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國產(chǎn)光刻機(jī)精度雖然低，把CPU尺寸做大些獲得同樣性能可行嗎？

題主問題的核心是國產(chǎn)古光刻機(jī)精度雖然低，把CPU是尺寸做大些獲得同樣的性能可行嗎？不怎么可行，要說起來國產(chǎn)自研發(fā)處理器的廠商確實(shí)不多，目前我們可能知道最多的就是華為和龍芯，確實(shí)我們?cè)谲娪梅矫娆F(xiàn)在很多用的是65nm公司的技術(shù)，這也是目前國內(nèi)光刻機(jī)上海微電子目前最成熟的工藝，不過軍用方面確實(shí)沒有問題，因?yàn)樵趪�外我們也�?huì)發(fā)現(xiàn)軍用方面CPU工藝制程也不高，原因就在于說本身軍用處理器對(duì)于性能的要求不高，所以不需要說像現(xiàn)在商用的CPU一樣需要考慮到晶體管的數(shù)量，再者就是要求穩(wěn)定，工藝雖然看著很差，但是經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)工藝越高，抗干擾的能力就越低，所以現(xiàn)在軍用的確實(shí)工藝都不高，

但是我們還要考慮到一個(gè)問題，那就是商用和軍用的是不同的。比如就拿華為來說，如果把尺寸做大，也就意味著手機(jī)尺寸要增加，而且你要考慮到功耗和發(fā)熱，電腦確實(shí)現(xiàn)在比如intel大多數(shù)還是集中在14nm，這是因?yàn)殡娔X主機(jī)尺寸大，所以散熱做的更好，但是手機(jī)確實(shí)不可以，而且現(xiàn)在你看看大多數(shù)都是集中在7nm手機(jī)現(xiàn)在的處理器，功耗和發(fā)熱一樣會(huì)很大，你如果采用之前的工藝那功耗和發(fā)熱會(huì)是怎么樣的呢！確實(shí)不敢想象。

實(shí)際不管是電腦還是手機(jī)處理器這種方式都是不可行的。工藝越高晶體管數(shù)量越多，實(shí)際就是為了保證性能和功耗的均衡，但是你只顧增加尺寸，對(duì)于工藝不做要求，那么你散熱就要做的很好，但是我們看到的情況，現(xiàn)在intel的14nm處理器，我們發(fā)現(xiàn)即便是有散熱的情況下，電腦還是會(huì)發(fā)熱，這么大的主機(jī)體積和散熱都?jí)褐撇蛔。�你手機(jī)怎么壓制。而且現(xiàn)在光刻機(jī)國內(nèi)完全自主研發(fā)的就是上海微電子，現(xiàn)在還是保持在65nm，至于說的28nm目前聽說是將要在年底才會(huì)上線，所以還是不確定的狀態(tài)。

個(gè)人想法和看法：

首先想法是可以的，而且現(xiàn)在軍用CPU就是如此，因?yàn)樯�熱做的更好再加上要求不高。但是商用的電腦處理器手機(jī)處理器這種方式是不可行的，工藝差，你通過提升面積來增加性能，功耗和發(fā)熱一定是需要考慮到的，而且國內(nèi)最高65nm，這個(gè)發(fā)熱量確實(shí)有點(diǎn)大了。

回答完畢

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CPU尺寸做大可以獲得同樣的性能，但是昂貴的原材料消耗會(huì)大幅增加，CPU的耗電會(huì)大幅增加，體積會(huì)大幅增加，應(yīng)用范圍會(huì)大幅縮小，這是我們不愿意見到的。我國的衛(wèi)星，軍用CPU，基本上是用28nm以上的制程，成本雖然高一些，可以不用受到外國制裁。

目前國產(chǎn)能夠?qū)嶋H量產(chǎn)的光刻機(jī)仍然停留在90nm級(jí)的水平，有些人說，既然國產(chǎn)光刻機(jī)在精度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及ASML的EUV光刻機(jī)精度那么高，那么完全可以通過增大芯片面積來提升性能，從而在性能表現(xiàn)上不至于被國外的先進(jìn)芯片拉開太遠(yuǎn)，然而這種思路對(duì)于芯片制造而言，其實(shí)是非常不理性的，也是不科學(xué)的。

