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中国已经成功量产7纳米芯片?美国专家存疑

有消息称,中国本土的芯片制造商中芯国际已经开始出货处理器,比业界认为的领先两代。但科技媒体Protocol分析指出,这个判断并不靠谱。中芯国际既没有迹象,也没有能力大规模生产7纳米芯片。

尽管已经投入数千亿美元来追赶,中国在先进芯片制造技术的发展方面,仍然长期落后于美国、台湾和韩国。上周,一份报告在芯片观察者中引起了很大的反响。报告称,一家中国制造商可能已经缩小了这一差距。但这份报告对中国目前的芯片制造能力提出了更多的问题,而不是答案。

彭博社上周报道,中国的中芯国际可能已经设法将其芯片制造技术向前推进了两代,尽管美国的制裁旨在限制其获得必要的先进技术的能力。基于对比特币挖矿公司MinerVa芯片的分析,研究公司TechInsights得出结论,这家中国最大的芯片制造商使用一种制造工艺生产了7纳米的芯片,这个工艺很可能复制了台积电几年前使用的类似方法。

Lhzss8, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

上周四,美国参议院多数党领袖查克·舒默在议院的一次简短演讲中,重复了关于中国芯片技术成果的说法。他的演讲讨论了一项拖延已久的500亿美元补贴计划,旨在让更多半导体制造业回归美国。

舒默说:“两党成员都知道,美国的芯片危机正在给整个经济带来冲击波。它正在危及我们的国家安全。根据彭博社的一篇文章,中国的顶级芯片制造商现在可能已经将其技术进步了两代,威胁到美国的竞争力。”

如果这是真的,这将是一件大事。

但是,中芯国际成功跨越两代先进制造技术的想法,在芯片行业的一些领域受到怀疑。就像任何芯片制造技术的飞跃一样,用新工艺制造几千个芯片并不值得欢呼。最大的芯片制造商需要产出数亿个芯片才能使其成为可行的业务。

乔治城安全和新兴技术中心研究分析员威尔·亨特说:“一个芯片并不能成为一个好的生意,制造一个芯片是一回事,但要有产出速度和总量又是另一回事。你需要高的单位产量和总产量,以便在市场上具有竞争力,或占据重要份额。”

相对而言,中芯国际的芯片本身也很小。较小的芯片设计使制造商能够在每个硅片上安装更多的独立芯片。这意味着即便与高质量的制造工艺相比,中芯国际芯片的整体产量很低,但在硅片切割后,很可能仍有许多可用的硅片。

但是,TechInsights拆解的比特币挖矿处理器,缺乏一些必要的技术元素来制造类似华为所需要的那种芯片,这种芯片是在美国出口黑名单上。亨特指出,中芯国际的处理器缺乏静态随机存取存储器,即SRAM,这是英特尔和AMD等公司制造的最先进处理器的基本组成部分之一。

尽管有这些考虑,Protocol联系采访的专家都认为,仅仅是用中国可以获得的工具,生产了7纳米处理器原型,这表明中国公司的工程师已经取得了某些成就。

Yuri Samoilov, CC BY 3.0 via Wikimedia Commons

Protocol无法立即核实中芯国际,是否制造了有关的MinerVa芯片。中芯国际本身没有回复评论请求,MinerVa首席执行官马克·马表示,由于这个公司签署了保密协议,他不能透露其制造伙伴。

他说:“我不能提及代工厂或这些事情,因为我们与所有的代工厂都签有保密协议。所以我们只是在使用最新的技术,使比特币开采更有效率。我们正在努力削减成本,这基本就是我们的目标。”

在讨论制造技术时,马克淡化了纳米数字的重要性,将其主要描述为一个营销数字。在过去,这个数字曾经指的是特定功能的大小,但现在已经不是了。

根据提交给美国证券交易委员会的文件,至少有两家美国的比特币挖矿公司还没有收到他们被承诺的全部MinerVa矿机。一家公司Stronghold Digital Mining在一份文件中说,它已经订购了15000台矿机,大约价值7300万美元,但截至3月,只收到了约3200台。

马克说,这是因为供应链中断和零件短缺,而且这家公司原来的供应链高度依赖中国。马克将责任归咎于中国与新冠疫情有关的封锁,并承诺公司正在将生产转移到加拿大和美国。

中芯国际最近的公开文件披露,这家公司的大部分芯片产出使用的,是不那么先进的制造技术。文件中列出的最先进的制造技术大约是十年前的,占中芯国际收入的近四分之一。在今年早些时候的文件中,这个公司没有披露更先进的工艺节点,但中芯国际说它在2019年实现了更先进的制造技术。

为了实现7纳米工艺,亨特推测,中芯国际很可能改造了它在2020年被列入美国实体名单之前已经拥有的设备,禁令名单实际上禁止它购买美国的芯片制造工具和其他设备。

据一位熟悉电子制造和设计贸易的组织Semi的人说,中芯国际14纳米或7纳米生产的新工厂尚未破土动工,这个组织能跟踪新工厂建设。但中芯国际有可能改造现有工厂,用于先进的生产。