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国产光刻机精度虽然低，把CPU尺寸做大些获得同样性能可行吗？

题主问题的核心是国产古光刻机精度虽然低，把CPU是尺寸做大些获得同样的性能可行吗？不怎么可行，要说起来国产自研发处理器的厂商确实不多，目前我们可能知道最多的就是华为和龙芯，确实我们在军用方面现在很多用的是65nm公司的技术，这也是目前国内光刻机上海微电子目前最成熟的工艺，不过军用方面确实没有问题，因为在国外我们也会发现军用方面CPU工艺制程也不高，原因就在于说本身军用处理器对于性能的要求不高，所以不需要说像现在商用的CPU一样需要考虑到晶体管的数量，再者就是要求稳定，工艺虽然看着很差，但是经过测试发现工艺越高，抗干扰的能力就越低，所以现在军用的确实工艺都不高，

但是我们还要考虑到一个问题，那就是商用和军用的是不同的。比如就拿华为来说，如果把尺寸做大，也就意味着手机尺寸要增加，而且你要考虑到功耗和发热，电脑确实现在比如intel大多数还是集中在14nm，这是因为电脑主机尺寸大，所以散热做的更好，但是手机确实不可以，而且现在你看看大多数都是集中在7nm手机现在的处理器，功耗和发热一样会很大，你如果采用之前的工艺那功耗和发热会是怎么样的呢！确实不敢想象。

实际不管是电脑还是手机处理器这种方式都是不可行的。工艺越高晶体管数量越多，实际就是为了保证性能和功耗的均衡，但是你只顾增加尺寸，对于工艺不做要求，那么你散热就要做的很好，但是我们看到的情况，现在intel的14nm处理器，我们发现即便是有散热的情况下，电脑还是会发热，这么大的主机体积和散热都压制不住，你手机怎么压制。而且现在光刻机国内完全自主研发的就是上海微电子，现在还是保持在65nm，至于说的28nm目前听说是将要在年底才会上线，所以还是不确定的状态。

个人想法和看法：

首先想法是可以的，而且现在军用CPU就是如此，因为散热做的更好再加上要求不高。但是商用的电脑处理器手机处理器这种方式是不可行的，工艺差，你通过提升面积来增加性能，功耗和发热一定是需要考虑到的，而且国内最高65nm，这个发热量确实有点大了。

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CPU尺寸做大可以获得同样的性能，但是昂贵的原材料消耗会大幅增加，CPU的耗电会大幅增加，体积会大幅增加，应用范围会大幅缩小，这是我们不愿意见到的。我国的卫星，军用CPU，基本上是用28nm以上的制程，成本虽然高一些，可以不用受到外国制裁。

目前国产能够实际量产的光刻机仍然停留在90nm级的水平，有些人说，既然国产光刻机在精度上远远不及ASML的EUV光刻机精度那么高，那么完全可以通过增大芯片面积来提升性能，从而在性能表现上不至于被国外的先进芯片拉开太远，然而这种思路对于芯片制造而言，其实是非常不理性的，也是不科学的。

就拿华为的麒麟990作为例子，目前的麒麟990 5G芯片采用台积电7nm euv工艺制造，用的光刻机自然也是来自ASML的EUV光刻机，如果没有使用7nm euv工艺来提升晶体管密度的话，那么麒麟990可能就达不到目前应有的性能，也无法做到集成5G基带，这样的麒麟990显然在市场竞争中就没有那么强的竞争力，相应的产品实力也会下降。

如果用14nm工艺来制造麒麟990，并且不惜芯片面积为代价的话，理论上当然也是可以做出来，但是这样的芯片面积就可能翻番，然而制造芯片用的晶圆基本都是300毫米晶圆，所以说这样以来，麒麟990的成本就会大幅提升，而且一旦晶圆上的瑕疵增多，那么麒麟990的芯片产能也会受到影响，从而直接导致降低华为手机的供应。