就拿華為的麒麟990作為例子，目前的麒麟990 5G芯片采用臺(tái)積電7nm euv工藝制造，用的光刻機(jī)自然也是來自ASML的EUV光刻機(jī)，如果沒有使用7nm euv工藝來提升晶體管密度的話，那么麒麟990可能就達(dá)不到目前應(yīng)有的性能，也無法做到集成5G基帶，這樣的麒麟990顯然在市場競爭中就沒有那么強(qiáng)的競爭力，相應(yīng)的產(chǎn)品實(shí)力也會(huì)下降。

如果用14nm工藝來制造麒麟990，并且不惜芯片面積為代價(jià)的話，理論上當(dāng)然也是可以做出來，但是這樣的芯片面積就可能翻番，然而制造芯片用的晶圓基本都是300毫米晶圓，所以說這樣以來，麒麟990的成本就會(huì)大幅提升，而且一旦晶圓上的瑕疵增多，那么麒麟990的芯片產(chǎn)能也會(huì)受到影響，從而直接導(dǎo)致降低華為手機(jī)的供應(yīng)。

所以說，無論是華為，還是高通和聯(lián)發(fā)科，大家都在追求極限的半導(dǎo)體工藝，目的就是為了盡可能讓芯片面積較小的情況下，使性能和功能特性最大化，從而提升競爭力。而且，目前主要的消費(fèi)級(jí)市場以移動(dòng)領(lǐng)域?yàn)橹�，所以即使芯片廠商必須要靠先進(jìn)工藝來把芯片的面積和能耗控制住，如果是通過老一代光刻機(jī)和制程來做目前的主流級(jí)芯片完全行不通，而到目前也幾乎沒有敢這么做的。

這是一件很不理智的事；

1；現(xiàn)在5-7納米，同規(guī)模用14納米來做，面積體積就增大1-3倍，功耗也相應(yīng)增大同倍數(shù)，那么電池要多大呢，手機(jī)得做成啥樣子呢，得有多厚呢，多重呢，誰來買呢，幾乎沒有市場的。

2；這種大規(guī)模集成芯片，絕大多數(shù)都是民用，民用產(chǎn)品講的是質(zhì)量好，美觀，便宜，問題在于人家用5-7納米的，手機(jī)漂亮美觀，我們的粗大笨憨，這不是等于自取倒閉嗎。

3；手機(jī)產(chǎn)業(yè)絕大部分都是模塊化組裝行業(yè)，也就是說進(jìn)入門檻并不高，稍有點(diǎn)成色的科技公司只要有資本，就能做，說白了就是拿來主義，你處理器那么大，功耗那么高，所有其他配套模塊都要重新設(shè)計(jì)，誰來給你供應(yīng)和制造呢？再說了所有這些模塊制造行業(yè)，誰會(huì)為你的產(chǎn)品去建設(shè)自己的生產(chǎn)線呢，你失敗了，人家生產(chǎn)線就白瞎了，所以沒有廠家愿意干這傻事。模塊產(chǎn)業(yè)不配套，你就無法造出產(chǎn)品來，最后還是失敗，

4；就算你能造出來，沒有市場競爭力，你怎么維持下去，市場是很殘酷的，東芝，索尼，松下都那么傻？

5；有一部分產(chǎn)品是可行的，比如機(jī)械設(shè)備、機(jī)器人、機(jī)床之類，對(duì)功耗，體積沒要求的產(chǎn)業(yè)，但同樣面臨沒有競爭力的劣勢，一樣維持不下去導(dǎo)致不可持續(xù)的泥潭。誰又知道現(xiàn)在這些領(lǐng)域都用的是哪一類芯片呢。

6；實(shí)際上我們自己連14納米的自主生產(chǎn)設(shè)備都沒有，也是用了人家的專利設(shè)備，那么要是用我們自己的全自主設(shè)備，最小也得28納米以上了，那同樣規(guī)模的芯片，造出來是什么樣子呢，是不是有鬧鐘與手表的差距呢。這種東西誰會(huì)要呢，你想一下，你的大部分制造業(yè)都這種水平，是不是會(huì)引發(fā)更大的實(shí)際問題，而無法挽回呢。

