以下為全文翻譯:
對華為Mate 60 Pro的分析
2023年9月3日,Techlnsights在其位于加拿大渥太華的實驗室收到了華為Mate 60 Pro智能手機。華為幾天前在中國發布了這款設備。Techlnsights工程和技術團隊立即著手拆解手機。這款來自華為的高端智能手機預計將采用海思的5G應用處理器/ SoC,麒麟9000s。
Techlnsights團隊已經有幾年沒有看到來自海思的旗艦智能手機SoC(片上系統)了。以前的版本在 2020 年底進行了分析,并確定由臺積電制造。值得注意的是,這發生在美國貿易限制生效之前。麒麟9000s,意味著華為已經推進了其半導體設計工具 - 與中芯國際合作 - 以遵守美國的制裁。
此前,美國的制裁導致麒麟移動芯片組出貨量大幅下降。2019年,麒麟出貨量達到近2.5億(包括Balong5000、麒麟990和5nm麒麟9000,大部分來自麒麟990)。2020年5月,臺積電宣布不會接受華為的任何新訂單,導致麒麟芯片組出貨量驟減至2022年的440萬臺。
然而,中芯國際的技術進步正在加速,似乎已經解決了其7nm技術中影響產量的問題。中芯國際已經能夠將去年的7nm(N+1)擴展到下一代7nm(N+2) ,采用更復雜的工藝,使他們能夠增加密度,并為最先進的7nm設計提供支持。這為完全國內先進的SoC設計和制造生態系統打開了大門。
為了服務于先進的智能手機半導體市場,麒麟9000處理器必須包含嵌入式內存。這需要Techlnsights來確認它是否是中芯國際7nm (稱為N+2)的完整工藝版本。
在拆卸Mate60Pro的過程中,該團隊在主PCB上發現了應用處理器即海思處理器。有趣的是,它有以下標記:
注意標記“2035”表明它是在2020年第35周包裝的。這最初看起來并不是很有希望找到SMIC7nm N+2的變化。然而,GFCV120標記對Techlnsights來說是新的。盡管如此,我們的團隊仍繼續進行分析,并將芯片從包裝中取出。
麒麟9000型模具的尺寸為107平方毫米,比麟9000型模具(105平方毫米)大2%。根據芯片上的各種識別特征,該團隊得出結論,該處理器是由中芯國際制造的。
在這一階段,Techlnsight的分析人員對此感興趣,并決定確定在這個Kirin90000處理器中使用了哪個SMIC處理節點。最初的實驗室結果表明,這種管芯肯定比中芯國際的14nm工藝節點更先進,但比Techinsights觀察到的5nm工藝具有更大的臨界尺寸(CD)。
在對芯片上的CD進行額外測量后,包括邏輯柵極間距、鰭片間距和下后端(BEOL)金屬化間距,分析團隊得出結論,芯片具有7nm特性。在這一點上,Techlnsights團隊非常有信心地確認,發現了中芯國際最先進工藝制程水平為7nm N+2。
與其它7nm工藝節點相比,邏輯柵極間距CD略寬,但與中芯國際的N+1版本相比仍有所縮小。這表明,與市場上其他7nm器件相比,柵極密度更低。但通過在此芯片上實現其他設計技術協同優化(DTCO)功能,如單擴散中斷(SDB),柵極密度差距減小。
較低的金屬層具有與中芯國際N+1版本相似的布線策略,但與更小的CD使這個中芯國際的N+2工藝更接近7nm節點。與N+1相比,這些增強功能使中芯國際縮小了標準單元高度(-5%)和標準單元面積(~10%)。
在全新華為Mate 60 Pro智能手機中發現采用中芯國際7nm(N+2)代工工藝的麒麟9000s芯片,展示了中國半導體行業在沒有EUV光刻工具的情況下能夠取得的技術進步。
這一成績的難度也顯示了該國芯片技術能力的韌性。與此同時,對于那些試圖限制其獲得關鍵制造技術的國家來說,這是一個巨大的挑戰,結果可能是帶來目前更嚴格的限制。
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