图源:台积电
谷歌的研究结果显示,“晶体管本钱低落在 28 纳米时结束,并且代际变革持平。”
多年来,业界对付新制程节点晶体管单位本钱的递减收益一贯持担忧态度。最新的芯片制造工艺,例如 7nm、5nm 和 3nm,须要更繁芜昂贵的制造设备,本钱动辄数亿美元。例如,一台 ASML Twinscan NXE 光刻机就须要 2 亿美元。这将尖端晶圆厂的培植本钱推高至 200 亿至 300 亿美元,导致芯片生产本钱居高不下。
IT之家把稳到,Milind Shah 在 IEDM 行业展会上展示的图表显示,以 28 纳米为基准的 1 亿门晶体管本钱实际上持平乃至有所上升,这种本钱结束使得部分芯片设计不愿采取最新制程。相反,将芯片分解成多个小芯片(chiplet)并进行集成变得更具吸引力。例如,AMD 的 Ryzen 桌面 CPU 和英特尔的 Meteor Lake 条记本 CPU 都采取了这种办法,由 3 到 4 个采取不同制程的芯片组成。

然而,多芯片设计也存在一些寻衅。首先,它们常日比单芯片设计更耗电,不适宜移动设备。其次,多芯片集成是一项繁芜的工程任务,虽然像 MonolithIC 3D 这样的公司供应集成做事,但其本钱不菲。末了,前辈封装技能本身也昂贵,而且得到封装产能的难度与前辈制程不相上下。
虽然新制程不再能降落晶体管本钱,但对付无法有效分解或分解难度较大的芯片设计来说,它们仍旧具有主要意义。