所以说，无论是华为，还是高通和联发科，大家都在追求极限的半导体工艺，目的就是为了尽可能让芯片面积较小的情况下，使性能和功能特性最大化，从而提升竞争力。而且，目前主要的消费级市场以移动领域为主，所以即使芯片厂商必须要靠先进工艺来把芯片的面积和能耗控制住，如果是通过老一代光刻机和制程来做目前的主流级芯片完全行不通，而到目前也几乎没有敢这么做的。

这是一件很不理智的事；

1；现在5-7纳米，同规模用14纳米来做，面积体积就增大1-3倍，功耗也相应增大同倍数，那么电池要多大呢，手机得做成啥样子呢，得有多厚呢，多重呢，谁来买呢，几乎没有市场的。

2；这种大规模集成芯片，绝大多数都是民用，民用产品讲的是质量好，美观，便宜，问题在于人家用5-7纳米的，手机漂亮美观，我们的粗大笨憨，这不是等于自取倒闭吗。

3；手机产业绝大部分都是模块化组装行业，也就是说进入门槛并不高，稍有点成色的科技公司只要有资本，就能做，说白了就是拿来主义，你处理器那么大，功耗那么高，所有其他配套模块都要重新设计，谁来给你供应和制造呢？再说了所有这些模块制造行业，谁会为你的产品去建设自己的生产线呢，你失败了，人家生产线就白瞎了，所以没有厂家愿意干这傻事。模块产业不配套，你就无法造出产品来，最后还是失败，

4；就算你能造出来，没有市场竞争力，你怎么维持下去，市场是很残酷的，东芝，索尼，松下都那么傻？

5；有一部分产品是可行的，比如机械设备、机器人、机床之类，对功耗，体积没要求的产业，但同样面临没有竞争力的劣势，一样维持不下去导致不可持续的泥潭。谁又知道现在这些领域都用的是哪一类芯片呢。

6；实际上我们自己连14纳米的自主生产设备都没有，也是用了人家的专利设备，那么要是用我们自己的全自主设备，最小也得28纳米以上了，那同样规模的芯片，造出来是什么样子呢，是不是有闹钟与手表的差距呢。这种东西谁会要呢，你想一下，你的大部分制造业都这种水平，是不是会引发更大的实际问题，而无法挽回呢。

7；此路不通，那就另辟蹊径，与其把钱砸在倒退领域不如投到高新领域，攻克石墨烯技术，避开光刻机瓶颈，如果成功，既解决了芯片问题同时也解决了电池问题，其他的千行万业就不说了，光一个芯片就提高1000倍的性能，那又是一个什么情景呢。

8；有专家预计，未来10年人类发展行业爆发期，只有3大项，5G、AI、互联网，这些行业没有一项不依赖于芯片的制造和发展，你不前进反而倒退的想法怎么行得通呢，问题在于人家有先进的，你搞个落后的，那不是拖后腿吗。

最后结论就是行不通。

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【国产光刻机精度不及ASML，我们为何不能将CPU的尺寸变得更大一些】

我们确实在考虑一种可能性，我们的光刻机能够达到了量产90nm的工艺制程，这是上海微电子的技术能力，并且上海微电子日前宣布，已经研发了22nm的光刻机，能够成功借助紫外线光源实现22nm分辨率，我们确实能够感觉到和国际社会的差异性并不小，毕竟荷兰ASML的光刻机甚至已经在准备5nm工艺制程。

我们如果做一个假设，我们是不是可以做到5nm工艺制程，我们将CPU的芯片的大小给提升上来呢？这确实是有可能的，但是这种可能性有多少呢？

我觉得可能性并不大，我们就拿手机来说，手机空间是寸土寸金的，我们很难忽略到手机的空间，如果你为了提升性能，增加了手机的CPU的尺寸，很显然我们的手机大小也会呈现不同的尺寸，对于我们现在要求的小而美，完全是达不到要求的。

