目前，芯片制程玩家三足鼎立：英特尔、三星、台积电。从市场份额，技术成熟度来看，台积电领先。根据台积电的规划“3nm年后量产、2nm进展顺利，1nm遥遥无期”，那1nm之后又是什么呢？下文具体说一说。

    什么是制程工艺？

    简单回顾一下晶体管的结构，如下图所示。晶体管的工作原理很简单，通电1断电0，实现了计算机的运算。Gate（栅极）相当于闸门，主要负责控制Drain(漏极）和Source（源极）的通断。栅极（Gate）的宽度决定了电流通过的损耗，表现出来就是手机的发热和功耗，宽度越窄，功耗越低，栅极的最小宽度，就是我们所说的XXnm工艺的数值。

    原子的大小大约为0.1nm，10nm的工艺要保证一条线上只有不到100个原子，一个原子出现了问题，整个产品就报废了，产品的良品率大打折扣。

    芯片制程工艺演进？

    目前，最先进的芯片制程工艺是台积电的7nm EUV，苹果的A13处理器、华为的麒麟990 5G处理器、高通骁龙865处理器都采用了台积电的额7nm EUV工艺。

    6nm制程将会在年底量产，比7nm加强版多了1层EUV（极紫外光刻）光罩层。

    5nm已经准备好了量产，相比前辈们，5nm制程增加了更多了EUV光罩层。预计华为的麒麟1020处理器、苹果的A14、高通的骁龙875芯片，将会采用台积电的5nm制程工艺。

    3nm制程工艺，将会在明年试产，2022年下半年实现量产。2nm技术预计2024年左右推出，而1nm及其更先进的制程工艺仍然在研发中，距离商用遥遥无期，下图显示了制程工艺的技术路线。

    2nm、1nm工艺

    目前，7nm、5nm制程工艺，采用了Co作为MOL布线材料，以及EUV光刻，是进一步改进的FinFET结构，finFET能力已经探底。

    4nm、3nm工艺开始，FinFET结构将会被GAA结构取代，第一代GAA采用了硅纳米片，采用Ru作为布线材料。

    2nm工艺，将会采用Forksheet结构。

    1nm工艺，将会采用CFET结构，技术细节暂时未知，下图显示了芯片结构工艺的演进。

    总之，半导体工艺正在有序推进，今年年底量产5nm，2022年量产3nm，2024年推出2nm，至于1nm仍然遥遥无期，1nm是当前半导体工艺的光锥和视界，没有人知道1nm之后半导体行业会发生什么。也许未来是量子计算、生物计算等等。

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其实手机芯片的内核是简单内核的，还有就是手机芯片上晶体管数量上和PC端的芯片没法比，主要是散热问题没法解决。我觉得现在的手机芯片已经到天花板了。除非有革命性的新半导体材料出现，不然不会有太大的进步了。现在5纳米芯片手机都5000元起步了，3纳米还不得8000元起步了。再说1纳米已经很接近原子半径了，信号还怎么传播，漏电怎么解决。

    目前，芯片制程玩家三足鼎立：英特尔、三星、台积电。从市场份额，技术成熟度来看，台积电领先。根据台积电的规划“3nm年后量产、2nm进展顺利，1nm遥遥无期”，那1nm之后又是什么呢？下文具体说一说。

    什么是制程工艺？

    简单回顾一下晶体管的结构，如下图所示。晶体管的工作原理很简单，通电1断电0，实现了计算机的运算。Gate（栅极）相当于闸门，主要负责控制Drain(漏极）和Source（源极）的通断。栅极（Gate）的宽度决定了电流通过的损耗，表现出来就是手机的发热和功耗，宽度越窄，功耗越低，栅极的最小宽度，就是我们所说的XXnm工艺的数值。

    原子的大小大约为0.1nm，10nm的工艺要保证一条线上只有不到100个原子，一个原子出现了问题，整个产品就报废了，产品的良品率大打折扣。

    芯片制程工艺演进？

    目前，最先进的芯片制程工艺是台积电的7nm EUV，苹果的A13处理器、华为的麒麟990 5G处理器、高通骁龙865处理器都采用了台积电的额7nm EUV工艺。

    6nm制程将会在年底量产，比7nm加强版多了1层EUV（极紫外光刻）光罩层。

    5nm已经准备好了量产，相比前辈们，5nm制程增加了更多了EUV光罩层。预计华为的麒麟1020处理器、苹果的A14、高通的骁龙875芯片，将会采用台积电的5nm制程工艺。

    3nm制程工艺，将会在明年试产，2022年下半年实现量产。2nm技术预计2024年左右推出，而1nm及其更先进的制程工艺仍然在研发中，距离商用遥遥无期，下图显示了制程工艺的技术路线。

    2nm、1nm工艺

    目前，7nm、5nm制程工艺，采用了Co作为MOL布线材料，以及EUV光刻，是进一步改进的FinFET结构，finFET能力已经探底。

    4nm、3nm工艺开始，FinFET结构将会被GAA结构取代，第一代GAA采用了硅纳米片，采用Ru作为布线材料。

    2nm工艺，将会采用Forksheet结构。

    1nm工艺，将会采用CFET结构，技术细节暂时未知，下图显示了芯片结构工艺的演进。

    总之，半导体工艺正在有序推进，今年年底量产5nm，2022年量产3nm，2024年推出2nm，至于1nm仍然遥遥无期，1nm是当前半导体工艺的光锥和视界，没有人知道1nm之后半导体行业会发生什么。也许未来是量子计算、生物计算等等。

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上初中时化学老师给我们做了一个实验，把一根火柴放在烧杯里塞上塞子秤重，用火镜聚太阳光使火柴燃烧，（火柴头有白磷，在阳光聚光下极易燃烧），燃烧后的重量和没燃烧前的重量相等，拔掉塞子后重量立刻减少，这就是物质不灭定律。所以十斤煤燃烧后的质量都跑到空气中去了，只剩下一斤多的渣子了。