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一提到芯片 ， 大家第一反應都是7nm、5nm、3nm ， 都是臺積電、三星 。 的確 ， 現在的晶圓廠都在向著更先進的工藝制程發展著 ， 但是最近有一家美國公司卻另辟蹊徑 ， 聲稱將進一步研發90nm工藝 ， 并能達到7nm工藝50倍性能 ， 那么這個到底是怎么個情況？今天我們就來簡單聊聊這個話題 。
美國這家名不見經傳的公司叫SkyWater ， 2017年成立 ， 所以規模不大 ， 資歷也很淺 ， 它的晶圓廠主要來源于賽普拉斯半導體公司的晶圓制造部門 ， 也就是英飛凌 。
SkyWater現有的工藝水平并不先進 ， 主要生產130nm和90nm的芯片 ， 最先進的制程也只能達到65nm級別 ， 所以都不用提三星、臺積電 ， 即便是和大陸的中芯國際相比 ， 都有很大的差距 。
但是就是這樣一個公司 ， 卻拿到了美國國防部高等研究計劃局上億美元的投資 ， 這是為什么呢？
目前 ， 美國在半導體制造領域并沒有排在世界前列 ， 所以美國通過了一項芯片法案 ， 將提供520億美元的補貼 ， 希望可以重新奪回高端半導體制造的制高點 。 然而這次 ， 美國居然投資了一個這樣的公司 ， 這屬實有點不太正常 ， 所以一定是有原因的 。
其實SkyWater是一家主要為美國軍方提供產品的晶圓廠 ， 從2017年成立以來 ， SkyWater就與美國軍方一直有著密切的合作 。
鑒于與傳統工藝制程上差距 ， SkyWater在半導體制造領域并沒有什么優勢 ， 必須找到一個可以競爭的新方向 ， 所以SkyWater便提出了一項新的3D堆疊技術 ， 其CEO也認為 ， 這項技術“重置了摩爾定律” 。
【芯片|美國公司獲得1.7億美元投資，研發90nm技術，可達7nm工藝50倍性能】2018年 ， 美國國防部高等研究計劃局批準了 SkyWater和麻省理工學院的一項聯合項目 ， 而這個項目就是研究3D芯片 。
2019年 ， SkyWater獲得國國防部高等研究計劃局1.7億美元投資 ， 計劃推動開發90nm戰略抗輻射技術平臺 ， 用以研制可以承受高水平輻射的芯片 ， 提高在太空和軍事領域等惡劣條件下的可靠性 。
當然 ， 嚴格賴德說 ， 這種抗輻射芯片也可以應用到別的領域 ， 例如商業空間運營、醫學成像和其他極端環境中 。
我們都知道 ， 受限于摩爾定律 ， 硅基芯片面臨著巨大的發展瓶頸 ， 而碳基芯片被認為是一種極好的方向 。 而可惜的是 ， 雖然經歷的多年的研究和發展 ， 但是碳基芯片一直處于雷聲大雨點小的局面 。
不過 ， 在2019年 ， 美國麻省理工學院的團隊用了14000多個碳納米晶體管打造出了一款16位微處理器 。 這款處理器名為RV16X－NANO ， 依據行業標準的工藝流程制造 ， 基于RISC－V指令集 ， 可在16位數據和地址上運行標準的32位指令 ， 可以替代同類型的商用處理器 。 所以說 ， 碳基芯片并不是紙上談兵 ， 已經成為現實 。
而SkyWater的計劃是使用90nm工藝制造3D SoC晶圓 ， 然后通過集成電阻RAM、碳納米管等材料實現更強的性能 。 前面我們剛提過 ， 2018年的時候 ， SkyWater和麻省理工開始3D芯片的合作 ， 所以這應該不只是說說 ， 屬于強強聯合 。
并且根據SkyWater的預計 ， 最樂觀的情況下 ， 90nm的3D Soc芯片 ， 其性能可以達到7nm芯片的50倍 。
如果真的能夠達到這樣的性能 ， 我想不僅對于SkyWater來說是一個巨大的突破 。 同時 ， 美國政府愿意出錢投資 ， 是不是也意味著 ， 他們已經看好了3D芯片 ， 認為其極有可能成為半導體行業的一個發展方向呢？
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