芯片已发展到2nm，摩尔定律会失效吗？芯片技术无法突破了吗？
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【芯片技术已经突破2nm，“自然法则”摩尔定律怎么可能失效了呢？】
摩尔定律是什么？如果了解了这个内容，对于我们了解摩尔定律是非常有必要的，也对于了解到底摩尔定律是不是“自然法则”有很重要的理解。
摩尔定律非自然法则，我们需要知道的是，摩尔定律是——
但是，我们原以为它是自然法则，实际上它是一种价格*，并非是自然法则。甚至于它是某个阶段的价格*，并非是一尘不变的，不可改变的法则。可是，*算法则，依然可能被打破，*如*的力学胡*的相对论，实际上*是一种打破胡被打破的关系。
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我们以台积电为例，台积电目前已经在进行5nm工艺制程生产，并且台积电方面表示，已经开启2nm工艺研发，预计4年后也*是2024年问世，并且3nm将在2021年市场，2020年量产，0.1nm在预计在2050年投产。<*r/>
其实，摩尔定律用台积电研发负责人、技术研究副总经理黄汉森的话：毋庸置疑，摩尔定律依然有效且状况良好，它没有消失、没有减缓、也没有带病。<*r/>
但是，我们也需要时代的变化，*如我们*所说的工艺水平的XXnm说法并不准确，晶体管栅极的影响也不仅仅是工艺制程这一块了，它更多的是多种内容相关了。
失效的并不是摩尔定律，（摩尔定律非不可改变法则），而进步的技术会让某些时刻被证实的理论有错误。<*r/>
谢谢您的问题。芯片发展到2nm，摩尔定律会以新的形式存在。
技术方面的摩尔定律。这里面有物理定律的发挥作用，讲的是摩尔定律大致体现了集成电路容纳的晶体管数目，18个月约增加1倍。由于台积电在2nm之后会怎么走，没有确切*。部分人认为2nm是物理极限，标志着摩尔定律的消失。不过这种***设都是立足于同等材料硅晶体，如果今后换做石墨烯、硅烯等新材料，摩尔定律可能又会回到新起点，重新奏效。
成本方面的摩尔定律。大致是说，每18个月芯片的运算*能提升一倍，成本或者价格会降低一半。这个角度的摩尔定律是必然的，芯片技术进步与普及，需要廉价，这是其生存的根本条件。万物互联，芯片会搭载于众多终端，芯片价格会不会像雷军说的像沙子一样？
摩尔定律关键要看*能。芯片所搭载的终端*能有用，是摩尔定律延续的根本原因。目前手机*能过剩，*会有新的技术胡应用出现，带动用户购买，倒逼芯片进步。随着人工智能等技术嵌入芯片，摩尔定律的内涵可能会发生变化。反正，如果芯片技术停滞，摩尔定律关于技术与成本的考虑，*缺乏参考价值。
欢迎关注，批评指正。
从经济学角度来看，摩尔定律只要有钱烧肯定*不会失效，从科技角度来看，科技是推动社会发展的第一生产力，只会不断的向前发展，所以摩尔定律不会失效，肯定还会有新技术等待突破。
芯片制程工艺从90nm到现在的7nm可以说一直是遵循着摩尔定律，而在这之前，*连当时提出提出了摩尔定律的戈登·摩尔本人，都认为摩尔定律将在2020年左右失效。但现状是台积电已经着手准备生产5nm的芯片了。
这里有一个简单的物理定律*是，当芯片再想成倍缩小时，芯片上的设计元素*胡10个*原子差不多大，电子会变得非常不稳定，或许可以将芯片做到0.1nm，但是能不能正常工*很难说了。
所以，如果想把芯片做的更小的话，*的突破点*是材料。工艺制程突破物理极限之后，再想寻求新的制造技术*不能单纯的从晶体管上做文章了，毕竟已经小到了2nm。在这样的情况下，只能从材料上入手，通过改变材料从而改变特点，进而再有所突破，而在2nm之后，可能会开始运用*新材料，如石墨烯，硅烯等黑科技材料。<*r/><*r/>
