近日，美國半導體分析機構 SemiAnalysis 對華為最新款智慧型手機「Mate 80 Pro Max」所搭載的「麒麟 9030」晶片進行了拆解分析。結果顯示，代工該晶片的中國最大晶圓代工廠中芯國際（SMIC），成功實現了比英特爾（Intel）最新晶片更窄的線寬間距。然而，儘管這項數據讓網路上出現了「中國超越英特爾」的說法。但分析指出，若從實際效能、生產成本及電晶體密度等綜合指標來看，中芯國際與台積電（TSMC）、三星電子及英特爾等國際晶圓代工大廠相較，仍存在約 4 到 5 年的技術落差。
單一指標難定勝負，電晶體密度才是關鍵
根據 SemiAnalysis 的測量結果，中芯國際「N+3」製程的線寬間距為 32.5 奈米，比英特爾應用於最新 PC 處理器「Panther Lake」的 18A 製程（36 奈米）還要窄約 10%。然而，專家強調，單憑配線間距來斷定製程水準過於武斷。在半導體製程的比較中，更具公信力的指標是「電晶體密度」，也就是每平方公厘（㎟）面積內能容納的電晶體數量，其密度越高，代表晶片效能與電力效率越好。
若以電晶體密度為基準，中芯國際 N+3 製程的密度估計約為每平方公厘 1.25 億個，此數據僅與台積電的 6 奈米（N6）製程相近。研調機構 TechInsights 分析師表示，雖然中芯國際將 N+3 稱為 5 奈米級距，但它實際上只是先前 7 奈米製程的延伸版本，大幅落後於台積電與三星真正的 5 奈米製程。
另外，相較於全球最尖端的製程，差距更為顯著。台積電的 3 奈米改良版（N3P）密度達 2.24 億個、三星 3 奈米（SF3）為 1.9 億個、英特爾 18A 為 2.38 億個。而台積電今年量產的 2 奈米（N2）更達 3.13 億個，與中芯國際 N+3 的密度差距高達 2.5 倍。
設備受限推升成本，效能仍停留在兩三年前
造成巨大差距的主因在於生產設備的限制。台積電、三星與英特爾均使用先進的 EUV（極紫外光）微影設備來進行精密圖案化。然而，中芯國際受限於美國的出口管制，無法取得 EUV 設備，只能依賴舊型的 DUV（深紫外光）設備。為了達到類似的效果，中芯必須採用「多重曝光（Multi-patterning）」技術，將同一電路重複刻劃 5 至 6 次，這不僅導致製程時間大幅拉長，也讓單片晶圓的生產成本急速飆升。
在晶片實際效能方面，採用中芯國際最新製程生產的「麒麟 9030」確實取得了進展。其中包含將 CPU 核心數增加至 12 到 14 個、GPU 效能最高提升 79%，更首次在智慧型手機晶片中導入硬體加速的「光線追蹤」技術。不過，這些內容主要來自華為官方公布的數據，仍待獨立驗證。
至於，根據SemiAnalysis 的評測則指出，麒麟 9030 最高效能的 CPU 核心，其絕對效能仍比蘋果（Apple）2020 年推出的 M1 晶片低了 57%。而在 GPU 效能方面，也落後高通（Qualcomm）與聯發科（MediaTek）最新旗艦晶片約 2.4 到 3.2 倍。整體而言，麒麟 9030 的綜合水準大約落在 2021 至 2022 年間的旗艦晶片等級，與全球先發梯隊有著明顯差距。
半導體業界人士對此評論指出，儘管目前在製造製程與晶片綜合效能上仍有不小的落差，但中芯國際在面臨美國政府嚴格的設備制裁下，依然設法將舊型設備的潛能逼至極限。雖然超越英特爾的說法有誇大之嫌，但中國晶圓代工的技術競爭力正以驚人的速度提升，這一點是全球產業界必須保持警惕的。
(首圖來源：shutterstock)
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