7；此路不通，那就另辟蹊徑，與其把錢砸在倒退領(lǐng)域不如投到高新領(lǐng)域，攻克石墨烯技術(shù)，避開光刻機(jī)瓶頸，如果成功，既解決了芯片問題同時(shí)也解決了電池問題，其他的千行萬業(yè)就不說了，光一個(gè)芯片就提高1000倍的性能，那又是一個(gè)什么情景呢。

8；有專家預(yù)計(jì)，未來10年人類發(fā)展行業(yè)爆發(fā)期，只有3大項(xiàng)，5G、AI、互聯(lián)網(wǎng)，這些行業(yè)沒有一項(xiàng)不依賴于芯片的制造和發(fā)展，你不前進(jìn)反而倒退的想法怎么行得通呢，問題在于人家有先進(jìn)的，你搞個(gè)落后的，那不是拖后腿嗎。

最后結(jié)論就是行不通。

感謝您的閱讀！

【國產(chǎn)光刻機(jī)精度不及ASML，我們?yōu)楹尾荒軐�CPU的尺寸變得更大一些】

我們確實(shí)在考慮一種可能性，我們的光刻機(jī)能夠達(dá)到了量產(chǎn)90nm的工藝制程，這是上海微電子的技術(shù)能力，并且上海微電子日前宣布，已經(jīng)研發(fā)了22nm的光刻機(jī)，能夠成功借助紫外線光源實(shí)現(xiàn)22nm分辨率，我們確實(shí)能夠感覺到和國際社會(huì)的差異性并不小，畢竟荷蘭ASML的光刻機(jī)甚至已經(jīng)在準(zhǔn)備5nm工藝制程。

我們?nèi)绻�做一個(gè)假設(shè)，我們是不是可以做到5nm工藝制程，我們將CPU的芯片的大小給提升上來呢？這確實(shí)是有可能的，但是這種可能性有多少呢？

我覺得可能性并不大，我們就拿手機(jī)來說，手機(jī)空間是寸土寸金的，我們很難忽略到手機(jī)的空間，如果你為了提升性能，增加了手機(jī)的CPU的尺寸，很顯然我們的手機(jī)大小也會(huì)呈現(xiàn)不同的尺寸，對(duì)于我們現(xiàn)在要求的小而美，完全是達(dá)不到要求的。

你想你的手機(jī)和以前的大哥大一樣大，一樣厚重嗎？對(duì)于一些有大小尺寸要求的cpu，如果為了提升它的性能，尺寸控制不住，那技術(shù)實(shí)際上是在退步？

其實(shí)，最近中科院發(fā)布了報(bào)道，其中提到了一種新型5nm超高精度激光光刻加工方法，能夠提升5nm工藝制程，能夠提升手機(jī)的工藝制程，但是它并非是真的對(duì)光刻機(jī)產(chǎn)生影響，它更多的是理論方面的研究。

真正能夠讓我國光刻機(jī)能夠有提升的可能還有一段距離，畢竟光刻機(jī)需要多種技術(shù)的集合，這是一種長期的過程，并且還需要彎道超車，才能夠形成我國的光刻機(jī)技術(shù)。

從理論上來說，把CPU尺寸做大一些，確實(shí)可以提高CPU的運(yùn)行速度，但除了運(yùn)行速度之外，你還要考慮體積、能耗等問題。

為什么現(xiàn)在芯片越做越小？其實(shí)原因很簡單，因?yàn)樾酒�越來越小，在確保運(yùn)行效率的前提下還可以降低芯片的能耗，同時(shí)讓體積變得更小，更容易攜帶。

所以我們看到目前最頂尖的芯片基本上都是用在手機(jī)上，其他領(lǐng)域大多都用不到這些頂尖的芯片，因?yàn)槭謾C(jī)是目前大家最常用的一個(gè)工具，如何提高手機(jī)的續(xù)航時(shí)間，減輕手機(jī)的尺寸這是各大手機(jī)廠家首先要考慮的問題。

因此在每一次新的手機(jī)芯片出來之后，各大手機(jī)廠家都紛紛在自己的旗艦機(jī)上裝上這些最先進(jìn)的芯片，只有這樣做才能保持手機(jī)廠家的市場競爭力。

但是目前我國沒法生產(chǎn)自己高端芯片，7納米以上的芯片都要委托給其他廠家生產(chǎn)，一旦這些芯片被某一些國家限制之后，我國很多企業(yè)的芯片就會(huì)陷入很多被動(dòng)的局面。