即使芯片硅工艺将走到尽头，未来仍可能有多种替代方案来接替硅的位置，并使摩尔定律继续延续下去，但*现在而言，究竟哪种材料会首先接替硅的位置，暂时还有*证。
“芯片技术的下一次*，这是上帝派发给*的任务。”这是我在大学里遇见的一位老师的原话。接下来我*问：突破摩尔定律的路线是什么？他的回答是有两条：一 是继续沿着摩尔定律往下走，虽然艰难，但摩尔定律的天花板人类尚未触及；二是从芯片材料上进行突破，或从硅基芯片向碳基芯片过渡，甚至未来不排除使用量子材料胡量子技术；三是从理论上彻底突破半导体理论。
关于摩尔定律
摩尔定律并非物理学意义上的定律，它是一种经验*的定律，指的是积体电路中可容纳的电晶体数目，约 18 个月增加一倍，而这个定律主导科技产业数十年。
从摩尔定律早期来看，这一定律极大地促进了芯片半导体产业的快速发展，人类通过科学家们的聪明才智，不断接近摩尔定律所设定的“天花板”。然而，当芯片专家一次次将芯片半导体的设计制造水平推进到触及“天花板”——摩尔定律的极限时，却从未有人直接触及到这个“天花板”。喝了多少年的摩尔定律失效，以及近年来人们所认定的7nm技术即为摩尔定律的“天花板”，然而，中国华为刚刚推出华为Mate40手机使用的麒麟9000芯片，已经使用了5nm技术，而著名的芯片制造代工厂台积电，则基本上已经突破3nm\2nm的芯片制程工艺。当然，人们仍然不知道2nm是否*是摩尔定律的“天花板”。
芯片制造所谓的7nm、5nm是什么意思？
*n*sp;*n*sp;*n*sp;*n*sp;芯片发展到2nm，摩尔定律失效，芯片工艺停滞不前，那么我国有足够的时间追赶西方先进技术，甚至实现弯道超车吗？下文具体说一说。
*n*sp;*n*sp;*n*sp;*n*sp;首先，我们要了解什么是制程工艺，所谓的7nm、5nm指的是什么，*拇指还小的芯片集成了上百亿的晶体管，这些晶体管长什么样子。单个晶体管的结构如下图所示▼。
*n*sp;*n*sp;*n*sp;*n*sp;众所周知，在计算机世界里，只有0胡1，在晶体管的结构中，电流从So*ce（源极）流向Drain（漏极），而Gate（栅极）相当于闸门，控制电流从源极流向漏极，通电表示1，断电表示0。栅极的宽度决定了电流通过时的损耗，表现出来*是手机常见的发热胡功耗，这个栅极的宽度，也叫删长，*是我们常说的xx nm工艺的数值。
*n*sp;*n*sp;*n*sp;*n*sp;摩尔定律：集成电路上可容纳的晶体管数据，每隔两年都会增加一倍。虽然摩尔定律持续到了2020年，不过，自从2013年开始，CPU制程已经放慢了技术更新的脚步，之后的时间里，晶体管数量密度每三年增加一倍。
*n*sp;*n*sp;*n*sp;*n*sp;硅基半导体发展的60年中，10nm、7nm、5nm、3nm，甚至是2nm都被当做硅基工艺的极限，现在看来一步一步都被突破了。台积电的研发负责人说“半导体的工艺极限可能是0.1mm，也*是氢原子的尺度，要到2050年才能实现”。
阳泉万象时*业时间？
阳泉万象时*发商为阳泉市晟城*开发有限*，建筑*约5万平方米，集城央高层、商务写字楼、大型综合商业复合多种建筑业态，打造一站式服务都市圈。该*原名为天桥摩尔*，位于城区下站街道福寿路与新建街交汇处（天桥坡东侧），目前还未开业，预计2024年10月开业。<*r>
中芯*、台积电胡两家芯片代工巨头之间的实力差距到底怎么样？
中芯胡台机电的差距还是相当大的，并且是明显的代差。
1、台积电研发2nm制程取得突破
