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一提到芯片 ， 大家第一反应都是7nm、5nm、3nm ， 都是台积电、三星 。 的确 ， 现在的晶圆厂都在向着更先进的工艺制程发展着 ， 但是最近有一家美国公司却另辟蹊径 ， 声称将进一步研发90nm工艺 ， 并能达到7nm工艺50倍性能 ， 那么这个到底是怎么个情况？今天我们就来简单聊聊这个话题 。
美国这家名不见经传的公司叫SkyWater ， 2017年成立 ， 所以规模不大 ， 资历也很浅 ， 它的晶圆厂主要来源于赛普拉斯半导体公司的晶圆制造部门 ， 也就是英飞凌 。
SkyWater现有的工艺水平并不先进 ， 主要生产130nm和90nm的芯片 ， 最先进的制程也只能达到65nm级别 ， 所以都不用提三星、台积电 ， 即便是和大陆的中芯国际相比 ， 都有很大的差距 。
但是就是这样一个公司 ， 却拿到了美国国防部高等研究计划局上亿美元的投资 ， 这是为什么呢？
目前 ， 美国在半导体制造领域并没有排在世界前列 ， 所以美国通过了一项芯片法案 ， 将提供520亿美元的补贴 ， 希望可以重新夺回高端半导体制造的制高点 。 然而这次 ， 美国居然投资了一个这样的公司 ， 这属实有点不太正常 ， 所以一定是有原因的 。
其实SkyWater是一家主要为美国军方提供产品的晶圆厂 ， 从2017年成立以来 ， SkyWater就与美国军方一直有着密切的合作 。
鉴于与传统工艺制程上差距 ， SkyWater在半导体制造领域并没有什么优势 ， 必须找到一个可以竞争的新方向 ， 所以SkyWater便提出了一项新的3D堆叠技术 ， 其CEO也认为 ， 这项技术“重置了摩尔定律” 。
【芯片|美国公司获得1.7亿美元投资，研发90nm技术，可达7nm工艺50倍性能】2018年 ， 美国国防部高等研究计划局批准了 SkyWater和麻省理工学院的一项联合项目 ， 而这个项目就是研究3D芯片 。
2019年 ， SkyWater获得国国防部高等研究计划局1.7亿美元投资 ， 计划推动开发90nm战略抗辐射技术平台 ， 用以研制可以承受高水平辐射的芯片 ， 提高在太空和军事领域等恶劣条件下的可靠性 。
当然 ， 严格赖德说 ， 这种抗辐射芯片也可以应用到别的领域 ， 例如商业空间运营、医学成像和其他极端环境中 。
我们都知道 ， 受限于摩尔定律 ， 硅基芯片面临着巨大的发展瓶颈 ， 而碳基芯片被认为是一种极好的方向 。 而可惜的是 ， 虽然经历的多年的研究和发展 ， 但是碳基芯片一直处于雷声大雨点小的局面 。
不过 ， 在2019年 ， 美国麻省理工学院的团队用了14000多个碳纳米晶体管打造出了一款16位微处理器 。 这款处理器名为RV16X－NANO ， 依据行业标准的工艺流程制造 ， 基于RISC－V指令集 ， 可在16位数据和地址上运行标准的32位指令 ， 可以替代同类型的商用处理器 。 所以说 ， 碳基芯片并不是纸上谈兵 ， 已经成为现实 。
而SkyWater的计划是使用90nm工艺制造3D SoC晶圆 ， 然后通过集成电阻RAM、碳纳米管等材料实现更强的性能 。 前面我们刚提过 ， 2018年的时候 ， SkyWater和麻省理工开始3D芯片的合作 ， 所以这应该不只是说说 ， 属于强强联合 。
并且根据SkyWater的预计 ， 最乐观的情况下 ， 90nm的3D Soc芯片 ， 其性能可以达到7nm芯片的50倍 。
如果真的能够达到这样的性能 ， 我想不仅对于SkyWater来说是一个巨大的突破 。 同时 ， 美国政府愿意出钱投资 ， 是不是也意味着 ， 他们已经看好了3D芯片 ， 认为其极有可能成为半导体行业的一个发展方向呢？
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