TechInsights 证实麒麟9000s为中芯国际 N+2 制程(附原文件)
来源:芯榜 发布时间:2023-09-07 分享至微信

近日,平台跑分“遥遥领先”的华为麒麟9000s 处理器,被全球领先的技术咨询及知识产权管理公司TechInsights 拆解后,证实为中国中芯国际 N+2 制程打造,性能接近台积电 7nm,确定2022 年 7 月开始中芯国际已经出货 7nm传闻,代表中国半导体产业没有EUV 微影曝光设备也能进步。


以下为全文翻译:


对华为Mate 60 Pro的分析


2023年9月3日,Techlnsights在其位于加拿大渥太华的实验室收到了华为Mate 60 Pro智能手机。华为几天前在中国发布了这款设备。Techlnsights工程和技术团队立即着手拆解手机。这款来自华为的高端智能手机预计将采用海思的5G应用处理器/ SoC,麒麟9000s。


Techlnsights团队已经有几年没有看到来自海思的旗舰智能手机SoC(片上系统)了。以前的版本在 2020 年底进行了分析,并确定由台积电制造。值得注意的是,这发生在美国贸易限制生效之前。麒麟9000s,意味着华为已经推进了其半导体设计工具 - 与中芯国际合作 - 以遵守美国的制裁。


此前,美国的制裁导致麒麟移动芯片组出货量大幅下降。2019年,麒麟出货量达到近2.5亿(包括Balong5000、麒麟990和5nm麒麟9000,大部分来自麒麟990)。2020年5月,台积电宣布不会接受华为的任何新订单,导致麒麟芯片组出货量骤减至2022年的440万台。


然而,中芯国际的技术进步正在加速,似乎已经解决了其7nm技术中影响产量的问题。中芯国际已经能够将去年的7nm(N+1)扩展到下一代7nm(N+2) ,采用更复杂的工艺,使他们能够增加密度,并为最先进的7nm设计提供支持。这为完全国内先进的SoC设计和制造生态系统打开了大门。


为了服务于先进的智能手机半导体市场,麒麟9000处理器必须包含嵌入式内存。这需要Techlnsights来确认它是否是中芯国际7nm (称为N+2)的完整工艺版本。


在拆卸Mate60Pro的过程中,该团队在主PCB上发现了应用处理器即海思处理器。有趣的是,它有以下标记:



注意标记“2035”表明它是在2020年第35周包装的。这最初看起来并不是很有希望找到SMIC7nm N+2的变化。然而,GFCV120标记对Techlnsights来说是新的。尽管如此,我们的团队仍继续进行分析,并将芯片从包装中取出。


麒麟9000型模具的尺寸为107平方毫米,比麟9000型模具(105平方毫米)大2%。根据芯片上的各种识别特征,该团队得出结论,该处理器是由中芯国际制造的。


在这一阶段,Techlnsight的分析人员对此感兴趣,并决定确定在这个Kirin90000处理器中使用了哪个SMIC处理节点。最初的实验室结果表明,这种管芯肯定比中芯国际的14nm工艺节点更先进,但比Techinsights观察到的5nm工艺具有更大的临界尺寸(CD)。



在对芯片上的CD进行额外测量后,包括逻辑栅极间距、鳍片间距和下后端(BEOL)金属化间距,分析团队得出结论,芯片具有7nm特性。在这一点上,Techlnsights团队非常有信心地确认,发现了中芯国际最先进工艺制程水平为7nm N+2。


与其它7nm工艺节点相比,逻辑栅极间距CD略宽,但与中芯国际的N+1版本相比仍有所缩小。这表明,与市场上其他7nm器件相比,栅极密度更低。但通过在此芯片上实现其他设计技术协同优化(DTCO)功能,如单扩散中断(SDB),栅极密度差距减小。


较低的金属层具有与中芯国际N+1版本相似的布线策略,但与更小的CD使这个中芯国际的N+2工艺更接近7nm节点。与N+1相比,这些增强功能使中芯国际缩小了标准单元高度(-5%)和标准单元面积(~10%)。


在全新华为Mate 60 Pro智能手机中发现采用中芯国际7nm(N+2)代工工艺的麒麟9000s芯片,展示了中国半导体行业在没有EUV光刻工具的情况下能够取得的技术进步。


这一成绩的难度也显示了该国芯片技术能力的韧性。与此同时,对于那些试图限制其获得关键制造技术的国家来说,这是一个巨大的挑战,结果可能是带来目前更严格的限制。


原文:


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