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7纳米制程

採用 7 nm FinFET 技術節點的半導體製程

7纳米制程是半导体制造制程的一个水准。

历史

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在2015年7月，IBM宣布以硅锗制程做出第一个可运作的7纳米晶体管[1][2]。台积电在2017年年中推出试验产品[3][4]，并于2018年第2季首先量产第一代7纳米芯片[5]。

第一个问世量产的7nm芯片是台积电制造的Apple A12 Bionic，用于2018年末推出的iPhone XS和iPhone XR智能手机[6]。2019年末发表的Apple A13 Bionic使用台积电第二代7nm制程生产，用于iPhone 11及iPhone 11 Pro。

高通Snapdragon 855和华为海思的麒麟980芯片也都采用了台积电的7纳米工艺。[7]

AMD于2019年推出采用了台积电7nm FinFET制程的RX 5700系列 GPU和Zen 2微架构 Ryzen CPU。而Intel预计2023年推出。[8]

富士通与理化学研究所共同开发的超级电脑“富岳”，采用之ARM架构处理器A64FX，也以7纳米制程生产[9]。

台积电在第三代7nm才引入极紫外光刻，而三星与Intel则计划直接量产采用极紫外光刻工艺的7nm芯片。[10]

Intel的10nm的预期性能最差也仅略输台积电的7nm，但Intel的10nm产品在台积电量产第一代7nm量产时仍未完全量产，且产品未达预期性能（甚至未明显超越Intel改良多年的14nm产品）；因此台积电的第一代7nm、是第一个让Intel失去领先地位的量产制程。

台积电和三星皆将后续改善的制程命名为6纳米，于2019年量产。[11]

2020年8月台积电在官方部落格宣布，7nm制程芯片于2018年4月正式投入量产，直至2020年7月已生产出第10亿颗功能完好、没有缺陷的芯片，达成新的里程碑。

2021年4月，中芯国际在梁孟松与他的台籍团队主导下，基于现有艾司摩尔浸润式光刻（英语：Immersion lithography）DUV微影制程机台技术，开始用N+1工艺量产7纳米芯片，[12][13][14]中芯也成为继台积电[15]和三星[16]之后，全球第3家能量产7纳米制程的芯片厂。但为避免过于张扬而招致更多制裁，中芯量产7纳米芯片后秘而不宣，直至1年多后，加拿大TechInsights公司于2022年7月，经逆向工程拆解分析中芯为加拿大比特币挖矿公司MinerVa出货的MV7挖矿芯片，发现其为7纳米制程，从而证实了中芯已于1年多前量产7纳米芯片。[12][13][14]这个发现可以证明中芯国际确有利用比特币挖矿活动高峰期，为挖矿矿机业主生产ASIC矿机芯片，而研制了此工艺。[17]

2021年7月，英特尔宣布新的节点命名方式，将其节点与物理尺寸脱勾，其中该公司首次应用EUV技术的7nm FinFET制程更名为“Intel 4”，预定于2022年下半年投产、2023年出货[18][19]。

2023年9月3日，前述TechInsights公司收到Mate 60 Pro后，对其进行拆解分析后，发现中芯国际已量产了强化版的7纳米N+2工艺，证实华为海思半导体也应用了该制程。[20]

7纳米的后继制程计划是5纳米。

以7纳米制程生产的芯片

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参考文献

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  1. ^ IBM Research builds functional 7nm processor. [2018-09-18]. （原始内容存档于2018-08-23）. 
  2. ^ IBM Discloses Working Version of a Much Higher-Capacity Chip - NYTimes.com. [2018-09-18]. （原始内容存档于2018-09-18）. 
  3. ^ WATCH OUT INTEL AND SAMSUNG: TSMC IS GEARING UP FOR 7NM PROCESSING WITH TRIAL PRODUCTION. [2016-11-22]. （原始内容存档于2016-11-07）. 
  4. ^ 存档副本. [2016-11-22]. （原始内容存档于2016-11-19）. 
  5. ^ 客戶擬直奔 7 奈米製程節點，台積電積極因應需求. [2018-07-05]. （原始内容存档于2018-07-05）. 
  6. ^ Apple's A12 Bionic CPU for the new iPhone XS is ahead of the industry moving to 7nm chip manufacturing tech. CNET. 2018-09-12 [2018-09-16]. （原始内容存档于2018-09-16） （英语）. 
  7. ^ Snapdragon 8cx Compute Platform. [2018-12-12]. （原始内容存档于2018-12-07）. 
  8. ^ 英特爾財報出爐，7奈米製程產品將於2023年問世. iThome. [2021-01-25]. （原始内容存档于2021-02-05） （中文（繁体））. 
  9. ^ スーパーコンピュータ「富岳」仕様. 富士通. [2020-06-23]. （原始内容存档于2020-06-26） （日语）. 
  10. ^ Samsung Starts Mass Production of Chips Using Its 7nm EUV Process Tech. anandtech. [2018-10-17]. （原始内容存档于2018-10-18） （英语）. 
  11. ^ Jenny. 台積電宣佈推出 6nm 工藝：以 7nm 為基底改進， 2020 年試產. XFastest News. [2019-08-07]. （原始内容存档于2019-08-07） （中文（台湾））. 
  12. ^ 12.0 12.1 SMIC’s 7-nm chip process a wake-up call for US. July 25, 2022 [2023-10-13]. （原始内容存档于2023-11-17）. 
  13. ^ 13.0 13.1 China's SMIC Beats Sanctions to Make 7nm Chips – TechInsights. July 22, 2022 [2023-10-13]. （原始内容存档于2023-09-05）. 
  14. ^ 14.0 14.1 TechInsights在MinerVa挖礦機中發現中芯國際生產的7奈米晶片. iThome. [2023-08-31]. （原始内容存档于2022-12-03） （中文（繁体））. 
  15. ^ 台積電 7 奈米投產 27 個月後產出第 10 億個. 2020年8月21日 [2023年10月13日]. （原始内容存档于2023年11月17日）. 
  16. ^ 紧咬台积电，三星宣布正在量产7nm LPP芯片. 2018年10月19日 [2023年10月13日]. （原始内容存档于2023年11月17日）. 
  17. ^ 華為Mate60「純國産晶片」背後：中芯國際代工，礦機晶片練兵成軍. 动区动趋. 2023-08-30 [2023-08-31]. （原始内容存档于2023-08-31） （中文（台湾））. 
  18. ^ cnBeta. Intel宣佈全新節點命名方式：10nm改名為Intel 7、7nm改為Intel 4. 电脑王. [2021-07-27]. （原始内容存档于2021-07-27）. 
  19. ^ Andy Yang. Intel 最新 10nm 技術改名為「Intel 7」，新製程路線圖看向「埃」時代. Engadget Chinese. 2021-07-27 [2021-07-27]. （原始内容存档于2021-10-29）. 
  20. ^ TechInsights Finds SMIC 7nm (N+2) in Huawei Mate 60 Pro | TechInsights. www.techinsights.com. [2023-09-06]. （原始内容存档于2023-09-06）. 

外部链接

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7 nm 光刻制程（页面存档备份，存于互联网档案馆）

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