在公布的全球超级计算机TOP500榜单上,中国有202台超算上榜,创历史新高。中国超算“神威·太湖之光”和“天河二号”已经公示连续第四次分列冠亚军,其中“神威·太湖之光”用于气候建模和其他科学研究,运算速度达每秒9.301亿亿次,不但世界第一,还全面使用了纯国产芯片。
不过,天河二号使用的还是美国Intel出品的芯片,而美国已经禁止对中国出售这种Xeon Phi加速器,逼迫中国不得不自主研发。预计2017年底天河二号将使用全新的国产Matrix 2000加速器,替换原有的Intel加速器,天河二号因此将全完成为国产超算。
Matrix 2000加速器能够替代美国出品的Intel加速器,并使天河二号性能提升到现在的三倍,其最大运算速度也将大大提升,有希望达到每秒10亿亿次。表明我国在超级计算机芯片领域已经占据世界领先地位。
但是,目前市场上并没有国产化的商用芯片,如美国高通骁龙系列,韩国三星猎户座系列。可以说,我国在尖端工艺研发不足是中国半导体的短板。目前,国外各大厂家都已经推出了10nm工艺的芯片,并且正在紧锣密鼓的研发更加小的新一代芯片。
新思界
产业分析师认为,尖端工艺对中国半导体产业而言是兵家必争之地,也是企业乃至产业的核心竞争力。因为在尖端工艺时间落后和尖端工艺比例过低情况下,客户极易出现转单和流失。长此以往,不仅无法满足海外需求,甚至都无法满足国内客户需求。从商业逻辑、国家战略和企业发展三个角度考虑,我国芯片企业都必须要做尖端工艺。
不过需要注意的是,芯片并非越小越好。芯片尺寸的缩小也有其物理限制,正在逐渐失效,当将晶体管缩小到20nm左右时,就会遇到量子物理中的问题,晶体管存在漏电现象,抵消缩小芯片尺寸获得的效益;另外,必须采用更高精度的机器进行芯片的掩膜蚀刻,会带来制造成本高、良品率下降等问题。
根据新思界发布的
《2018-2022年中国尖端芯片行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》,芯片的工艺制程并不是越小越好,在我国推进核心芯片自主化研制过程中,绝不能一味追求高端工艺和高性能,而是根据应用需求选择国内成熟制造工艺,做到量力而行、够用就好。