为什么很多军用芯片都还是65nm的?

f22用了6个Intel I960MX,这cpu另外一个用户是世嘉街机游戏机。

你说要啥7纳米5纳米。那个年代还是5微米3微米工艺呢,到了1999年才有450纳米工艺。。




一、军用与民用的最大区别

民用在于是的商业价值,所以成本要低,性能要高。所以就要求工艺越先进越好,越先进的芯片,同样算力下,成本是越低的。

同时民用芯片,还要考虑设备大小,装配等工艺,越先进,芯片越小,越容易集成至小设备中,而工艺越落后,同样算力下,成本高,面积大,明显就不符合发展规律。



军用芯片在乎的是稳定,抗干扰能力强,同时军用芯片也不会大批量生产,所以节省成本什么的,没有这么重要。

而工艺相对落后的芯片,抗干扰性越强,越先进的芯片,反而抗干扰能力差,再加上军用芯片不用通用芯片一样,适用于众多的场景。

很多的军用芯片,其实就是单一功能芯片,所以没有先进工艺,一样的满足要求,所以国内军用芯片很多是65nm,甚至90nm,40nm就非常先进了。



二、军用芯片制造设备被卡着脖子

另外说国内的军用芯片,还有一个特殊原因。我们知道芯片制造设备,目前先进的大部分是国外垄断的,这些设备进口到国内时,是有要求的,即不能用于军用。

所以国内的军用芯片,基本上要使用国产的设备来生产,国产设备生产不了先进的芯片,比如光刻机还停留在90nm工艺。

这也是军用芯片相对于民用芯片落后的原因之一了。




首先要明确一点,制程并不是衡量芯片价值的唯一标准。

1.你要清楚先进制程会带来什么样的收益:同样的功耗,同样的尺寸下可以获得更好的性能;也可以说在保证同等性能的前提下,可以让芯片的功耗更小,尺寸更小。


2.芯片一般分为民用级,工业级和军用级,它们的分级标准并不是某项功能指标(比如频率,速度,精度,分辨率,信噪比。。。等等)

而是其可靠性,比如正常工作的温度范围:

民用级:0℃~70℃

工业级:-40℃~85℃

军用级:-55℃~125℃

军用级芯片的可靠性测试除了民用级,工业级也会有高低温试验,老化试验,ESD测试外,还会加入非常严格的抗冲击,气密性,抗干扰,如果是宇航级的还会增加如抗辐照。

3.也就是说制程的提升,并不是以提升军用芯片看重的这些可靠性方面为目的的,相反,随着制程的提升,制造难度也几何倍数递增,可能还会使得可靠性降低,最重要的影响就是正常工作的高低温范围会进一步压缩。


4.设计和制造难度上看,军用芯片>工业芯片(含车用芯片)>民用芯片的,主要是质量验收标准太高,导致一般的商用代工线很难满足这一制造要求,这类工业,军用芯片一般都是IDM厂完成设计——制造——封装的全流程,比如著名的工业芯片制造端非常强的德州仪器,ADI,安森美,美信,ST,英飞凌等等都是如此,所以成本其实很高,其价格排序也与此匹配,但因为其技术门槛高,定价权极高,毛利率非常的高。 比如我们国家2018年进口了3121亿美元的芯片,其中绝大部分都是工业级以上的芯片。军用芯片被西方所禁运,所以我们走非官方渠道买的成本会更高。本人以前也曾参与过国家核高基的一些芯片项目,其实我们在这方面的水平其实没想象的那么高。



5.对于军用芯片来说65nm并不是主流,军用芯片主流制程应当在0.13um~0.5um这个范围。从下面这个图中,也可以看出,军用芯片其实对于45nm以上的产品类别,需求并不是主要的,相反对于各种电源,模拟,射频IC,MCU能需求是特别大的。





军芯必须保证可靠性,功能不用多,沙漠,高原海洋均可用,抗震防摔,总之就是关键时刻不能掉链子。所以,我用砖头一样的单显手机,也不用时尚的高性能市场机。你看许多战斗机坦克,还是用许多指针仪表显示呢。




感谢邀请

为什么很多军用芯片都还是65nm的?

题主问题的核心是为什么很多军用芯片都是65nm?实际最大的原因还是安全,我们宁愿自己生产,也不用国外的,毕竟要说起来军队专用的芯片这可不是随便找人代工的,这些都是要从安全方面去考量的,所以现在国内最高65nm这个确实没有问题,而且已经相当的成熟,当然也不完全是因为工艺的问题,因为说起来即便是国内真的可以生产更高工艺的芯片,估计还是得用65nm原因如下:



1.就是军用芯片,实际对于指令的要求并不高。不需要像手机或者是电脑,基本都算是微控,所以对于芯片方面的制程和晶体管数量确实要求不高,但是他们追求稳定性,根据目前测试结构来看,确实芯片制程工艺很高的芯片,但是抗干扰能力确实很差,所以即便是工艺很强,但是不稳定性太高,同样也是不适合当做军用的,再者就是军用确实对于功耗和发热要求也不高,所以不用去考虑工艺制程的影响,只要稳定就可以了。



2.再者就是辐射和温度方面的要求。我们知道商用的CPU实际温度基本上都是在0-70度的范围区间,但是军用的CPU基本上都是在-55℃到125℃,实际这个确实并不是最夸张的,因为军队虽然确实作战的环境比较恶劣,但是相比之下航天对于CPU方面的抗干扰,以及温度方面的要求更加极致,这些都不是一般手机的处理器可以完成的,当然包括航天方面空间的辐射等等,这些确实都不是一般芯片可以承受的。



个人的想法和看法:

实际现在很多工业商用芯片里面28nm依然是很常见,所以我们才会说即便是上海微电子可以研发出来28nm实际对于我们国内来说也是非常不错的,实际是一个道理,手机端需要考虑发热,功耗的兼得,但是其他地方不用,更不用说军用了,当然军用这是机密,国产,设计,制造等等这些确实需要我们自己来,再加上要抗干扰,辐射等等,65nm确实不过时。


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页面更新:2024-03-18

标签:芯片   抗干扰   功耗   可靠性   纳米   落后   温度   确实   成本   先进   工艺   工业   国内   财经   设备   手机

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