最终于今年年初,成功将良率提升至60%,实现量产突破!
相较于前世,整整提前了一年半!
而昆仑600,便是中芯N+2工艺,首款商用级量产移动芯片!
至于核心性能参数,在工艺制程,落后高通骁龙8+Gen1、苹果A15等旗舰芯片一代半的情况下,昆仑600自然占不到什么便宜。
但这也不重要就是了。
正如此前所言,7nm工艺芯片,已经足以充分满足,消费者日常高频使用的社交、视频、游戏等场景。
5nm/4nm制程,所带来的额外峰值性能,在绝大多数场景下,难以转化为可感知的体验提升。
更何况,各家友商采购的高通、联发科等厂商的通用芯片,为兼容数十个品牌的硬件配置与系统生态,通常会被迫预留大量冗余模块,导致芯片能效比受损。
以骁龙8+Gen1为例。
其日常刷视频的功耗,比理论值高35%,约30%的性能,始终处于闲置状态,反而加剧了发热问题。
当然,这也跟友商们的调校能力不足有关。
反观昆仑芯片,从设计之初,就与极光OS、影像模组、续航管理等系统深度协同。
砍掉了90%的冗余适配模块,将晶体管资源,集中于高频场景,进而将N+2工艺的潜力,发挥到极致。
这使得极光O4,在芯片制程落后的情况下,日均续航反而比搭载骁龙8+Gen1的竞品,高出15%~20%!
游戏帧率稳定性,提升20%~30%!
这种“定制化协同”,才是友商难以复制的核心竞争力~
星光之所以推动中芯国际,持续攻关先进制程,更多其实是为了极光的骄阳算力卡。
不同于手机芯片,已经出现性能溢出,对于算力卡而言,晶体管密度,直接决定了算力密度。
每一次制程升级,都是算力的跃迁。
哪怕骄阳指令集和骄阳架构,能够通过极致的并行计算优化、异构算力调度,榨出同制程芯片,35%以上的额外算力潜力。
也仍无法完全绕开,“制程是算力密度天花板”的物理定律。
好在,“骄阳超节点”与“极光万卡集群”,已经全面投入运营,表现颇为惊艳。
综合算力规模、任务调度效率、能耗比与大模型训练速度等核心指标,丝毫不逊于,基于英伟达A100搭建的同类超算集群!
并且,在“骄阳Q1”TPU的加持下,极光还有着极为显著的成本与能耗优势~
单卡算力的落后,对他们的影响十分有限~
说白了,无论是AI大模型训练、智驾仿真测试,还是元宇宙数字孪生构建,其算力需求都呈现“超大规模、高并发、长时间”等特征。
单卡算力再强,也注定无法满足需求。
换言之,集群的互联效率、调度能力、容错性,比单卡算力更重要。
而这也正是极光最为擅长~
值得一提的是,在20年Q1,中芯N+2工艺,完成风险流片后,联合研发小组,便已在此基础上,启动了N+3工艺的研发,重点提升晶体管密度与能效比。
并于今年第二季度,成功完成首轮流片!
性能方面,N+3较前代工艺,提升30%+!
功耗降低25%!
等效台积电5.5nm!
按照当前的研发进度,预计明年Q1,良率即可满足商业化量产。
届时,新一代昆仑芯片、骄阳算力卡、骄阳TPU,也都将随之同步出炉~
不过N+3工艺,也就是极限了。
没办法。
单次DUV光刻分辨率约38nm,多重曝光技术,理论极限约5nm。
4nm及以下节点,掩膜成本将高达N+3工艺的2~3倍,且良率难以突破60%。
综合成本,将超EUV方案两倍,彻底失去商业竞争力。
也因此,在N+3工艺突破后,联合研发小组,不再继续追求5nm以下节点。
而是选择通过工艺优化,提升N+2/N+3的性能与功耗表现,以成本优势,快速抢占市场份额。
同步推进先进封装、Chiplet技术等,“非摩尔定律”路线的研发,以“先进制程打磨+封装创新”的双轮驱动,构建差异化竞争壁垒。
比如“Chiplet异构集成”技术。
即:将不同制程、不同功能的芯片,通过高速互联技术,封装在一起,形成一块“超级芯片”。
以骄阳500为例。
其单卡算力约286TFLOPS。
若是将4颗骄阳500的计算裸片,通过Chiplet技术集成,单卡算力将突破1PFLOPS!
达到英伟达最新旗舰,H100的水平!
且成本仅为后者的50%!
又比如“硅通孔3D封装技术”。
通过垂直堆叠,将芯片体积缩小40%,内存带宽提升至1TB/s!
该技术可让骄阳算力卡,适配车载智驾域控制器的狭小空间,解决“算力卡体积过大无法上车”的行业痛点!
说白了,其实就是通过“空间堆叠”,替代“制程微缩”,实现算力的跨越式提升。
当然,这并不是说,他们就彻底放弃先进制程了。
事实上,国产半导体产业联盟,自成立之初,核心任务之一,便是攻关EUV光刻机。
并且,他们也没把EUV光刻机,视为唯一路线。
还在同步布局,非硅基半导体材料、新型晶体管架构等前沿技术研发,构建“主流路线攻坚+前沿路线卡位”的双线战略。
国内有钱有人有市场,没必要把鸡蛋放在一个篮子里。
更没必要始终跟着老外的节奏,在他们的游戏规则里打转~
挥霍就完了~
至于极光O4的第二项核心突破,则是存储芯片。
早在20年9月份,大金毛就全面掐断了星光和华威,获取海外存储芯片的路径。
好在,两家早有准备,提前囤积了大量存储芯片,同步加速推动国产替代计划。
此前曾提到过,早在16年,极光便已将长江存储,拉入了“国产半导体产业联盟”,联合攻关存储芯片相关技术。
17年,华威也加入其中。
次年,在多方联合攻关下,长江存储便推出了国内首款,3D NAND闪存芯片!
实现零的突破!
更关键的是,他们还走出了一条,全新的技术路径——Xtacking技术!
简单来说,传统3D NAND,需将存储单元和CMOS外围控制电路,做在同一块晶圆上。
不仅容易出现层数增高后,信号延迟、散热不良等问题,相关工艺专利,还长期被三星、美光等巨头垄断。
而Xtacking技术,则创新性的采用了“分晶圆制造+精准键合”模式。
先在两片独立晶圆上,分别加工存储阵列和外围电路,再通过数十亿根纳米级金属互联通道,将两片晶圆,牢固键合为一个整体。
该技术彻底改变了传统3D NAND的制造逻辑!
不仅完美绕开了欧美巨头的专利壁垒,还带来了三项核心优势。
更高的存储密度!
更快的传输速度!
更凶残的技术迭代速度!