為此很多人有可能腦洞大開，既然我們沒法生產(chǎn)出高端的芯片，那能不能通過把CPU尺寸做大一些，以達(dá)到提高芯片性能目的呢？

這種做法純粹是自欺欺人，從理論上來說，提高CPU的尺寸確實(shí)可以提高芯片運(yùn)行速度，但對(duì)應(yīng)的能耗也會(huì)大大增加，尺寸也會(huì)大大增加，這樣的芯片推向市場，根本就沒有任何市場競爭力。

就比如當(dāng)初電腦剛推出來的時(shí)候，一個(gè)電腦像一個(gè)房子那么大，而現(xiàn)在筆記本電腦只有一本書那么大，假如我們沒有掌握筆記本電腦的一些核心技術(shù)，然后通過擴(kuò)大電腦的尺寸來達(dá)到提高運(yùn)行性能的目的，結(jié)果造出一個(gè)箱子那么大的電腦，光每年的電量耗費(fèi)就有可能比電腦本身的價(jià)格還要昂貴，這樣的電腦造出來估計(jì)連自己用都會(huì)惱火，更不要說賣向市場了。

對(duì)于手機(jī)來說也是一樣的道理，現(xiàn)在市場上大家使用的基本上都是智能手機(jī)，這時(shí)候如果你推推出一個(gè)磚頭機(jī)，你覺得會(huì)有人買嗎？這完全是逆歷史潮流而行。

手機(jī)現(xiàn)在是向著越來越薄，續(xù)航能力越來越長趨勢發(fā)展的，而要讓手機(jī)實(shí)現(xiàn)這些目的，就必須不斷的提升芯片的性能，只有不斷提高芯片的制程才有可能讓芯片的運(yùn)行效率更高，能耗更小，尺寸更小，這樣才能不斷提升手機(jī)的市場競爭力。

很早就有像標(biāo)題同樣的疑問：技術(shù)不夠，大小來湊�？尚袉�？

當(dāng)我看了多篇評(píng)論后，發(fā)現(xiàn)普遍認(rèn)為不可行，主要原因在這樣大的體積，根本在市場上沒有競爭力。一個(gè)大如水壺的手機(jī)，誰買？

當(dāng)然，在一個(gè)公平自由貿(mào)易的市場，這樣的產(chǎn)品不具備競爭力，造了出來也沒人買，但前提是在有選擇的情況下�？纯慈A為、Tiktok的遭遇，給了我們一個(gè)很好的啟示：一個(gè)公平自由的市場，根本不存在。人家不給我們競爭的機(jī)會(huì)，我們?yōu)槭裁匆�把中國的市場開放給他們。獨(dú)占一個(gè)十四億人口的市場不香嗎？

新冠疫情嚴(yán)重影響全球經(jīng)濟(jì)，可以想見疫情過后的經(jīng)濟(jì)模式將會(huì)迎來翻天覆地的變化，保護(hù)主義必定抬頭。各國都要照顧內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)需要，根本不會(huì)有余錢進(jìn)口外國的東西。而從種種跡象顯示中國的市場恢復(fù)得最快，這個(gè)給予我們一個(gè)很大的契機(jī)。發(fā)展內(nèi)循環(huán)，只要不容許外國的手機(jī)進(jìn)口，國產(chǎn)的手機(jī)自然有市場，把資金留在國內(nèi)扶持科技的發(fā)展。更重要的是缺乏中國市場的資金支持，外國的科研速度也要減慢。在此消彼長下，我們的技術(shù)應(yīng)該可以追近甚至超越國際水平。

CPU的性能指標(biāo)除了運(yùn)算能力還有功耗

因?yàn)楣饪虣C(jī)精度問題，題主希望把CPU尺寸做大，集成同樣規(guī)模的晶體管，以期望達(dá)到相同的性能。表面上看是可行的，但現(xiàn)實(shí)很骨感！尺寸大了，功耗就會(huì)增大，尺寸大了運(yùn)行頻率也會(huì)降低哦。

