芯片，随着这几年的火热，相信小伙伴们都非常熟习了。比较较那些泛泛而谈的先容，本日芯片哥想说一些不一样的内容。
问一个问题，怎么去判断芯片的前辈性？
芯片
大概有人会说，芯片哥问的这个问题好奇怪。怎么去判断芯片的前辈性？当然是依据芯片的功能啊，这个还须要阐明吗？
芯片的功能越多，越强大，芯片就自然而然就越前辈啊。举一个很大略的例子就知道了.
华为海思的麒麟芯片9000，肯定是要比高通的骁龙芯片630前辈很多。
首先麒麟芯片9000，它是支持5G功能，骁龙芯片630它就不支持。就凭这一点，就可以解释麒麟芯片9000比骁龙630要前辈。
其次麒麟芯片9000，它的生产制造工艺采取的是最前辈的5纳米，骁龙芯片630呢？则只有14纳米工艺。一个是5纳米，一个是14纳米，你说哪个芯片更前辈？
这还须要剖析判断吗？当然是麒麟芯片9000啊。
是的，判断芯片是否前辈，它的指标有很多。比如刚刚提到的芯片功能和芯片的工艺，除了这些，还有芯片的功耗、芯片的运行速率以及芯片的开拓水平等等。
在这些指标中，有一个指标比较分外，它便是芯片的生产制造工艺。芯片的功能、芯片的功耗和芯片的运行速率，这些指标都是可以通过工程师不断地去改进，去提高。
唯独芯片的生产制造工艺，它是很难实现不断地去提高的。现在芯片的工艺，已经被台积电由原来的14纳米提高到了7纳米，再从7纳米提高到了5纳米。
芯片制造
5纳米，已经是当今最领先的芯片制造工艺。未来呢？未来还有更前辈的芯片制造工艺吗？是3纳米还是2纳米？还是多少？
显然，芯片的制造工艺，它是不可能由14纳米、7纳米、5纳米、3纳米、2纳米这样一贯小下去的。芯片的制造工艺，它是有物理极限的。
3纳米与2纳米，现在还没有成功量产，只是芯片哥对未来的预测。
芯片哥为什么会这么说呢？为什么说芯片的制造工艺不可能一贯小下去呢？为什么它有物理极限呢？两个情由
1）光的频率
2）硅原子
光的频率
芯片的制造，离不开一个关键的设备，光刻机。没有光刻机，所有开拓设计的芯片，无论功能有多前辈，也无论功耗有多低，它都只能勾留在图纸上，无法被生产制造出来。
现在国人为什么那么关注芯片这个话题？还不是由于我们在芯片问题上，被别人卡住脖子了。。是由于我们缺少芯片的设计能力吗？不是，华为便是很好的例子。
是由于我们缺少光刻机，尤其是荷兰的ASML光刻机，我们就算是拿着钱去买，荷兰人也不怎么宁愿卖给我们，你说气人不？
荷兰ASML光刻机
光刻机从起初的UV光刻机水平，逐步提升到了DUV光刻机水平，再发展到现在的EUV光刻机水平。用中文来描述，UV光刻机便是紫外线光刻机，DUV光刻机便是深紫外线光刻机，EUV光刻机便是极深紫外线光刻机。
对光学轻微有点理解的小伙伴，都很清楚，光的颜色越靠近赤色，它的频率越低；越靠近紫色，它的频率就越高。光的速率是一个常数，频率越高，也便是波长越小。
光谱
我们可以创造，EUV光刻机采取的光频率是极深紫外线频率，其对应的波终年夜约为10~15纳米；DUV光刻机采取的光频率是深紫外线频率，其对应的波终年夜约为200纳米；UV光刻机采取的光频率是紫外线频率，其对应的波终年夜约为360纳米。
也便是说，光刻机越前辈，须要的光频率越高。
光的频率，它是一个物理客不雅观存在的数值，是很难通过人为的手段去改变提高的。
由于光的频率，现在已经采取了极深紫外线频率，很难再找到更高频率的光芒，以是光刻机的水平也很难再被提升。
光刻机技能得不到提升，直接导致芯片的制造工艺就得不到有效地提升，也便是芯片的制造工艺不可能由14纳米、7纳米、5纳米、3纳米、2纳米这样一贯小下去，它是有物理极限的。
硅原子
在第三代半导体材料被大规模运用之前，现在市场上主流的芯片，仍是基于硅这个材料研发制造的。
硅，在元素周期表，它的序号是14，硅原子的直径大约为0.22nm.
硅原子
我们都知道，芯片的内部是由数以亿计的晶体管构成的。通过光刻机，将这些数以亿计的晶体管光刻在硅晶圆上，然后通过封装测试，末了才形成一个完全的芯片。
在同一个硅晶圆上，晶体管的数量越多，芯片的功能就越前辈。只是在同一个硅晶圆上，晶体管的数量越多，晶体管的体积就会被哀求做得越小。
硅晶圆
但晶体管做得再小，总不可能比晶圆的硅原子还小吧。在理论上，这显然是不可能的。
硅原子多大？
芯片哥刚刚列举出了它的数值。硅原子直径大约为0.22纳米。
也便是说，芯片的制造工艺是不可能超过0.22纳米。这个也是它的一个物理极限。
写到末了，小伙伴们是不是很清楚了，由于两个成分
一个是制造芯片须要的光刻机设备。光刻机采取光的频率，它是有物理极限的。光的频率是不可能被哀求做到无限高的。
另一个是制造芯片须要的硅材料。芯片内部的晶体管，做得再小，是不可能比硅原子还小的，它是有物理极限的。
因此芯片的制造工艺它是有物理极限的。不可能像之前的那样，由14纳米、7纳米、5纳米、3纳米、2纳米这样一贯小下去的，它肯定会勾留在某个数值上的，直到无法被我们打破为止。
说道这，肯定有小伙伴问芯片哥，难道芯片的工艺，未来就没有发展了吗？就没有了新的打破了吗？就一贯勾留在现在的这个5纳米、3纳米水平吗？
这是不对滴。
想要连续在芯片的制造工艺有所打破，无非是改进类似于光刻机这样的设备性能，亦或是在芯片的材料方面去打破。
现在知道为什么我们国家在大力提倡，发展第三代半导体技能的缘故原由了吧。便是想在芯片方面，打破国外的卡脖子封锁，实现我们中国在技能上霸占更多的环球话语权。
本文由【芯片哥】原创撰写，请持续关注芯片哥，后面会定期更新有关于电子元器件和芯片，包括一些电子产品项目开拓案例的干系内容。
#芯片# #光刻机# #半导体新星演习营#
