nm是什么单位 我们常听到的22nm、14nm、10nm究竟是什么意思？

在半导体行业，我们经常听到22纳米、14纳米和10纳米的数字。新人可能不理解这些简单数字的含义，专家可能只是理解的很好，不知道它们的含义。那么这些数字是什么意思呢？今天，边肖向每个人解释了这些概念。

IDM/无晶圆厂/铸造厂y

要理解22nm、14nm、10nm是什么意思，首先要说明IDM、Fabless、Foundry三个概念。

IDM(Integrated Device manufacter)指英特尔、IBM、三星等拥有自己的晶圆厂，集芯片设计、制造、封装、测试、投资消费市场于一体，一般有下游整机生产。

无工厂(Factory-free Semiconductor Company)是指有能力设计芯片架构，但没有工厂，需要找代工厂生产的厂商。知名厂商有ARM、NVIDIA、高通、苹果、华为。

代工厂(Foundry)指的是TSMC和全球代工厂(GlobalFoundries)，它们是拥有生产其他公司设计的芯片的工艺技术的制造商。我们常见到三星有自己的猎户座芯片，也会代工苹果A系列和高通骁龙芯片系列，而TSMC没有自己的芯片，主要是代工苹果和华为。

加工程序

消费者在描述手机芯片的性能时，往往会听到22nm、14nm、10nm的数值。这是什么？

这是一个芯片制造工艺在芯片市场的具体价值，是手机性能的关键指标。制造工艺的每一次改进都带来了性能的提升和功耗的降低，而每一款旗舰手机的发布往往都与芯片性能的突破有关。

Snapdragon 835采用了更先进的10纳米工艺。集成30多亿个晶体管，尺寸比Snapdragon 820小35%，整体功耗降低40%，但性能提升27%。

在深度上，这几十纳米是怎么计算出来的？先说芯片的单位晶体管。

得益于摩尔定律的预测，今天数亿个晶体管被集成在比拇指还小的芯片上。苹果的A10融合芯片使用TSMC的16纳米制造工艺，集成了大约33亿个晶体管。

晶体管结构大致如下:

FinFET

除了制造工艺，还有工艺技术。

在这一代Snapdragon 835中，高通选择与三星合作，采用三星最新的10nm FinFET工艺制造。同样，三星下一代旗舰猎户座8895也采用了这一技术。

FinFET是什么？

在业界主流芯片还停留在20/22nm工艺节点的时候，英特尔就率先引入了3D FinFET技术。后来，三星和TSMC也在14/16纳米节点上使用了类似的FinFET技术。我们在下面统称为FinFET。

场效应晶体管是一种叫做互补金属氧化物半导体的新型晶体管。具体来说，将芯片的内部平面结构改为3D，修改栅极形状，增加接触面积，减小栅极宽度，降低漏电流率，晶体管之间的利用率空大大提高。

由于其明显的优势，已经大规模应用于手机芯片。

14/16nm工艺节点后，FinFET也升级了，但这次升级存在瓶颈。目前，大型制造商正在研究新的FD-SOI(全耗尽绝缘体上硅)技术、硅光子技术、3D堆叠技术等。，花钱寻求技术突破，引领未来7nm甚至5nm工艺的布局。

什么是LPE/LPP/LPC/LPU？

在工艺分类上，芯片主要分为两类:

HP(高性能):专注高性能应用；

LP(低功耗):专注于低功耗应用。

为满足不同客户的需求，惠普细分为五大类:HPL、HPC、HPC+、惠普和HPM。

HP和LP最重要的区别在于性能和泄漏率。惠普注重性能，漏率可以控制在很低的水平，芯片成本高；LP更适合低端处理器，因为成本低。

所以芯片除了在制造工艺上寻求突破外，还会逐步升级。

2014年底，三星宣布全球首款14nm FinFET 3D晶体管进入量产，标志着半导体晶体管进入3D时代。到目前为止，三星已经有四代14nm技术。第一代是苹果A9上的FinFET LPE(低功耗早期)，第二代是猎户座8890、小龙820、Snapdragon 625上的FinFET LPP(低功耗Plus)。第三代是鳍片式LPC，第四代是现在的鳍片式LPU。至于10纳米工艺，三星已经更新到第三代(LPE/LPP/LPC)。

到目前为止，三星已经向客户交付了70，000多块第一代LPE(低功耗早期)硅片。三星的猎户座8895和高通的Snapdragon 835都是采用这种工艺制造的，10nm的第二代LPP版和第三代LPU版将分别在年底和明年进入量产。

不知不觉，手机芯片市场进入了10nm和7nm处理器的激烈竞争阶段，对于14/16nm工艺的竞争也只是一两年前的事。

有人怀疑摩尔定律在今天是否仍然适用。就芯片的进化速度和技术储备而言，并不是技术能力达不到，而是厂商的竞争程度未必能迫使其全速前进。

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