尺寸越大，功耗越大

CPU是一個(gè)超大規(guī)模的的集成電路，內(nèi)部集成了數(shù)量越級(jí)多的晶體管，每一個(gè)晶體管工作的時(shí)候，電流就會(huì)從晶體管的漏極(Drain)流向源極(Source)，而晶體管的通和斷則由柵極(Gate)這道閘門控制，而CPU生產(chǎn)工藝中所謂的7nm、14nm制程指的就是這道門的寬度了。如果這道門的越寬，它導(dǎo)通所需要的電壓就越高，也就是說需要越多的電流。雖然單個(gè)晶體管工作需要的電流極少，但幾億個(gè)甚至幾十億個(gè)晶體管加起來就很大了。像手機(jī)、平板這些移動(dòng)設(shè)備，芯片的尺寸和功耗是極為重要的指標(biāo)。

另外晶體管與晶體管之間存在寄生電容，尺寸越小，電容就會(huì)越小，開關(guān)的頻率就可以做得越高，也就是說運(yùn)行主頻越高的CPU需要越小的生產(chǎn)制程。

當(dāng)然，像越級(jí)計(jì)算機(jī)用的CPU，重點(diǎn)考慮的是運(yùn)算能力，我們不需要重點(diǎn)考慮功耗和尺寸，就可以把CPU做大一些。

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你好，這樣是不可以的，如果可以早就這么操作了。

目前國內(nèi)制程最先進(jìn)的就是中芯國際的12nm工藝了，但目前還沒有應(yīng)用到生產(chǎn)線上，正在代工生產(chǎn)的是14nm的華為麒麟710A芯片。而且中芯國際的14nm的工藝跟臺(tái)積電16nm工藝是同代的。

究其原因是制程工藝越落后生產(chǎn)出來的芯片性能就越差。因?yàn)橹瞥坦に囋铰浜笠馕吨�在同一尺寸芯片上的晶體管就越少，需要相同性能則意味著就要提升芯片尺寸，那么這就會(huì)導(dǎo)致芯片面積變大，功耗變高。

在手機(jī)這種機(jī)身體體積下，無法放下更大的芯片。如果使用的話，那豈不是別人在用最新技術(shù)的芯片，而你在使用5年前的芯片。想想5年前的手機(jī)性能跟現(xiàn)在的手機(jī)根本沒有可比性。

制程工藝的落后會(huì)帶來一系列問題，主板工藝也是落后的，那么你的通信基帶，內(nèi)存閃存，GPU工藝也都只能使用幾年前的，這就不僅僅是芯片的問題了，是你的產(chǎn)品再拿幾年前的技術(shù)跟別人競爭。很可怕的是，這些落后的技術(shù)產(chǎn)品早已經(jīng)被淘汰了，你拿什么去組裝適配。

intel不同雖然它現(xiàn)在最先進(jìn)的x86架構(gòu)的芯片還是10nm制程工藝，但是intel控制著電腦硬件的全產(chǎn)業(yè)鏈，所有的硬件廠商都會(huì)根據(jù)他的芯片去做適配進(jìn)行更新迭代。畢竟它跟amd幾乎壟斷了全球的pc機(jī)市場，而且intel份額還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越amd。

當(dāng)然我們確實(shí)一直研發(fā)芯片技術(shù)，像龍芯最近就有12nm制程工藝的CPU即將流片，官方宣傳性能將與amd的28nm制程工藝的CPU相當(dāng)。

國產(chǎn)芯片技術(shù)任重道遠(yuǎn)。

這個(gè)理論上是可行的，但是我們要知道一個(gè)事情，就是你要做的這一個(gè)處理器是放在什么位地方？

要做的這個(gè)處理器是要放在手機(jī)上的，那么其體積問題怎么解決？其功耗問題怎么解決？其發(fā)熱問題怎么解決？

這三個(gè)問題才是根本性的問題，做肯定是沒問題的，無非就是體積功耗發(fā)熱量大面積增加但是就像我前面說的，如果它放在手機(jī)上，你怎么去協(xié)調(diào)這個(gè)問題？總不能手機(jī)一半的面體積都屬于soc吧？也不能這一個(gè)soc以每分鐘1%的電量下降，這也是不現(xiàn)實(shí)的事情。

也就是說，其實(shí)用性價(jià)值并不存在。同樣的，我們可以看到華為的818電視處理器其因?yàn)榉旁陔娨暲锩�，所以它采用的�?8納米工藝，但是其也僅為2×a73+2×a55架構(gòu)。