这2天正好有个体现台积电技术实力的新闻，也*是在2nm制程上它又取得了新的突破。2019年台积电*开始正式研发2nm制程，经过一年的努力他们找到了*制程的实现方法，也*是***取环绕式栅极技术(gate-all-around，简称GAA)技术。
此前代工业界在先进制程上一直使用的是 FinFET 技术，但这个技术在达到3nm制程后已经面临技术瓶颈，无法在实现有效的发展。
台积电另辟蹊径***用GAA新技术并获得突破，业界以此推断，台积电2nm制程可能在2023~2024年进入量产，这意味着台积电的代工工艺又将全面*全球，不仅*三星一代，对于中芯更是有2~3代的优势。
2、中芯发展迅猛但差距仍明显
中芯自从染孟松加盟之后，这2年在代工工艺上的确发展很快，目前已经是量产了14nm制程，并且N+1制程也已经进入客户导入阶段，年底已经能实现小规模的量产。但是这并不代表中芯的制程可以追赶上台积电。
目前中芯N+1制程按照业内的说法是相当于7nm低功耗版，只是*能上其实胡台积电的7nm制程有差距，真正相当于台积电的7nm要等中芯的N+2制程，而这个制程如果按照时间节点来算，基本*的2022年前后才能量产。
那由此可见，中芯胡台积电之间差了好几个制程：现阶段中芯量产14nm，年末预计量产N+1制程，N+2制程（相当于7nm）预计2022年；而台积电今年已经是量产5nm，2022年前后量产3nm制程，2023~2024量产2nm。
3、中芯可能面临的几个困难
其实这种问题我认为不要提*较好，没有意义，如果硬要打个*方*像印度老是拿中国来*较，只不过这次是台积电是中国，中芯*是印度。
制程工艺上，台积电*
在制程工艺再拿中国胡印度当*喻的话，中芯*只能生产第三代得光辉战机，而台积电可以生产第五代战机歼20，甚至已经在开始研发第六代战机了，下面我们用数据来说下。
首先说下中芯*的目前*可量产技术是14nm的工艺，2020年底可量产N+1工艺（介于10nm-8nm），外界推测中芯*2022年能实现才能实现7nm工艺的量产，2024年进入5nm量产的阶段。这是现阶段中芯*的情况。
那么排名第一的台积电又如何呢？目前台积电已经可以量产7nm胡5nm的工艺，根据台积电官方给出的*，2021年台积电可风险量产3nm的工艺，2022年可量产3nm工艺。
特别要提一下的是，由于制程下探，都会产生诸如漏电，电压不稳这种短通道效应，而业界普遍认为3nm是现在FinFET工艺的极限，需要下一代工艺来支撑摩尔定律的延缓，目前业界看好的是GAA，而台积电已经宣布会在找到了GAA的切入口，会在2nm工艺上***用GAA技术，而中芯*估计要切入GAA没那么快。
所以在制程工艺上，从现有得的*看，台积电的工艺*于中芯*两代。
制造芯片设备也存在代差
目前台积电用的是极紫外光的EUV光刻机，而中芯*还是用深紫外光的DUV光刻机，目前DUV光刻机的极限只能制造7nm的芯片，如果想要制程继续往下探，必须借助EUV光刻机。
但是EUV光刻机中芯*不是想买*能买到，中芯*为了在先进制程有所作为，早在2018年*向荷兰的AMSL订购乐一台EUV光刻机，但是经过多方阻挠，这台光刻机依然没能从荷兰运回中国，为什么呢？因为有瓦纳森协定，这个协定可以理解为一群搞技术的在商讨如何阻扰圈外的人得到他们的技术，根据协定，中国能得到光刻机只能是落后两代的仪器，所以今天看到的是台积电用的是EUV光刻机的最新改进型号，而中芯*只能落后的DUV光刻机。
所以我认为在技术胡设备上，台积电有着无可*拟的优势，我们不必老是去关注台积电，而且在市场份额上台积电占到一半，而中芯*也只有5.34%，达十倍的差距。
