中芯国际只论性能，把14纳米芯片做大，性能是否达到7纳米水平？

14nm工艺的芯片可以通过大体积实现7nm工艺的性能。实际上，云手机是这个理念的典型代表。但是，14nm芯片的一次成本比7nm高4倍以上，后续产品使用所需的二次费用单位时间比他人高2倍以上。首先，我们来谈谈大体积为什么能实现7nm的性能。像超级计算机，它可以实现1秒1千万次的浮点计算。这种超级计算机仍然使用当前主流的14nm芯片工艺，由成千上万的存储和成千上万的芯片组成。这是典型的硬件堆积，扩大体积实现超高计算性能的案例。当然，超计算不仅需要硬件的堆积，还需要机械室整体软件结构的布局。

华为云手机核心原理是，手机本身的芯片可以降低性能，需要计算的各种数据可以通过5G网络快速传输到服务器上，通过大型服务器的计算能力帮助计算，将计算结果传输到手机上。典型的例子是渲染图像、视频、游戏等。多个应用共同运行时，通过云实现多线程运行。该应用的核心是，将多个14nm工艺芯片的性能一起堆积构成机械室，组成7nm工艺芯片。原理上，与14nm增大体积达到更高的7nm工艺芯片相同的意思。这是终端低、云端高的云手机。积硬件可以解决性能问题，也要追求7nm、5nm、1nm的工艺，这就要说到芯片本身的状况。14nm，7nm是指雕刻机蚀刻机的光源波长。14纳米的刻线光源波长比7纳米长，刻线宽度更宽。但这里需要注意的是，实际蚀刻中蚀刻的槽并不是两倍的宽度关系。一个芯片的雕刻过程必须经过30次左右的雕刻过程。事实上，光刻是一个重复的过程。光刻——金属沉积进入蚀刻后的槽——不需要化学清洗的金属(铜)——再光刻——再沉积——再清洗这样往复。最终形成的硅片上的电路整体立体化，不是一层，一般在10层以上、数千万甚至数亿门电路。

这里可以回到一个问题:单芯片14纳米和7纳米工艺的差距。为了使14nm达到7nm的工艺状态，门电路的数量是一样的。在硅片厚度一定的状态下，14nm工艺芯片的面积至少是7nm芯片的4-6倍。这个差距很明显。实际上，7nm芯片即使达到14nm芯片的性能，也不需要与14nm芯片相同数量的门电路数。晶体管越小，芯片整体集成度越高，能源消耗也越低。其实是后续的能源消耗问题，直接决定了手机、电脑等设备电池的大小和终端设备的大小。也就是说，首先关于一次成本、二次成本的问题。一次性成本就是芯片物料耗费的成本14nm体积大耗费的物料更多，因为芯片良品率本身就达不到100/100的情况。因此，残次品也必须计算在一次成本中。这样，14nm芯片想要高性能，需要更大的成本。二次成本是我们所说的能源消耗、终端散热、终端体积过大、有多少人愿意为这个大而笨拙的芯片购买的市场成本问题。显然，二次成本，随着芯片使用量越大，14nm工艺达到7nm芯片的成本必须加倍以上。因此，中心国际实现了14nm工艺，仍需不断追求7nm的核心原因。7nm普及后，14nm的竞争力下降了10倍以上。中芯国际现在的N1制程可以实现7nm，稳定生产还需要时间。