第909章 通用量子計算機項目
四月份,智雲集團總部里,徐申學和一群集團高層正在開會,而這一次開會的內容並不尋常。
他們商討的是下一步戰略基礎設施的投資。
不是尋常的基礎設施投資,而是戰略基礎設施,更準確地說是量子晶片工廠及半導體工廠的設施。
至於說數據中心設施以及供電設施雖然投資規模也大,但是依舊屬於常規設施。
算力設施里的YANC系統算力中心的建設其實沒什麼值得說的,有錢了直接多多部署就完事了。
而主要部署在海外地區的第二代量子算力中心那就更簡單了,花錢就完事了。
還有傳統的數據中心,比如超算、數據存儲中心等就更不用說了。
上述這幾種數據中心看似投資規模大,技術含量也高,但是重點在於研發,只要研發出來,那麼後續建設本身並不存在多大的問題,花錢就完事了。
供電設施也差不多,建設光伏發電中心以及相應的儲能設施,不存在什麼技術難點,甚至都不需要智雲集團搞什麼技術研發,國內一大堆光伏企業能夠提供先進的光伏板以及配套的發電系統,儲能系統也有海藍電池、寧代電池等企業提供成套的技術方案。
就算是核聚變發電設施,也不需要智雲集團自己多做什麼,星海能源科技那邊提供成
套的技術方案,可以直接提供一整套的核聚變發電機組,國內的頂級電源設備企業也能夠提供成套的變電、配電、輸電等方案。
在供電設施領域裡,智雲集團要做的只有一件事:投錢!
算力設施、超算、傳統數據中心、供電設施等儘管都很重要,但這只是錢多錢少的問題,它本身並不涉及到眾多尖端技術的研發,也起不到決定性的技術影響力。
因為它們本身是一系列尖端技術突破後的技術應用項目—它們是成品!
所以儘管很重要,但是對於智雲集團和徐氏財團而言,談不上「戰略」二字。
真正能夠套上戰略這兩個字的基礎設施建設,對於徐氏財團而言只有三種:量子晶片工廠、各類半導體工廠、部分先進原材料工廠。
部分先進原材料工廠這個比較分散,單體項目投資也不算大,所以一般不會專門拿出來說,基本上有需要就直接投了。
而量子晶片工廠和頂級半導體工廠,比較單一且集中,同時投資規模也巨大,單個工廠的投資動不動就是數百億美元之巨。
單純的投資規模大還不算,這些技術最前沿的先進工廠,往往還需要匯集大量的力量進行技術攻關。
如目前智雲集團正在推進研發的超臨界邏輯晶片工藝」,項目代號為A10,其最為重要的核心技術指標很簡單:金屬間隔要達到小於十四納米!
這個性能指標遠遠超過當下智雲集團旗下的各種工藝標準,甚至遠遠超出了當下HEUV—800C型光刻機的單次曝光性能極限。
這就很麻煩了,使用HEUV—800C光刻機,那麼就會導致成本大幅度上漲,單次曝光不行就要多重曝光,成本就會瞬間暴漲起來。
最好的辦法就是研發出更先進的設備,比如數值孔徑達到零點七以上的EUV光刻機,通過單次曝光一次性完成,這樣才能有效控制晶片製造成本。
但是更先進的光刻機也不是那麼容易搞的,技術難度很大,現在海灣科技那邊還處於原型機研發階段,距離量產還有一段的距離。
所以前期的A10工藝節點的研發,其實是先用HEUV—800C光刻機湊合著用。
HEUV—800C光刻機的單次曝光性能,理論上可以讓晶片裡的電晶體金屬間隔達到十六納米,使用雙重曝光的情況下,其實也能滿足A10工藝的技術要求注意,這說的十六納米的金屬間隔只是理論數據,實際上受限於各種現實因素影響,只能不斷的逼近它,而無法達到它。
而HEUV—800C光刻機,是徐氏財團旗下海灣科技所屬,目前技術標準最先進的量產型光刻機,目前出貨量並不大,只有智雲微電子一家採購,並不是說海灣科技不賣給其他公司,而是其他公司買不起,甚至都用不起隔壁的中芯連N2工藝節點的計劃暫時都沒有呢,要這種單台四億美元的昂貴設備做什麼啊!
N3工藝用個HEUV—300D型號光刻機也就差不多了,如果是N5—N7工藝,甚至連HEUV—
300D都不用,用HEUV—300C光刻機都行!