你想你的手机和以前的大哥大一样大，一样厚重吗？对于一些有大小尺寸要求的cpu，如果为了提升它的性能，尺寸控制不住，那技术实际上是在退步？

其实，最近中科院发布了报道，其中提到了一种新型5nm超高精度激光光刻加工方法，能够提升5nm工艺制程，能够提升手机的工艺制程，但是它并非是真的对光刻机产生影响，它更多的是理论方面的研究。

真正能够让我国光刻机能够有提升的可能还有一段距离，毕竟光刻机需要多种技术的集合，这是一种长期的过程，并且还需要弯道超车，才能够形成我国的光刻机技术。

从理论上来说，把CPU尺寸做大一些，确实可以提高CPU的运行速度，但除了运行速度之外，你还要考虑体积、能耗等问题。

为什么现在芯片越做越小？其实原因很简单，因为芯片越来越小，在确保运行效率的前提下还可以降低芯片的能耗，同时让体积变得更小，更容易携带。

所以我们看到目前最顶尖的芯片基本上都是用在手机上，其他领域大多都用不到这些顶尖的芯片，因为手机是目前大家最常用的一个工具，如何提高手机的续航时间，减轻手机的尺寸这是各大手机厂家首先要考虑的问题。

因此在每一次新的手机芯片出来之后，各大手机厂家都纷纷在自己的旗舰机上装上这些最先进的芯片，只有这样做才能保持手机厂家的市场竞争力。

但是目前我国没法生产自己高端芯片，7纳米以上的芯片都要委托给其他厂家生产，一旦这些芯片被某一些国家限制之后，我国很多企业的芯片就会陷入很多被动的局面。

为此很多人有可能脑洞大开，既然我们没法生产出高端的芯片，那能不能通过把CPU尺寸做大一些，以达到提高芯片性能目的呢？

这种做法纯粹是自欺欺人，从理论上来说，提高CPU的尺寸确实可以提高芯片运行速度，但对应的能耗也会大大增加，尺寸也会大大增加，这样的芯片推向市场，根本就没有任何市场竞争力。

就比如当初电脑刚推出来的时候，一个电脑像一个房子那么大，而现在笔记本电脑只有一本书那么大，假如我们没有掌握笔记本电脑的一些核心技术，然后通过扩大电脑的尺寸来达到提高运行性能的目的，结果造出一个箱子那么大的电脑，光每年的电量耗费就有可能比电脑本身的价格还要昂贵，这样的电脑造出来估计连自己用都会恼火，更不要说卖向市场了。

对于手机来说也是一样的道理，现在市场上大家使用的基本上都是智能手机，这时候如果你推推出一个砖头机，你觉得会有人买吗？这完全是逆历史潮流而行。

手机现在是向着越来越薄，续航能力越来越长趋势发展的，而要让手机实现这些目的，就必须不断的提升芯片的性能，只有不断提高芯片的制程才有可能让芯片的运行效率更高，能耗更小，尺寸更小，这样才能不断提升手机的市场竞争力。

很早就有像标题同样的疑问：技术不够，大小来凑。可行吗？

当我看了多篇评论后，发现普遍认为不可行，主要原因在这样大的体积，根本在市场上没有竞争力。一个大如水壶的手机，谁买？

当然，在一个公平自由贸易的市场，这样的产品不具备竞争力，造了出来也没人买，但前提是在有选择的情况下。看看华为、Tiktok的遭遇，给了我们一个很好的啟示：一个公平自由的市场，根本不存在。人家不给我们竞争的机会，我们为什么要把中国的市场开放给他们。独占一个十四亿人口的市场不香吗？

新冠疫情严重影响全球经济，可以想见疫情过后的经济模式将会迎来翻天覆地的变化，保护主义必定抬头。各国都要照顾内部的经济需要，根本不会有余钱进口外国的东西。而从种种迹象显示中国的市场恢复得最快，这个给予我们一个很大的契机。发展内循环，只要不容许外国的手机进口，国产的手机自然有市场，把资金留在国内扶持科技的发展。更重要的是缺乏中国市场的资金支持，外国的科研速度也要减慢。在此消彼长下，我们的技术应该可以追近甚至超越国际水平。

