众所周知,自从高通骁龙888芯片推出之后, 有关于5nm芯片翻车的说法就越来越多。而经过一些机构的实测,其实不只是骁龙888,包括麒麟9000、苹果A14,其实都存在翻车问题。

表现就是性能提升不明显,但功耗增长很高,同时发热量也较大,造成5nm工艺,较之7nm工艺,并没有预期中的提升。

为什么5nm芯片集体翻车,这锅真要由台积电、三星来背

那么为何5nm芯片会集体翻车?其实是与老迈的鳍式场效应晶体管(FinFET)技术有关的。这也是为什么英特尔表示5nm、三星则表示3nm时,要换成环绕栅极晶体管(GAAFET)技术的原因。

我们知道芯片全部是由晶体管组成,比如华为麒麟9000表示有153亿晶体管,而所谓的芯片工艺,则是指CMOS晶体管的沟道长度。

而工艺提升,都是以缩短这个沟道长度为目标的,越先进的工艺,沟道长度越短。这就会导致短沟道效应,造成漏电现象。

为什么5nm芯片集体翻车,这锅真要由台积电、三星来背

芯片的功能分为两部分,一部分是各逻辑单元运算产生的功耗,叫做动态功能,而漏电现象在晶体管中,也称之为静态功耗。静态功耗其实在先进工艺芯片(14nm及以下工艺)中,占总功耗的50%以上。

并且越是先进的工艺,由于沟道长度越短,那么漏电现象越严重,不管是英特尔,还是三星、台积电,其实都无法解决这个问题。

而研究表明,GAAFET技术,也就是环绕栅极晶体管的表现会比鳍式场效应晶体管(FinFET)更好,因为GAAFET的阈值电压低很多。

为什么5nm芯片集体翻车,这锅真要由台积电、三星来背

本来到5nm时,应该要抛弃掉FinFET晶体管,转向GAAFET的,这样静态功耗会低很多,但台积电、三星为了稳妥,不敢贸然更换技术,然后导致5nm芯片翻车了。

到3nm时,三星会换用GAAFET,而台积电据称还会死守FinFET,到时候会迎来什么样的光景,还无法预料。