在歷經美國科技禁令的重重打擊後,中國最知名的企業華為(HUAWEI)不僅存活下來,甚至可能會重塑全球半導體生態版圖。根據 UDN 新聞報導,華為正在研發3奈米製程技術,預計將於2026年正式進入量產階段。儘管中國受限於先進極紫外光(EUV)光刻機設備禁令,華為則選擇以自身研發與中國本土代工廠中芯國際另闢蹊徑。
華為研發 3 奈米製程晶片,預計2026年流片量產
過去幾年,華為因美國禁令失去了與台積電(TSMC)與先進設備供應商 ASML 的合作資格,一度被迫停下麒麟晶片的腳步。然而,華為並未就此放棄,而是轉向自主技術開發以及與中芯國際(SMIC)等國內夥伴的合作。目前,華為正致力於不依賴EUV光刻機打造真正的5奈米製程產線。之前中芯國際的DUV光刻機僅能製造14奈米甚至更舊的製程節點,但透過先進封裝技術與多重光罩(multi-patterning)製程的方式,華為與中芯國際已能製造 N+2 工藝的 7 奈米製程晶片(麒麟9000S),將來甚至可以製造接近5奈米標準的晶片產品。
根據 UDN 報導,華為的3奈米晶片目前已進入研發階段,預計將於2026年啟動生產。值得注意的是,由於受限於ASML專利與出口禁令,華為並無法取得最新的EUV光刻機與相關技術,因此必須尋求替代方案。目前,華為採用由上海微電子裝備(SMEE)所生產的 SSA800 光刻機,並搭配多重光罩工藝來實現更細緻的線寬控制。儘管這種方式在製造良率與成本上難以與標準EUV工藝競爭,但對華為而言,這仍是走向高階製程不可或缺的途徑。
華為在3奈米研發方面採取雙軌策略:
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GAA(環繞閘極架構):這是目前三星與台積電採用的主流架構,具有更佳的電流控制能力與功耗表現。
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碳奈米管(CNT)架構:這是一種嶄新的半導體材料技術,理論上能突破傳統矽基晶片的微縮極限。報導指出,華為的碳奈米管晶片已完成實驗室驗證階段,目前正積極適配中芯國際的量產流程。
如果碳奈米管晶片技術成真的話,不僅代表華為可能挑戰傳統半導體架構的物理限制,更預示著中國在材料科學領域的重大突破。若該技術能成功商用,將有可能改變全球晶片產業競局(編按:雖然個人懷疑其真實性)。
華為近期推出的摺疊筆電 Matebook Fold 中,搭載了一顆全新的 Kirin X90 處理器。該晶片被官方稱為“5奈米製程”,但實際上是以7奈米設計結合先進封裝技術所打造,達到了與接近5奈米晶片相當的效能水準。然而,由於製造良率僅達50%(也有消息稱良率僅20%),導致生產成本偏高。
此舉顯示出華為目前仍處於晶片製造瓶頸期:雖然性能上雖可與市場主流產品競爭,但在產能與成本控制方面尚需突破。不過,從 Kirin X90 開始,華為顯然已經成功打造一條可以跳過EUV依賴、並具備商業價值的晶片製造流程。
除了晶片製造之外,華為也正逐步擺脫對外部供應商的依賴。根據市場傳聞,華為正在計劃推出自家研發的行動裝置影像感測器(CMOS),意味著在相機模組領域也將實現垂直整合。這一趨勢與華為整體策略一致:即在遭遇外部封鎖後,以“自研+本土替代”的方式重建自身技術供應鏈。從通訊晶片、AI加速器、影像處理器,到作業系統與應用生態,華為正以多點突破方式重構其科技護城河。
儘管華為計畫於2026年量產3奈米晶片,但是否能成功、何時能真正導入到消費性產品尚未有明確時間表。從研發驗證、產線建構、量產調校到實際商業化,中間仍需歷經嚴格的驗證流程與良率提升階段。然而,就趨勢而言,華為正在穩步減少對國際技術的依賴,逐步重建其在高階晶片領域的競爭力。即便當前環境艱難,但華為的進展已顯示出其具備在無EUV條件下進行先進製程開發的實力。