CPU的性能指标除了运算能力还有功耗

因为光刻机精度问题，题主希望把CPU尺寸做大，集成同样规模的晶体管，以期望达到相同的性能。表面上看是可行的，但现实很骨感！尺寸大了，功耗就会增大，尺寸大了运行频率也会降低哦。

尺寸越大，功耗越大

CPU是一个超大规模的的集成电路，内部集成了数量越级多的晶体管，每一个晶体管工作的时候，电流就会从晶体管的漏极(Drain)流向源极(Source)，而晶体管的通和断则由栅极(Gate)这道闸门控制，而CPU生产工艺中所谓的7nm、14nm制程指的就是这道门的宽度了。如果这道门的越宽，它导通所需要的电压就越高，也就是说需要越多的电流。虽然单个晶体管工作需要的电流极少，但几亿个甚至几十亿个晶体管加起来就很大了。像手机、平板这些移动设备，芯片的尺寸和功耗是极为重要的指标。

另外晶体管与晶体管之间存在寄生电容，尺寸越小，电容就会越小，开关的频率就可以做得越高，也就是说运行主频越高的CPU需要越小的生产制程。

当然，像越级计算机用的CPU，重点考虑的是运算能力，我们不需要重点考虑功耗和尺寸，就可以把CPU做大一些。

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你好，这样是不可以的，如果可以早就这么操作了。

目前国内制程最先进的就是中芯国际的12nm工艺了，但目前还没有应用到生产线上，正在代工生产的是14nm的华为麒麟710A芯片。而且中芯国际的14nm的工艺跟台积电16nm工艺是同代的。

究其原因是制程工艺越落后生产出来的芯片性能就越差。因为制程工艺越落后意味着在同一尺寸芯片上的晶体管就越少，需要相同性能则意味着就要提升芯片尺寸，那么这就会导致芯片面积变大，功耗变高。

在手机这种机身体体积下，无法放下更大的芯片。如果使用的话，那岂不是别人在用最新技术的芯片，而你在使用5年前的芯片。想想5年前的手机性能跟现在的手机根本没有可比性。

制程工艺的落后会带来一系列问题，主板工艺也是落后的，那么你的通信基带，内存闪存，GPU工艺也都只能使用几年前的，这就不仅仅是芯片的问题了，是你的产品再拿几年前的技术跟别人竞争。很可怕的是，这些落后的技术产品早已经被淘汰了，你拿什么去组装适配。

intel不同虽然它现在最先进的x86架构的芯片还是10nm制程工艺，但是intel控制着电脑硬件的全产业链，所有的硬件厂商都会根据他的芯片去做适配进行更新迭代。毕竟它跟amd几乎垄断了全球的pc机市场，而且intel份额还远远超越amd。

当然我们确实一直研发芯片技术，像龙芯最近就有12nm制程工艺的CPU即将流片，官方宣传性能将与amd的28nm制程工艺的CPU相当。

国产芯片技术任重道远。

这个理论上是可行的，但是我们要知道一个事情，就是你要做的这一个处理器是放在什么位地方？

要做的这个处理器是要放在手机上的，那么其体积问题怎么解决？其功耗问题怎么解决？其发热问题怎么解决？

这三个问题才是根本性的问题，做肯定是没问题的，无非就是体积功耗发热量大面积增加但是就像我前面说的，如果它放在手机上，你怎么去协调这个问题？总不能手机一半的面体积都属于soc吧？也不能这一个soc以每分钟1%的电量下降，这也是不现实的事情。

也就是说，其实用性价值并不存在。同样的，我们可以看到华为的818电视处理器其因为放在电视里面，所以它采用的是28纳米工艺，但是其也仅为2×a73+2×a55架构。