感謝邀請

國產光刻機精度雖然低，把CPU尺寸做大些獲得同樣性能可行嗎？

題主問題的核心是國產古光刻機精度雖然低，把CPU是尺寸做大些獲得同樣的性能可行嗎？不怎么可行，要說起來國產自研發處理器的廠商確實不多，目前我們可能知道最多的就是華為和龍芯，確實我們在軍用方面現在很多用的是65nm公司的技術，這也是目前國內光刻機上海微電子目前最成熟的工藝，不過軍用方面確實沒有問題，因為在國外我們也會發現軍用方面CPU工藝制程也不高，原因就在于說本身軍用處理器對于性能的要求不高，所以不需要說像現在商用的CPU一樣需要考慮到晶體管的數量，再者就是要求穩定，工藝雖然看著很差，但是經過測試發現工藝越高，抗干擾的能力就越低，所以現在軍用的確實工藝都不高，

但是我們還要考慮到一個問題，那就是商用和軍用的是不同的。比如就拿華為來說，如果把尺寸做大，也就意味著手機尺寸要增加，而且你要考慮到功耗和發熱，電腦確實現在比如intel大多數還是集中在14nm，這是因為電腦主機尺寸大，所以散熱做的更好，但是手機確實不可以，而且現在你看看大多數都是集中在7nm手機現在的處理器，功耗和發熱一樣會很大，你如果采用之前的工藝那功耗和發熱會是怎么樣的呢！確實不敢想象。

實際不管是電腦還是手機處理器這種方式都是不可行的。工藝越高晶體管數量越多，實際就是為了保證性能和功耗的均衡，但是你只顧增加尺寸，對于工藝不做要求，那么你散熱就要做的很好，但是我們看到的情況，現在intel的14nm處理器，我們發現即便是有散熱的情況下，電腦還是會發熱，這么大的主機體積和散熱都壓制不住，你手機怎么壓制。而且現在光刻機國內完全自主研發的就是上海微電子，現在還是保持在65nm，至于說的28nm目前聽說是將要在年底才會上線，所以還是不確定的狀態。

個人想法和看法：

首先想法是可以的，而且現在軍用CPU就是如此，因為散熱做的更好再加上要求不高。但是商用的電腦處理器手機處理器這種方式是不可行的，工藝差，你通過提升面積來增加性能，功耗和發熱一定是需要考慮到的，而且國內最高65nm，這個發熱量確實有點大了。

回答完畢

歡迎留言發表不同的看法和想法：

CPU尺寸做大可以獲得同樣的性能，但是昂貴的原材料消耗會大幅增加，CPU的耗電會大幅增加，體積會大幅增加，應用范圍會大幅縮小，這是我們不愿意見到的。我國的衛星，軍用CPU，基本上是用28nm以上的制程，成本雖然高一些，可以不用受到外國制裁。

目前國產能夠實際量產的光刻機仍然停留在90nm級的水平，有些人說，既然國產光刻機在精度上遠遠不及ASML的EUV光刻機精度那么高，那么完全可以通過增大芯片面積來提升性能，從而在性能表現上不至于被國外的先進芯片拉開太遠，然而這種思路對于芯片制造而言，其實是非常不理性的，也是不科學的。

就拿華為的麒麟990作為例子，目前的麒麟990 5G芯片采用臺積電7nm euv工藝制造，用的光刻機自然也是來自ASML的EUV光刻機，如果沒有使用7nm euv工藝來提升晶體管密度的話，那么麒麟990可能就達不到目前應有的性能，也無法做到集成5G基帶，這樣的麒麟990顯然在市場競爭中就沒有那么強的競爭力，相應的產品實力也會下降。

如果用14nm工藝來制造麒麟990，并且不惜芯片面積為代價的話，理論上當然也是可以做出來，但是這樣的芯片面積就可能翻番，然而制造芯片用的晶圓基本都是300毫米晶圓，所以說這樣以來，麒麟990的成本就會大幅提升，而且一旦晶圓上的瑕疵增多，那么麒麟990的芯片產能也會受到影響，從而直接導致降低華為手機的供應。

