夺日渐激烈的情况下,三星也及时对Touch wiz进行了升级,全新面貌的20版本随S8000C展现在我们面前。

 

    在待机界面中,依然是我们熟悉的Touch wiz侧边栏,可以随意拖拽、隐藏的图标让用户可以对喜欢的程序进行及时的调用。

 

 

    按住侧面的功能键,新一代的3D触控键面便来到了我们眼前。如果您之前见识过LG KM900e的话相信对此不会陌生,S8000C的魔方式界面与其十分相似。不过在使用中我们发现,S8000C中的小魔方可以在触摸操作下在任意角度停留,非常有趣。而魔方的六个面各分别对应不同的功能,用户可自由旋转然后选择每个面对应的功能,当然也可以直接点击屏幕下方的图标进行功能选择。进入功能,显示界面依然是3D效果,非常的炫。

 

    不仅如此,用户还可以通过动作之门来设置通过动作控制来完成某个程序的的执行,只要轻轻晃动、或是轻轻拍打机顶即可完成相应的控制,为用户带来了非常有趣的操控体验。

 

 

    “扬声器通话”打开后,在通话过程中,只要用户将手机从脸庞移开并将其放在一个平面上,手机就会自动切换到扬声器模式,在开电话会议时会很方便。“智能解锁”中,用户可对“仅解锁”、“解锁并快速拨号”、“解锁并启动应用程序”三类操作进行细致的设定,对应的手势为A-Z 26个字母,也就是用户可进行多大26种智能解锁控制。在解锁界面,只要用户在屏幕上划出相应的字母手势,系统便会完成其预先设定的动作,非常的有趣和实用。不过用户要想清楚的记得26个动作的具体含义也不是件易事,只要设定几个常用手势便好。

 

    三星S8000C支持多任务操作,用户可长按屏幕下方的功能键随时查看任务管理器对运行中的程序进行及时管理。程序列表有3D模式和网格模式两种显示方式,点击右上角的“X”即可将其关闭。

 

    三星S8000C的功能表采用平铺式显示,共三屏。不过这些图标并不能像iPhone或是多普达magic的图标那样进行拖拽、变换位置等操作。

 

 

    三星S8000C的音乐播放器支持艺术家、唱片分类,支持播放列表,支持MP3/AAC/AAC+/e-AAC+/WMA /WMV等格式的音频文件播放。在播放界面中,可直接对播放音效、循环模式、暂停、上下曲进行控制。并可将播放中的音乐设置为语音通话铃声、来电铃声或是闹钟铃声,也可通过信息、蓝牙、电子邮件将其向外发送。

 

    支持背景播放,用户可边听歌边浏览照片、编写信息等操作。支持超低音、音乐厅、WOW HD、低音增加、音乐清晰等非常丰富的音效调节,支持立体声蓝牙耳机输出。配合35mm通用耳机接口,用户可以进行非常好的音乐欣赏体验。

 

    三星S8000C支持H263/H264/MPEG4/WMV/DivX/Xvid等视频格式,最大可播放720×480分辨率,30帧/秒的视频文件。可横屏、全屏播放,并支持电视输出。高分辨率的输出,配合31英寸AMOLED屏幕优秀的显示效果,用户可以进行非常好的视频欣赏体验。

 

    三星S8000C配置了一颗500万像素镜头,并且支持AF自动对焦和双LED闪光灯。并且拍照功能也是相当的丰富,支持人脸识别、微笑快门、眨眼识别,对于拍摄人像非常有帮助。而防抖、WDR宽动态范围、自动全景照片拍摄则在拍摄风景时可以发挥很好的作用。另外还具有相框、马赛克以及多种拍摄场景和照片效果设置。最大可拍摄2560x1920像素的照片以及720×480分辨率,30帧/秒的视频录制。

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      从拍照样张我们可以看出,三星S8000C的500万像素镜头的表现还是比较不错。在颜色的还原以及曝光的把握也比较到位。丰富的拍照选项可以让使用者充分发掘镜头潜力进行拍摄,自动对焦镜头和闪光灯在特定场景下可发挥各自的长处。如此的拍照配置具有较高的实用价值。

 

    在浏览照片中,我们又发现Touch wiz 20的一大改进,不同于以往的照片浏览方式,三星S8000C的浏览功能中支持单手缩放。用户只需单手按住屏幕一角,然后向上或向下滑动手指,即可完成对当前照片的放大或缩小操作,非常快捷。

 

 

    另外照片浏览器还支持根据照片的时间、文件名字、颜色进行分类查找,相当有趣。

 

    拨号过程中,系统会自动关联通话记录或电话本,让用户尽快找到自己想要的联系人号码。电话本查找同样支持联系人首字母快速搜索,并且具备隐形字母提示。

 

