什么是10nm

　　10nm即CPU的“制作工藝”，是指在生產處理器的過程中，集成電路的精細度，也就是說精度越高，生產工藝越先進。在同樣的體積下可以塞進更多電子元件，處理器的性能更強，功耗更低。［1］10nm制程芯片面積遠遠小于14nm制程芯片，這意味著廠商有更多的空間來為智能手機設計更大的電池或更纖薄的機身。工藝的改善加上更先進的芯片設計，能夠顯著延長手機續航時間。

　　10nm手機

　　2016年11月，美國高通公司宣布將與三星電子合作共同開發下一代驍龍835處理器，最大特色是采用10納米制程工藝打造，同時支持QuickCharge4.0快充技術。高通方面表示，由于采用全新的10納米制程工藝，驍龍835處理器將具備更低的功耗以及更高性能，從而提升移動設備的用戶體驗。借助10納米工藝制程，高通驍龍835處理器具備更小的SoC尺寸，讓OEM廠商可以進一步優化移動設備的機身內部結構，比如增加電池或是實現更輕薄的設計等等。此外，制程工藝的提升也會改善電池續航能力。目前驍龍835已經投入生產，預計搭載驍龍835處理器的設備將會在2017年上半年陸續出貨。

　　采用了最新10nm技術的驍龍835

　　10nm服務器

　　2016年12月8日，美國高通公司通過其子公司QualcommDatacenterTechnologies宣布，提供全球首款10納米服務器處理器商用樣片，并進行了現場演示。作為QualcommCentriq產品家族的首款產品，QualcommCentriq2400最高可配置48個內核，并采用最先進的10納米FinFET制程技術制造而成。QualcommCentriq2400系列主打QDT的ARMv8可兼容定制內核——QualcommFalkorCPU，該內核經高度優化，可同時實現高性能與低功耗，專門針對數據中心最常見的工作負載而設計。

　　本次宣布將引領行業進入下一代制程工藝，為數據中心提供高性能的基于ARM架構的服務器處理器。目前云服務客戶正在尋求新的服務器解決方案，在滿足性能、效率及功耗的同時優化總體擁有成本；而QDT在滿足這一需求方面具有獨特優勢。QDT的目標是利用ARM生態系統提供創新的服務器SoC，為客戶在高端服務器處理器領域提供新選擇，以此重塑數據中心計算的未來格局。

　　此外，QDT還演示了在QualcommCentriq2400處理器上運行基于Linux和Java的ApacheSpark和Hadoop。QualcommCentriq2400處理器系列目前已經向主要的潛在客戶提供樣品，并預計在2017年下半年實現商用。

　　7nm和10nm哪個提升更大

　　1、對比現有封裝，臺積電的InFO能帶來20%的封裝面積減少，20%的性能提升以及10%的散熱改善。看起來封裝也對SOC性能有明顯影響。。。（難怪說臺積電依靠16FF+和InFO有信心獨吞A10）

　　2、依靠良品率的持續改進，16nm作為新制程產能攀升速度，創了新紀錄。除了16FF+，還有16FFC。包括16+和16C，將有40個客戶的100個芯片流片。16nm會和28nm一樣長壽（祖傳），按照上面說法，沒有第一代16FF

　　3、10nm密度是16FF+兩倍，速度提高20%，功耗降低40%。

　　4、7nm相比10nm在密度、速度、功耗都會有明顯提升

　　其實制程的瓶頸我們早已遇到，當初憑借將電晶體的平面結構轉化為立體結構，也就是FinFET（鰭式場效電晶體）的使用，我們突破桎梏，迎來了10nm制程的時代。而從10nm往后，處理器的發展就寄托于新的蝕刻工藝—極紫外光刻（EUV），用更小更鋒利的“手術刀”來切割出更小的電晶體結構。

　　為什么原來說7nm是半導體工藝的極限

　　10年前我們覺得65nm工藝是極限，因為到了65nm節點二氧化硅絕緣層漏電已經不可容忍。所以工業界搞出了HKMG，用high-k介質取代了二氧化硅，傳統的多晶硅-二氧化硅-單晶硅結構變成了金屬-highK-單晶硅結構。

　　5年前我們覺得22nm工藝是極限，因為到了22nm溝道關斷漏電已經不可容忍。所以工業界搞出了finfet和FD-SOI，前者用立體結構取代平面器件來加強柵極的控制能力，后者用氧化埋層來減小漏電。

　　現在我們覺得7nm工藝是極限，因為到了7nm節點即使是finfet也不足以在保證性能的同時抑制漏電。所以工業界用砷化銦鎵取代了單晶硅溝道來提高器件性能。

　　當我們說工藝到了極限的時候，我們其實是在說在現有的結構、材料和設備下到了極限。然而每次遇到瓶頸的時候，工業界都會引入新的材料或結構來克服傳統工藝的局限性。

　　當然這里面的代價也是驚人的，每一代工藝的復雜性和成本都在上升，現在還能夠支持最先進工藝制造的廠商已經只剩下三家半了。

　　7nm工藝處理器價格不低

　　根據國外媒體報導指出，芯片中的線寬越小，就可以在單位面積的芯片上整合更多的晶體管，也使得系統芯片可以整合更多芯片，讓功能更加強大。不過，之前所公布的高通驍龍845處理器，就有消息指出，高通已經決定該產品將不會采用新一代的7納米工藝制造，而將繼續使用三星半導體的10納米工藝生產。至于，全球第2大手機芯片廠商聯發科，也決定在其HelioP處理器中，采用臺積電的12或16納米工藝，生產時間將是2018年上半年。

　　報導中進一步指出，半導體產業人士表示，手機芯片制造商遷移到7納米工藝的動力不足，主要是新技術所提供的競爭力比較有限。因為，采用7納米工藝生產的處理器，可以獲得更低的功耗。但是，在處理性能和芯片面積縮小方面，和10納米工藝相差不大。

　　目前，全球最大的半導體代工廠臺積電，也正在優化其最新的7納米+工藝，這使得手機芯片制造商也保持觀望態度，然后決定采用7納米工藝，還是等待更進階的7納米+工藝，可以保持廠商們在7納米工藝上的投資不浪費。這也說明了高通的驍龍845處理器為什么不前進7納米工藝，仍然留在10納米工藝的原因。

　　此外，隨著全球智能手機成長速度明顯下滑，廠商也壓低了芯片的采購價格，這使的芯片制造商會更加謹慎考慮所使用的工藝和成本。因為一旦采用7納米工藝，這顯示代工成本將會增長，芯片制造商的利潤率也將受到影響。因此，做為高端手機龍頭廠的三星和蘋果，2018年仍然會進入7納米工藝處理器的階段。至于，出貨量僅次于三星與蘋果的華為，在受限成本壓力下，預計將不會隨之跟進。

　　也業界人士統計，一旦手機芯片規劃采用了7納米工藝來生產之后，芯片制造商大約需要每年1.2億套到1.5億套的產量才能夠盈虧平衡，彌補研發成本。目前看來，只有蘋果、三星、高通和聯發科能夠達到這樣的生產規模。其他包括華為、小米在內的手機廠商，雖然有能力自行設計手機處理器。但是，因為產量規模比較低，難以和專業芯片制造商一樣，快速采用最先進的線寬和生產技術。因此，將不會貿然前進7納米工藝的世界中。