作者 | 燕大
小米自主设计3nm芯片横空出世,舆论有质疑有肯定。
但万万没想到的是,竟然有那么多人觉得——设计出3nm是容易的一匹的一件事。
我就在想,美国佬从设计芯片的软件到制造芯片的高端光刻机还都卡着,咱们近几年从上到下日夜兼程、几乎不计成本的追赶,但国产芯片从设计到制造都仍然没完全突破卡脖子。
虽然咱们都知道从国家到一些民企都在不断弯道超车,但现在就膨胀到连设计3nm都不放在眼里,是不是有点太早了啊?!
“设计3nm容易”的想法,我感觉即使AI算力芯片的王者——英伟达的黄仁勋听了,估计都得暗自抹一把汗。
随着摩尔定律的失效,芯片制程达到3nm几乎已经是物理上的极限!
3nm的芯片,手机界也就美国的苹果、高通和湾湾的联发科相继发布过,咱们的海思,从能搜集的信息来看,目前应该在5nm的高度。
关于5nm,之前原华为党委副书记、中科大朱士尧教授讲过,“我是物理学家,我告诉你,造5纳米芯片比原子弹还难上10倍以上”,你以为他说的这个“造”只是制造?
并不是的,他接着说“但我们不知道这个设计也难,你设计不出来谈何制造,华为自己设计世界第一,但要借用美国的工具,美国的工具不给你用了,那你怎么能设计的出来?”
换句话说,先别说设计和制造芯片,光是开发出设计高端芯片的软件(EDA),就是一道天堑。
没有金刚钻别揽瓷器活,芯片设计软件就是金刚钻,在造芯片这个瓷器活之前,前提就是你先得有设计软件这个“金刚钻”。
这东西处于多学科交叉领域,开发EDA工具就需要身兼数学、芯片设计、半导体器件和工艺等多学科的工程师,门槛极高。
有数据显示,2019年全球EDA从业者总共才约4.5万人,但国际三大厂商就占了六成,国内除了在外企工作的中国研发人员,本土EDA研发人员只有500人左右。
所以,别说3nm、5nm、7nm,哪怕14nm、28nm,想要设计和做出来,统统都是炼狱级难度,就算开发高端芯片的全套EDA软件,就是天大的难题。
而且与很多人的想象不同,芯片的设计软件(EDA)并不是某一个软件就完事儿的,它其实是制造芯片全流程软件的统称。
根据设计阶段,从前端设计关注芯片逻辑功能的实现,核心过程包括规格制定、HDL(硬件描述语言)设计、功能仿真、逻辑综合、时序分析、形式验证等工具,到后端的如何将逻辑电路落地为版图,核心过程包括布线、布局、“为芯片搭建神经中枢”、寄生参数提取、物理验证等等工具。
每一个过程都需要各种各样的软件工具,所以与其说设计芯片需要专门的软件,倒不如说这是一项系统性的庞大工程!
咱们国产的相关软件,综合信息来看,“九天华大”应该是国产EDA的龙头,可哪怕日追夜赶,但无奈整体起步晚,快马加鞭发展到今天已经十分牛叉,但还是稍落后于美国最顶尖的EDA,根据公开信息看,九天华大的EDA,能支持芯片制程模拟工具5nm工艺、数字部分工具7nm工艺,之前也有网传称其部分流程达到3nm工艺。
讲这些不是长他人志气灭自己威风,而是实事求是,搞浮.夸风只会让自己陷入夜郎自大的陷阱。
说到这里,咱们也可以盲猜一下,华为都未必有的3nm芯片全套EDA软件,小米又是从哪儿搞来的?!
就好比DeepSeeK一样,从拜登到特朗普都严防死守,不让英伟达将最先进的AI算力芯片卖给中企,那DeepSeeK的那些高性能AI算力芯片又是从哪里搞来的?有网传新加坡的,因为据说新加坡警方破获了向DeepSeek走私英伟达AI芯片的主要团伙,并抓了9个人,另外还有网传越南的。
就事论事,工欲善其事必先利其器,DeepSeeK的横空出世令全体国人扬眉吐气,但必须也得承认一点,那就是如果没有高端AI算力芯片,他也没办法站到巨人的肩膀上。
再来看小米,21年重启的造手机“大芯片”,换句话说,极大概率在2021年之前,他就获得了设计3nm芯片的EDA。如果没这东西,设计3nm芯片根本就无从谈起。
当然,只要中国人,咱们都希望小米用的芯片EDA全部是国产,如果3nm芯片的设计软件都已经全部能够国产化,那绝对是振奋人心的天大消息。
总而言之吧,设计3nm芯片绝对不是很多想象的那么简单,至少全世界能设计出3nm芯片的企业摆着手指头都能数清楚,所以凭什么认为这东西容易的一匹呢!
最后再说说制造。
现在全世界能代工3nm芯片的只有台积电和三星,而三星工艺的良率、性能和功耗都远逊于台积电,三星自己都未必选择自家的。
所以苹果是台积电代工的,高通是台积电代工的,连英伟达也是台积电代工的,合作公关3nm制程工艺,台积电的工艺处在世界顶尖,这一点暂时还无人超越,也因此才能卡着咱们。
咱们肯定想在国产上突破制造顶尖芯片的工艺,但这一步是万水千山,仍需要不急不躁的技术攻关与积累。
而反过来说,能设计出超牛叉的芯片就已经是屈指可数,且是重大进步了。
如果能设计出英伟达那样的AI算力芯片,那毫不夸张的说,完全值得举国同庆。
所以,小米设计出3nm芯片,我们可以质疑,但别轻视,千万别觉得没难度,更别一杆子打倒一个企业。
能设计出3nm的民企,追平了当前国际最先进设计水平,全国都未必能找出几家。
有这实力,等于我国又多了一家能在世界上竞争的硬科技企业!
有什么不好?!
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