所以說，無論是華為，還是高通和聯發科，大家都在追求極限的半導體工藝，目的就是為了盡可能讓芯片面積較小的情況下，使性能和功能特性最大化，從而提升競爭力。而且，目前主要的消費級市場以移動領域為主，所以即使芯片廠商必須要靠先進工藝來把芯片的面積和能耗控制住，如果是通過老一代光刻機和制程來做目前的主流級芯片完全行不通，而到目前也幾乎沒有敢這么做的。

這是一件很不理智的事；

1；現在5-7納米，同規模用14納米來做，面積體積就增大1-3倍，功耗也相應增大同倍數，那么電池要多大呢，手機得做成啥樣子呢，得有多厚呢，多重呢，誰來買呢，幾乎沒有市場的。

2；這種大規模集成芯片，絕大多數都是民用，民用產品講的是質量好，美觀，便宜，問題在于人家用5-7納米的，手機漂亮美觀，我們的粗大笨憨，這不是等于自取倒閉嗎。

3；手機產業絕大部分都是模塊化組裝行業，也就是說進入門檻并不高，稍有點成色的科技公司只要有資本，就能做，說白了就是拿來主義，你處理器那么大，功耗那么高，所有其他配套模塊都要重新設計，誰來給你供應和制造呢？再說了所有這些模塊制造行業，誰會為你的產品去建設自己的生產線呢，你失敗了，人家生產線就白瞎了，所以沒有廠家愿意干這傻事。模塊產業不配套，你就無法造出產品來，最后還是失敗，

4；就算你能造出來，沒有市場競爭力，你怎么維持下去，市場是很殘酷的，東芝，索尼，松下都那么傻？

5；有一部分產品是可行的，比如機械設備、機器人、機床之類，對功耗，體積沒要求的產業，但同樣面臨沒有競爭力的劣勢，一樣維持不下去導致不可持續的泥潭。誰又知道現在這些領域都用的是哪一類芯片呢。

6；實際上我們自己連14納米的自主生產設備都沒有，也是用了人家的專利設備，那么要是用我們自己的全自主設備，最小也得28納米以上了，那同樣規模的芯片，造出來是什么樣子呢，是不是有鬧鐘與手表的差距呢。這種東西誰會要呢，你想一下，你的大部分制造業都這種水平，是不是會引發更大的實際問題，而無法挽回呢。

7；此路不通，那就另辟蹊徑，與其把錢砸在倒退領域不如投到高新領域，攻克石墨烯技術，避開光刻機瓶頸，如果成功，既解決了芯片問題同時也解決了電池問題，其他的千行萬業就不說了，光一個芯片就提高1000倍的性能，那又是一個什么情景呢。

8；有專家預計，未來10年人類發展行業爆發期，只有3大項，5G、AI、互聯網，這些行業沒有一項不依賴于芯片的制造和發展，你不前進反而倒退的想法怎么行得通呢，問題在于人家有先進的，你搞個落后的，那不是拖后腿嗎。

最后結論就是行不通。

感謝您的閱讀！

【國產光刻機精度不及ASML，我們為何不能將CPU的尺寸變得更大一些】

我們確實在考慮一種可能性，我們的光刻機能夠達到了量產90nm的工藝制程，這是上海微電子的技術能力，并且上海微電子日前宣布，已經研發了22nm的光刻機，能夠成功借助紫外線光源實現22nm分辨率，我們確實能夠感覺到和國際社會的差異性并不小，畢竟荷蘭ASML的光刻機甚至已經在準備5nm工藝制程。

我們如果做一個假設，我們是不是可以做到5nm工藝制程，我們將CPU的芯片的大小給提升上來呢？這確實是有可能的，但是這種可能性有多少呢？

我覺得可能性并不大，我們就拿手機來說，手機空間是寸土寸金的，我們很難忽略到手機的空間，如果你為了提升性能，增加了手機的CPU的尺寸，很顯然我們的手機大小也會呈現不同的尺寸，對于我們現在要求的小而美，完全是達不到要求的。

你想你的手機和以前的大哥大一樣大，一樣厚重嗎？對于一些有大小尺寸要求的cpu，如果為了提升它的性能，尺寸控制不住，那技術實際上是在退步？

其實，最近中科院發布了報道，其中提到了一種新型5nm超高精度激光光刻加工方法，能夠提升5nm工藝制程，能夠提升手機的工藝制程，但是它并非是真的對光刻機產生影響，它更多的是理論方面的研究。