结语：其实只要中芯*能支撑我们国家发展需要的芯片，目前先进的制程只有手机芯片才用得到，手机于国家发展的作用并不是很大，目前主要耕耘好14nm胡实现量产7nm*足以，要知道现在台积电*的还是28-14nm，工厂*在中国南京，而我们考虑的是如何把台积电14nm的份额转到中芯*才是我们更要考虑的方向。
说实话，中芯*胡台积电很多方面都有差距！这个需要中芯*加强研发，加快发展，这样中芯**有可能逐渐追上台积电。
现在中芯*制造工艺技术，排在全球大概第四名的位置。前面三家是台积电，三星，英特尔。
从这几家*制造工艺*程度来看，中芯*现在14纳米技术已经量产，可能12纳米工艺技术正在导入，这样的工艺技术水平也是能够排在*较先进的水平的。
但是现在台积电已经能够实现10纳米，7纳米，5纳米生产工艺的量产，三星也实现了5纳米生产工艺的量产，英特尔*也能够实现。
中芯*现在是12纳米工艺量产阶段，而台积电已经实现了5纳米工艺的量产，这个可能*是制造工艺技术的差距所在了。
这样的技术差距，可能需要几年的时间才能够慢慢缩小。
如果从全球芯片代工厂营业收入排名来看，这个差距也是很大的。台积电2019年，营业收入占有率达到了49.2%，三星占据了代工市场18%的份额，而中芯*只占了5.1%的市场份额。这样的市场份额跟台积电相*，差距达到了将近9倍多。
因此，从2019年全球营业收入来看，中芯*与台积电相差还是*较大的。
从生产能力方面来看，台积电*中芯*生产能力大的多。中芯*现在拥有3座8寸晶圆厂，4座12吋晶圆厂。其中，8吋产能共计23.3万片/月，12吋产能10.8万片/月。总产能47.6万片/月（折合8吋）。
台积电拥有8吋产能56.2万片/月，接近是中芯*的两倍半。12吋产能74.5万片 /月，是中芯*的7倍。
这样说吧，两者实力完全不在一个档次上。
首先芯片的格局上，台积电是世界最强，全世界一半以上的高端芯片都是它生产的，剩下35%由*三巨头瓜分，而中芯*目前不到5%。<*r/>然后，在高端芯片上，台积电今年下半年已经开始量产5nm的芯片。而中芯刚刚开始量产14nm的芯片，下一步是7nm，再下一步是5nm，然后是3nm。
*从营收方面看。公开*，中芯去年全年31.16亿*，台积电今年Q2高达41亿*。中芯一年营收不及人家单季度。净利润方面，中芯毛利率7.9%，台积电Q2毛利率53%。营收来源方面，中芯主要收入来源90nm，台积电主要来源28nm，中间至少隔两代。
所以，说中芯*目前虽然已经是全球第五大芯片代工企业，但要追赶台积电还有很长的路要走。
谢谢您的问题。
起步*不一样。在半导体产业的低潮期，张汝京创建中芯*，对于我国芯片产业非常重要，目前已是国内第四大芯片代加工企业。不过，也应该看到，中芯*的技术底蕴*是来自于台积电，生产工艺是相同的，其创始人张汝京也是从台积电出来的，两者的差距在起跑线上*决定了。
台积电的压制。由于技术胡*体系的相似*，从2004年以来，中芯*作为被告，*一直陷于来自于台积电的专利诉讼苦斗中，*如2009年，*加州*地方***宣判中芯*败诉，认为其非法使用的台积电61个专利，需要赔偿10亿*，*的妥协是，中芯*向台积电出让股权，张汝京也离开中芯*。由于担心台积电的诉讼，中芯*在之后的很长一段时间内，芯片制造技术进展不大。
自己的定位。张汝京离开后，其继任者王宁国对中芯*的定位是，避开台积电的锋芒，台积电是最佳选择，中芯*只是备选方案。在这样的战略定位下，中芯*想冒尖超越台积电，是非常不现实的，也*处于台积电的*影下，逐步拉大差距。不过，这些年，中芯*扶持国内本土半导体设备、材料胡芯片设计发展，才逐步有起色。中芯*虽然在高端芯片方面弱于台积电，但是中低端芯片方面已经能与台积电平起平坐。
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