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台积电的“赴美建厂” , 意味着不久的将来美本土晶圆厂将实现5nm、4nm工艺芯片的量产 。 其实如果不考虑本土晶圆厂限制 , 其实美国完全可以拿到3nm工艺芯片 。
由于某些芯片规则的限制 , 我国晶圆厂与台积电、三星比虽然相对落后 , 但2022年9月上海已经宣布实现14nm先进工艺芯片的量产 , 这也是大陆能够量产的最先进芯片工艺 。
随着外界环境日趋严峻 , “我国14nm和美国5nm , 如果发动战争差距有多大”的问题一时蔚为风潮!这里强调的是“如果”!
众所周知 , 芯片工艺越先进 , 所容纳的晶体管数量也就越多 , 性能、计算能力就越强 。 放在手机上 , 5nm工艺芯片比14nm芯片性能高出好几倍 , 用户体验不在一个维度 。 所以不少网友认为“差距会很大”!真的是这样吗?
差距有多大?
常规的军工芯片 , 其实并不太在乎制程工艺 , 在乎的是芯片的可靠性 , 就比如俄罗斯使用的还是二级晶体管 。 因为军备部署大部分是在环境恶劣的地区 , 或在恶劣的环境下使用 , 对性能并没有过硬的要求 。
就拿美先进战机等飞行器来说 , F22用的是6颗1995年的PowerPC603 , 500nm制程工艺 , 晶体管数量仅为260万个 。 NASA 2021年登陆火星的毅力号火星车 , 采用的是1998年的Power 750 CPU , 250nm制程工艺 , 晶体管数量仅为6000万颗 。 即便如此 , 这颗处理器的单价高达20万美元!厉害的并不是这款处理器的性能 , 而是稳定性 , 比如抗辐射、抗高低温、抗撞击等能力 。
【芯片|中国芯片14nm,美国芯片5nm,如果发动战争,结果是什么?】
我国登陆火星的天问一号 , 其落地方式不比毅力号火星车缓慢 。 值得注意的是 , 天问一号的芯片由国内宇航计算机设计事业部自行研制 , 采用开源、稳定架构 , 彻彻底底的国产CPU , 从目前来看这款CPU运行状况非常良好 。
虽然工艺更先进的芯片 , 计算速度也会越快 , 也就能通过算力优势提前扫描并判断敌方位置 , 也能决定谁先开火 , 但在常规军事武器方面 , 14nm芯片基本已经够了 。
现代战争比拼的是什么?
不过 , 现代战争早已成为海、陆、空多维立体战争 , 比拼的不单单是一些简单的战机、导弹等飞行器 , 而是复杂环境下对数据处理的能力 , 这就需要极其强悍的计算平台 。 不少网友可能再次疑惑:掌握5nm制造技术的老美是不是占据优势了呢?并不是!
这种环境下比拼的其实是超算 , 也就是处理特别任务的超级计算机 , 比如通过超级计算机分析统计战场数据 , 建立基因数据库、完善医疗档案 , 模拟爆炸场景 , 通过计算地层变化模拟地壳运动以推测伤员所处大体位置 , 等等 。
让人激动的是 , 在超算方面 , 我国超算位于世界第一 , 远远将美国甩在了身后!2016年我国自主研发的SW26010神威太湖之光 , 这是当时全球首个超过100P级的超算 , 算力超过50万台计算机 , 曾连续4次夺得TOP500第一 。
之后新一代的神威超级计算机 , 采用的是自主研发多核SW26010P超算CPU , 具体参数并没有透露 , 但通过部分公开的数据推测 , 新一代神威超算的算力是上一代的5倍左右 。
除此之外 , 我国的天河超算也曾在2010年TOP5超级计算机网站中拿到了TOP1的成绩 , 而后续英特尔CPU已经被国产超算CPU所取代 , 并且性能也得到了70%的提升!而2022年10月 , 国家超级计算长沙中心“天河”新一代超级计算机启动运行 , 双浮点峰值计算性能达200P Flops , 算力依旧全球领先 。
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