真正能夠讓我國光刻機能夠有提升的可能還有一段距離，畢竟光刻機需要多種技術的集合，這是一種長期的過程，并且還需要彎道超車，才能夠形成我國的光刻機技術。

從理論上來說，把CPU尺寸做大一些，確實可以提高CPU的運行速度，但除了運行速度之外，你還要考慮體積、能耗等問題。

為什么現在芯片越做越小？其實原因很簡單，因為芯片越來越小，在確保運行效率的前提下還可以降低芯片的能耗，同時讓體積變得更小，更容易攜帶。

所以我們看到目前最頂尖的芯片基本上都是用在手機上，其他領域大多都用不到這些頂尖的芯片，因為手機是目前大家最常用的一個工具，如何提高手機的續航時間，減輕手機的尺寸這是各大手機廠家首先要考慮的問題。

因此在每一次新的手機芯片出來之后，各大手機廠家都紛紛在自己的旗艦機上裝上這些最先進的芯片，只有這樣做才能保持手機廠家的市場競爭力。

但是目前我國沒法生產自己高端芯片，7納米以上的芯片都要委托給其他廠家生產，一旦這些芯片被某一些國家限制之后，我國很多企業的芯片就會陷入很多被動的局面。

為此很多人有可能腦洞大開，既然我們沒法生產出高端的芯片，那能不能通過把CPU尺寸做大一些，以達到提高芯片性能目的呢？

這種做法純粹是自欺欺人，從理論上來說，提高CPU的尺寸確實可以提高芯片運行速度，但對應的能耗也會大大增加，尺寸也會大大增加，這樣的芯片推向市場，根本就沒有任何市場競爭力。

就比如當初電腦剛推出來的時候，一個電腦像一個房子那么大，而現在筆記本電腦只有一本書那么大，假如我們沒有掌握筆記本電腦的一些核心技術，然后通過擴大電腦的尺寸來達到提高運行性能的目的，結果造出一個箱子那么大的電腦，光每年的電量耗費就有可能比電腦本身的價格還要昂貴，這樣的電腦造出來估計連自己用都會惱火，更不要說賣向市場了。

對于手機來說也是一樣的道理，現在市場上大家使用的基本上都是智能手機，這時候如果你推推出一個磚頭機，你覺得會有人買嗎？這完全是逆歷史潮流而行。

手機現在是向著越來越薄，續航能力越來越長趨勢發展的，而要讓手機實現這些目的，就必須不斷的提升芯片的性能，只有不斷提高芯片的制程才有可能讓芯片的運行效率更高，能耗更小，尺寸更小，這樣才能不斷提升手機的市場競爭力。

很早就有像標題同樣的疑問：技術不夠，大小來湊。可行嗎？

當我看了多篇評論后，發現普遍認為不可行，主要原因在這樣大的體積，根本在市場上沒有競爭力。一個大如水壺的手機，誰買？

當然，在一個公平自由貿易的市場，這樣的產品不具備競爭力，造了出來也沒人買，但前提是在有選擇的情況下。看看華為、Tiktok的遭遇，給了我們一個很好的啟示：一個公平自由的市場，根本不存在。人家不給我們競爭的機會，我們為什么要把中國的市場開放給他們。獨占一個十四億人口的市場不香嗎？

新冠疫情嚴重影響全球經濟，可以想見疫情過后的經濟模式將會迎來翻天覆地的變化，保護主義必定抬頭。各國都要照顧內部的經濟需要，根本不會有余錢進口外國的東西。而從種種跡象顯示中國的市場恢復得最快，這個給予我們一個很大的契機。發展內循環，只要不容許外國的手機進口，國產的手機自然有市場，把資金留在國內扶持科技的發展。更重要的是缺乏中國市場的資金支持，外國的科研速度也要減慢。在此消彼長下，我們的技術應該可以追近甚至超越國際水平。

你好，這樣是不可以的，如果可以早就這么操作了。

目前國內制程最先進的就是中芯國際的12nm工藝了，但目前還沒有應用到生產線上，正在代工生產的是14nm的華為麒麟710A芯片。而且中芯國際的14nm的工藝跟臺積電16nm工藝是同代的。