海灣科技里的HEUV—300系列,也就是低數值孔徑EUV光刻機系列,專注用於N3—N7工藝節點。
不管是哪一種型號,受限於數值孔徑影響,其理論性能極限,也只能做到金屬間隔單次曝光二十六納米,滿足N5或N7工藝節點的需求。
如果採用雙重曝光的方式,金屬間隔最低可以做到21納米,可以滿足N3工藝節點的需求。
如果更加落後的成熟工藝,連EUV光刻機都不用,用浸潤式光刻機甚至KRF光刻機都行o
在光刻機領域裡,海灣科技旗下的各類光刻機是非常齊全的。
KRF光刻機,主要用於90納米以上的各類老舊工藝的晶片生產—對了,還有一個更落後,主打180納米工藝以上或其他製造領域的I線光刻機。
其中的KRF光刻機每年出貨量其實還挺大的,出貨量能達到三百多台呢。
這兩種看似技術比較低的光刻機,用途也不僅僅是邏輯晶片以及存儲晶片領域,還廣泛應用於其他各類先進位造行業很多先進位造業,其實也需要用到光刻機的,只不過沒有邏輯晶片的要求那麼變態而已。
DUV乾式光刻機,主要用於55納米—90納米的成熟晶片生產,這個光刻機出貨量比較
低,主要是這個工藝階段的性能比較尷尬,國內也較少有廠商投資這個工藝節點。
更成熟的工藝直接用KRF光刻機去了,而要稍微好點的工藝直接用DUV浸潤式光刻機去了。
國內的半導體製造廠商現在就算是投資成熟工藝,也以投資22納米和28納米這兩個工藝節點為主,採用便宜的成熟DUV浸潤式光刻機單次曝光就行了。
晶圓廠建設成本不貴,製造晶片的成本也便宜,然後晶片價格也便宜,22—28納米工藝節點的大量晶片已經廣泛應用在各行各業。
HDUV—600系列的DUV浸潤光刻機,這一類光刻機是海灣科技的主力出貨產品之一,去年出貨三百二十五台,銷量極大,國內廠商的採購熱情極高。
這系列光刻機主要用於10—22納米工藝節點,或同技術級別的存儲晶片製造—它其實也能用來製造七納米工藝的晶片,但是四重曝光的成本太高了,划不來,還不如直接用EUV光刻機單次曝光來得簡單省事。
所以除了早期的智雲微電子以及台積電外,後來就沒有廠商這麼幹過的。
DUV浸潤式光刻機的出貨量大,還有另外一個原因,那就是在N7以下的先進工藝里,可以充當輔助光刻機使用智雲微電子的每一座N7—N1.5工藝的晶圓廠里,其實都能找到DUV浸潤式光刻機的身影。
成熟的光刻機一方面可以用於各類成熟晶片生產,另外一方面也可以作為輔助光刻機,用以先進晶片的次要工序生產。
比如當下比較主流、各大廠商都在積極布局的N3工藝節點,其晶片光刻環節需要經過多層光刻,但並不是每一層光刻都是由頂級的EUV光刻機完成,其相當多的光刻層數是由DUV光刻完成的實際上只有少數最關鍵的曝光環節是由EUV光刻機負責曝光,其他次一等的光刻機工序則是由DUV浸潤式甚至KRF光刻機負責—這是為了節省成本。
總之,能用KRF就絕對不用DUV光刻機,能用DUV光刻機,就絕對不用EUV光刻機!
儘可能地壓縮製造成本!
所以在技術最頂級,最先進的N1.5工藝的晶圓廠里,除了能夠看見HEUV—800C這種頂級光刻機外,還能看見HDUV—600系列光刻機呢!
晶圓廠使用不同的光刻機,其帶來的成本差異是巨大的!
畢竟不同光刻機之間的成本差異太大了。
HEUV—800C光刻機,目前的最新子型號單台價格接近四億美元,而HEUV—300D型號光刻機,單台價格在一點八億美元左右;HDUV—600F型號光刻機,單台價格是七千八百萬美元;至於KRF光刻機,只需要千萬美元而已。
這價格差別大了去,並且其採用的原材料等成本也差距極大。
要想控制先進晶片的成本,那麼就需要儘可能的少用頂級設備,能用便宜貨就用便宜
貨。
如果N3工藝的晶片,所有光刻層數都用EUV來進行,那先進晶片的製造成本得直接飛到天上去—而且也沒這個必要,就算全流程採用EUV光刻機,也不會因此提升晶片的性能。
海灣科技的各類光刻機系列完善而齊全,能夠全面的滿足當下所有先進以及成熟工藝晶片的製造需求,而且除了前端光刻機外,還有後端光刻機,蝕刻機、離子注入機等一系列半導體製造環節里的關鍵設備。
而再加上整個仙女山控股旗下的其他各廠商,那麼仙女山控股一家公司,就能夠提供全鏈條的半導體設備以及耗材,並且絕大部分都處於國際超一流水平,部分處於一流水平。
但是—現有的這些設備和耗材,依舊無法滿足A10工藝的技術需求——準確的說是無法滿足廉價大規模量產A10工藝晶片的需求。
如果不顧及成本的話,其實用現有的N1.5工藝的晶圓廠,其實也能造一就和當年用DUV浸潤式光刻機,強行上馬N7工藝一樣。
但是成本會變得非常高,高到智雲集團自己的很多終端消費產品,比如S系列手機都用不起的程度。
成本過高的晶片,其商業價值會大打折扣。
因此如果不是迫不得已,智雲集團不會這麼幹。
因此智雲集團更傾向於繼續和仙女山控股方面合作,研發下一代的半導體設備以及耗材技術,然後爭取廉價生產A10工藝的各類晶片。
只是這很難!
