华为早在2020年就委由台积电代工生产5奈米晶片麒麟9000,没想到华为被美国列入「实体清单」,禁止其与使用美国技术的供应商合作,2020年9月,美国收紧政策,要求任何使用美国设备或技术的晶片代工厂,导致台积电直接「断供」,华为只能靠囤积的晶片苦苦支撑。
5奈米是当时最先进的工艺之一,涉及大量美国技术,例如EDA电子设计自动化软体和EUV光刻机,华为的麒麟9000晶片库存耗尽后,华为手机业务陷入困境,一度靠高通的4G晶片续命。2023年,华为通过中芯国际的7奈米工艺推出麒麟9000S(Mate60Pro),虽然是个突破,但良率低、成本高,且仍受美国调查压力。
2025年初还传出华为透过白手套向台积电下单,大量生产华为「升腾(Ascend)910B处理器」的AI晶片,并将这些晶片运送到中国,违反美国出口管制,但很快就被台积电发现而断供。
时间来到2025年5月,华为发表鸿蒙电脑,传出搭载5奈米制程的麒麟X90晶片,这是华为历经五年研发的首款鸿蒙个人电脑,5奈米制程的麒麟X90晶片,与鸿蒙系统深度协同,让操作更为顺畅。
有分析指出,华为透过中芯国际N+2制程与长电科技4奈米封装技术来支撑量产,其实际制程技术相当于7奈米,主要透过小晶片(Chiplet)设计,再借由先进封装技术整合实现性能跃升。大陆中芯国际最先进工艺制程为7奈米(N+2),良率仅50%,且缺乏EUV光刻机支持,只能透过DUV光刻机多重曝光来达成5奈米,这也是良率偏低的重要原因。
华为的5奈米技术路线彻底避开EUV光刻机依赖,华为采用上海微电子研发的SSA800系列步进扫描光刻机,通过多重曝光实现5奈米线宽;刻蚀机采用中微公司的5奈米刻蚀设备,精度达到原子级,号称刻蚀速率比国际水准提升15%。
至于量测设备,北方华创的电子束量测系统,实现奈米级缺陷检测的国产化替代。也就是说,华为5奈米的突破,带动大陆国内半导体设备、材料、设计工具等全产业链发展。
据华为内部消息,华为已启动3奈米晶片研发,采用GAA环绕栅极技术和二维材料,预计2026年流片。同时,基于碳奈米管的3奈米碳基晶片已完成实验室验证,正在中芯国际进行产线适配。
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