究其原因是制程工藝越落后生產出來的芯片性能就越差。因為制程工藝越落后意味著在同一尺寸芯片上的晶體管就越少，需要相同性能則意味著就要提升芯片尺寸，那么這就會導致芯片面積變大，功耗變高。

在手機這種機身體體積下，無法放下更大的芯片。如果使用的話，那豈不是別人在用最新技術的芯片，而你在使用5年前的芯片。想想5年前的手機性能跟現在的手機根本沒有可比性。

制程工藝的落后會帶來一系列問題，主板工藝也是落后的，那么你的通信基帶，內存閃存，GPU工藝也都只能使用幾年前的，這就不僅僅是芯片的問題了，是你的產品再拿幾年前的技術跟別人競爭。很可怕的是，這些落后的技術產品早已經被淘汰了，你拿什么去組裝適配。

intel不同雖然它現在最先進的x86架構的芯片還是10nm制程工藝，但是intel控制著電腦硬件的全產業鏈，所有的硬件廠商都會根據他的芯片去做適配進行更新迭代。畢竟它跟amd幾乎壟斷了全球的pc機市場，而且intel份額還遠遠超越amd。

當然我們確實一直研發芯片技術，像龍芯最近就有12nm制程工藝的CPU即將流片，官方宣傳性能將與amd的28nm制程工藝的CPU相當。

國產芯片技術任重道遠。

CPU的性能指標除了運算能力還有功耗

因為光刻機精度問題，題主希望把CPU尺寸做大，集成同樣規模的晶體管，以期望達到相同的性能。表面上看是可行的，但現實很骨感！尺寸大了，功耗就會增大，尺寸大了運行頻率也會降低哦。

尺寸越大，功耗越大

CPU是一個超大規模的的集成電路，內部集成了數量越級多的晶體管，每一個晶體管工作的時候，電流就會從晶體管的漏極(Drain)流向源極(Source)，而晶體管的通和斷則由柵極(Gate)這道閘門控制，而CPU生產工藝中所謂的7nm、14nm制程指的就是這道門的寬度了。如果這道門的越寬，它導通所需要的電壓就越高，也就是說需要越多的電流。雖然單個晶體管工作需要的電流極少，但幾億個甚至幾十億個晶體管加起來就很大了。像手機、平板這些移動設備，芯片的尺寸和功耗是極為重要的指標。

另外晶體管與晶體管之間存在寄生電容，尺寸越小，電容就會越小，開關的頻率就可以做得越高，也就是說運行主頻越高的CPU需要越小的生產制程。

當然，像越級計算機用的CPU，重點考慮的是運算能力，我們不需要重點考慮功耗和尺寸，就可以把CPU做大一些。

歡迎關注@電子產品設計方案，一起享受分享與學習的樂趣！關注我，成為朋友，一起交流一起學習

• 記得點贊和評論哦！非常感謝！

你提到了“精度”，其實這個“精度”在專業術語上稱為“特征尺寸”，比如7nm，5nm等等，后面你又提到了“尺寸”，按我的理解，你說的尺寸是指芯片的“面積”。

然而影響CPU性能的重要參數是“特征尺寸”而不是“面積”，特征尺寸越小，CPU工作頻率越高，功耗越低，可以說，特征尺寸是一個“百利無害”的東西，因為我們一般認為“速度越快，功耗就越高，兩者不可兼得”，但特征尺寸不是這樣的，對于CPU，特征尺寸越小的情況下，CPU速度提高了，功耗沒有上升反而降低了，這就可以看出“特征尺寸”（你所說的精度）是一個非常非常重要的參數，這也是無數科研人員每年費盡心思去不斷縮小特征尺寸的原因，進而意味著，我們國產光刻機精度低，就永遠無法造出高性能芯片，要想突破枷鎖，只能提高光刻機精度，現在高端光刻機被荷蘭的ASML公司壟斷。至于如何提高光刻機精度，這是一門高精尖的技術，涉及到眾多科學領域，在此不做過多解釋了。

最后補充說一下芯片的“面積”（也就是你說的尺寸）是什么，通俗的講是指由無數晶體管構成具有一定功能的芯片面積，但注意，這是指芯片面積而不是封裝面積，比如我們見到CPU，一般都是一個正方形，大約10平方厘米，這是封裝面積，里面的芯片只有指甲蓋大小，這才是真正的芯片面積，其與芯片的性能關系不大。