這不僅僅是先進工廠的建設本身那麼簡單,還需要進行工藝技術的研發,而工藝技術的背後又需要各類先進設備及原材料的支撐。
想要把A10工藝的邏輯晶片工廠建設起來,並讓它順利運營,良率還要達到一定的水準能夠商用,這背後是一整套的設備以及材料、工藝研發,任何一個環節跟不上都做不到。
今天徐申學和眾人開的這一場會議里,A10工藝的體系研發就是重點討論內容。
不過因為A10工藝研發需要時間,同時也不能一直用N1.5工藝,因此智雲集團後續也會在N1.5工藝的基礎上,陸續深挖HEUV—800C光刻機的潛力,打造更先進的工藝技術!
畢竟HEUV—800C光刻機的理論水平,其實只能夠做到單次曝光製造出金屬間隔十六納米的晶片。
而現在智雲集團旗下的N1.5工藝,金屬間隔才二十納米呢—理論上,還有四納米的進步空間。
因此,智雲微電子那邊也公布過了幾種工藝計劃,分別是N1.4,N1.3,以及N1.2工藝。
智雲集團試圖進一步深挖現有設備的潛力,同時優化和改進電晶體的布局方式,以進一步提升晶片性能。
在半導體邏輯晶片的工藝研發以及製造技術上,智雲集團是非常重視的這直接關係到了智雲集團一系列算力設備,算力晶片產品,以及各類終端產品的性能以及商業價值。
同時這些先進工藝研發也很麻煩,需要大量配套技術的支撐,所以才需要徐申學親自協調研發。
而類似的還有其他一些項目,比如智雲集團還在開發一種新型的存算一體晶片,即可變憶阻器存算一體晶片」,這是一種最近幾年出現,並且展現出來巨大潛力的AI晶片,用在人工智慧領域裡很有潛力。
不少廠商都在研究這種晶片,智雲集團自然也不例外,雖然沒有對外公開過,但實際上智雲集團在這一領域的研究進度極快,水平極高!
別人還在探索這種晶片的技術可行性、製作實驗晶片時,智雲集團的實驗室好幾年前就已經做出了實驗晶片。
現階段主要是儘可能提升其性能水平,並考慮如何應用於人工智慧領域,進一步降低人工智慧技術的應用成本。
這種時鐘同步驅動的存算一體晶片,可以很好地提升現有電子計算機系統的算力性能,尤其是AI推理以及終端的邊緣計算。
基於它的性能特性,可以更好地支持輕量化大規模終端部署,為未來的廉價使用第二代以及第三代人工智慧技術創造良好的條件。
除了半導體領域外,智雲集團還在研究並部署第八代量子晶片技術,該項目同樣是個大工程,旨在能夠研發製造出來量子比特數量達到五十萬個甚至百萬個的量子晶片—一為未來的通用量子計算機奠定基礎。
按照很多科學家,尤其是智雲集團內的部分科學家的推測,量子比特數量達到百萬級別,是實現量子計算通用化的關鍵性能指標。
所以第八代量子晶片技術,也是智雲集團里的核心項目通用量子計算機」里的一個關鍵子項目!
而這個通用量子計算機項目,涉及到一系列的基礎技術,包括設備以及材料的提升,同樣需要徐申學親自牽頭,在財團層面上進行部署。
這些下一代,關係到未來一系列先進人工智慧技術的應用的戰略基礎設施以及核心技術研發,才是徐申學高度關注的項目。
而這些項目每一個都很大,需要集中大量資源的投入,從人才到資金,再到科研系統的名額投入都是個龐大的數字,沒有徐申學親自牽頭並部署,也很難順利、快速展開。
沒有徐申學親自盯著的話,那麼就只能讓旗下各企業,項目組各自為戰,然後順其自然的發展雖然未來大概率也能做出來,但是時間會拖太久。
如果徐申學親自牽頭,集中力量進行研發的話,可以大幅度縮短這個過程!
要不然,徐申學也不會親自來幹這事啊,他手底下的公司多了去,進行的各種技術研發也多了去,可不是每一個項目都能夠獲得徐申學的親自關注的,更不是每一個項目都能夠讓徐申學親自牽頭,組織大量資源進行集中技術攻關的。
能夠讓他這麼做的項目,每一個都是核心重點項目!