    短信编写支持智能拼音、手写输入,并可进行词组或是短句的直接输入,而手写识别的速度和准确率也让人满意,整体输入效率较高。

 

    另外还具有非常使用的FM收音机功能,同样需要利用耳机作为信号接收器,不过接收能力还是很强,可以收到几乎所有我们熟悉的电台,效果相当清晰。

 

 

 

    对于世界时钟、计算器、记事本、游戏这些基础功能当然也不会缺少,不过内置的游戏多数为试玩版本,需要额外付费才能享受全面的游戏乐趣。

  

 

    由于三星S8000C并没有采用我们熟悉的symbian S60或是windows mobile 智能操作系统,而是采用了传统封闭式系统。以往我们针对智能手机系统所进行的常规软件测试在S8000C上无法正常运行,只能勉强进行Jbenchmark /Jbenchmark 2/Jbenchmark 3D三款测试软件。不过从成绩上来看,S8000C所配置的800MHz高频处理其绝对名不虚传,部分成绩比配备了ARM 11主频

600

MHz的诺基亚E52高出很多。

 

    SPMarkjava06测试虽然能够顺利完成,导致结果并不十分合理,和软件兼容性不好有关。

    由于三星S8000C已经将操作界面升级到了Touch wiz 20 3D界面,所以系统运行对于硬件的要求自然提高了很多。在实际的使用中,80O MHz处理器显然起到了很关键的作用,即便是同时运行3-4个程序时我们也不会感觉到程序有太过明显的运行迟钝,而一般情况下操作感受相当流畅。这也让我们对这颗处理器将来的智能化前途充满了期待。

 

三星S8000C(

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"IT168评测中心观点

:三星S8000C是一款主打多媒体功能的手机,外形设计相当轻薄,不论是男士还是女士都很容易对其倾心。31英寸800X480像素1600万色AMOLED屏幕的表现堪称完美,显示效果明显优于传统TFT显示屏,并且具有很好的节电特性,有利于延长手机续航时间。

    Touch wiz 20界面为用户带来了相当多的新鲜体验:3D 触控菜单非常炫,让用户在视觉和触觉上都能感受到不一样的震撼效果。动作控制的巧妙加入让手机操作的乐趣更加丰富多彩,智能解锁为用户快速控制提供了极为有效的途径。多任务管理让系统资源得到更好的利用率,单指缩放在浏览时更加惬意。

    丰富的音乐和视频格式支持让多媒体功能更加实用,多种音效调节可以满足更多音乐风格的爱好者。720x480高像素视频文件的播放结合AMOLED屏幕的良好显示效果让用户的视觉体验更加出众。500万像素AF镜头以及丰富的拍照选项让其实用价值大幅攀升,较好的拍照表现可以满足用户日常多种拍摄需求。

    虽然配置有目前稀少的800MHz高频处理器,但是三星S8000C却没有搭配“主流”的智能操作系统让很多智能手机爱好者感到遗憾,但飞速流畅的体验和优秀的测试成绩也让我们对这颗处理器的智能化道路充满了期待。

   

首先是三星固态硬盘比较好。是的,机器马上感觉速度快了很多,性能比原来的sata协议nvme ssd有明显提升。我的机器是pcie32总线,拉低了ass测试分数。这个跑分已经很满意了。空间大很多,1tb全部分配到c盘,应用可以随便装。使用分区助手迁移旧系统,无需重新安装机器。

其次是三星NVMe M2 980固态硬盘(以下简称三星980)正式亮相。它是三星首款无DRAM的消费级固态硬盘,最高可提供3500 MB/s的顺序读取速度和3000 MB/s的顺序写入速度。三星980有250GB、500GB和1TB三个版本。值得一提的是,三星之前的NVMe SSD 1TB版价格从未跌破2000元。这款新产品定价如此之高,让人叹为观止,但也可能让人对其产生些许怀疑。

再者是在使用25英寸SATA SSD硬盘甚至PCIe 30 SSD时,由于存储速度较慢,有些游戏会设置在内存中预加载30秒的游戏数据,以避免游戏过程中的停滞。厂商称之为“不活跃”数据,会占用大量内存。有了高速的PCIe 40 SSD,只有几秒甚至下一秒的游戏数据可以存储在内存中。即使玩家突然改变主意,去了别的路,也能快速加载相应的场景,NPC等数据。

要知道是随着闪存的堆层数和良率的不断提高以及市场供需的影响。SSD的价格不断下降,并且随着内容创作者时代的到来,个人存储数据量不断增加,因此消费者的主流容量从256GB逐渐增加到512GB。容量增长的同时,消费者对SSD性能的需求也在增加。随着5G、物联网、AI、内容创作的兴起,势必会给存储行业的数据传输模式带来根本性的改变。