设计3nm手机SoC芯片风险很大,没想到小米做了。有一家公司本来正在做,但是整个设计团队直接砍掉了
3nm手机芯片有CPU、GPU、NPU、基带、ISP等多个功能模块协同工作,性能要追苹果A18,要190亿个晶体管。
7nm工艺可以理解为1平方毫米1亿个晶体管这个水平,每个晶体管占据100 * 100nm大小的方格。而3nm工艺大约是1平方毫米2.5亿个晶体管,每个晶体管是60*60nm。小到这种程度,已经是物理极限了,很多芯片设计规则都会不一样。还有散热问题。
还有个很关键的能力,就是通信基带,现在要求5G的了。例如苹果的SoC芯片是不包基带的,这方面不行,试过但失败了,需要外挂高通基带。华为、高通、联发科的就有基带,甚至展讯都弄出来了。小米应该是还没有,外挂联发科的5G基带。
研发成本,小米说是135亿,可能有些夸张,也许把建2500人芯片团队的开支也算进去了。但3nm芯片从设计到流片,大几十亿肯定是要的。EDA工具费、ARM架构授权费,设计仿真和验证都要花钱。流片花钱更多,非常贵的光罩就得定制多块,据说3nm芯片流片,光罩就要花4000万美元,还有说1亿美元的。
光这几条,就能把绝大多数企业吓住,没几家敢投这么多钱流片的,失败了就全完了,根本烧不起。
再一个,即使弄出来了,得卖非常大的量,才能把流片成本平摊下来。很考验销售能力,如果卖不动或者性能不佳,还是得靠高通的芯片,那就不好办了。如果再来个什么制裁,不让代工,也很不好办。
三星的Exynos 2500芯片就是3nm芯片,现在还难产。主要是因为三星自家的3nm制程良率不足,但3nm设计也不容易的。小米用台积电代工,要知道如何配合3nm工艺搞设计,相关的设计软件都要配套。为了保险起见,台积电还是用较成熟的FINFET工艺来搞3nm,三星用了更先进的GAA工艺,但似乎不太靠谱。晶体管小到这种程度,也许一点小问题就失败了。
现在也不能说小米开发3nm芯片成功了,只能说流片成功了。说不定用起来一堆问题,说不定市场卖不动。这里风险太大了,中国另一家手机公司把芯片设计团队裁了,应该就是感觉受不了风险,投入太大了。
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