国产光刻机精度虽然低，把CPU尺寸做大些获得同样性能可行吗？

答案是否定的，两者之间没有任何可比性。

第一、

CUP的性能有两个方面组成，一个是运算能力，另一个耗电量。

由此一个好的CUP不但要运算能力强，还要耗电量低才行，不然的话，在同样一块电池的情况，人家的手机能用10个小时，而你的只能有10分钟，如此一来单有运算能力的CPU不能看作成一块性能好的CPU。

第二、

CUP的运算能力也由两个方面组成，一个是场效应晶体管的数量，另一个是场效应晶体管的0与1两个状态的转换速度。

场效应晶体管的数量是由场效应晶体管体积与芯片体积决定。

场效应晶体管越多，则意味着可以同时执行更多的指令。

（打个比方，假如有10件事需要人去做，在只有一个人的情况，那么他只能做完一件后才能做一下件事，这时候就有9件事处于等待被做状态。如果现在有10个人，或者一百个人的时候，那么这10件事就会同时有人做。）

由此，场效应晶体管越多，那么CPU可以同时运行的指令就越多。（最简单的理解就是，你可以在手机与电脑上，同时打开多软件，也就是一边看电电影，一边听歌，一边玩游戏等等，可以同时进行。）

可以说，CPU里面的的场晶体管越多，可以同时运行指令的能力就越强，但这也仅仅是同时运行指令的能力，但并不等于完成指令的能力。

记住，运行指令只是在执行指令，并不等于完成指令。这就相当于虽然10件事同时有人去处理，但并不代表10件事都被处理完成。

由此，CUP的运算能力，并不是单单以场效应晶体管的数量为指标，场效应晶体管数量只是这个指标之一，另外还要看场效应晶体管执行命令的运算速度。

那么问题来了，场效应晶体管的运算速度有什么决定？

由于计算机的基础语言是0和1，而0和1代表场效应晶体管的两种不同的状态。

0表示场效应晶体管不通电。

1表示场效应晶体管通电。

场效应晶体管由0到1的之间转变速度，代表着场效应晶体管的运算速度。

由此场效应晶体管由0到1之间的转变速度越快，那么场效应晶体管运算的速度就越快。

其实0与1的转换，指的是场效应晶体管通电与断电的切换速度，直白的讲就是一个电路开关的合上与短开速度。

但是问题又来了，这个电路开关的合上与短开的速度由什么决定？

这个开关的合上与短开的速度由场效应晶体管中的栅极长度决定，而这个栅极长度就是平时大家口中所说的多少nm，也就是什么14nm芯片啊，7nm芯片啊，里面nm指的就是栅极长度。

栅极长度越短，那么场效应晶体管通电与断电的切换速度就越快，反之则越慢。（栅极线长可以简单的理解成两间房子之间的通道，通道越短，你从一间房到达另一间的速度就越快，当然了这个通道是给电子走的。）

而栅极线能做到多短，是由工艺决定的，工艺越先进栅极线就能做到越短。栅极线做短了，那么场效应管的体积就会变小，晶体管体积变小了，那么在面积大小不变的芯片内就能容纳更多的晶体管。

因此，工艺越先进，不但能把栅极线缩的更短，让电子快速的从源极到达漏极，完成一次通电，让0与1之间的状态快速切换，还能给芯片内节约更多的空间，容纳更多的晶体管，从而进一步的提升芯片的同时处理指令能力。

第一个总结：单纯的把CPU做大，只不过增加场效应晶体管的数量，提升CUP同时执行指令的能力，虽然可以在一定程度上文增强CUP的性能，但由于并无法改变Cpu内晶体管的完成指令速度，所以在运行效率上并没有可比性。

更重要的是，CPU的另一个性能是能耗，也就场晶体管工作的耗电量。

由于场效应晶体管中的源极与漏极之间的通道（栅极长度）只有在栅极存在电压的时候才会出现，而栅极不存在电压的时候通道就会消失。

（这是半导体材料的特性，有外部电压吸引各种载流子聚集在一起形成通道，没有外部电压，这些载流子就会散开，让通道断开）

通道的长度越长（栅极长度），要形成通道就需要吸附更多的载流子，这就需要更大的外部电压。

通道长度越短（栅极长度），形成通道需要吸附的载流子就越少，所以需要的外部电压也就越小。

由此，通道距离短，首先就是降低了对栅极电压的要求。其次就是通道越短，电子通过所需要通过时间就越短，所以维持通道的时间就越短，这就升了电能的工作效率。

同样的一条指令，好的CUP，人家开个10晶体管1秒钟内可以完成，而你却要开启100个晶体管才能在一秒钟内完成，那么开10晶体管所消耗的电能怎么说都比你开100个晶体管要少。

另外你也可以理解成，人家好的CUP开10晶体管花一秒钟完成指令，不好的CPU虽然也只开10个晶体管，但需要花100秒的时间完成质指令，那么在一百秒这么长的工作时间内所需要消耗的电能就要比人家一秒钟所消耗的电能多。

第二个总结，单纯的用增加面积来增加晶体管数量，不提高晶体管的质量，想在性能上与在性能上与人家工艺好的芯片相比，这无疑是痴人说梦话，两者根本就没有可比性，先不说面积增加再带来的材料消耗问题，单单电能消耗上的问题就没有任何可比性。

国产光刻机精度虽然低，把CPU尺寸做大些获得同样性能可行吗？

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题主问题的核心是国产古光刻机精度虽然低，把CPU是尺寸做大些获得同样的性能可行吗？不怎么可行，要说起来国产自研发处理器的厂商确实不多，目前我们可能知道最多的就是华为和龙芯，确实我们在军用方面现在很多用的是65nm公司的技术，这也是目前国内光刻机上海微电子目前最成熟的工艺，不过军用方面确实没有问题，因为在国外我们也会发现军用方面CPU工艺制程也不高，原因就在于说本身军用处理器对于性能的要求不高，所以不需要说像现在商用的CPU一样需要考虑到晶体管的数量，再者就是要求稳定，工艺虽然看着很差，但是经过测试发现工艺越高，抗干扰的能力就越低，所以现在军用的确实工艺都不高，

但是我们还要考虑到一个问题，那就是商用和军用的是不同的。比如就拿华为来说，如果把尺寸做大，也就意味着手机尺寸要增加，而且你要考虑到功耗和发热，电脑确实现在比如intel大多数还是集中在14nm，这是因为电脑主机尺寸大，所以散热做的更好，但是手机确实不可以，而且现在你看看大多数都是集中在7nm手机现在的处理器，功耗和发热一样会很大，你如果采用之前的工艺那功耗和发热会是怎么样的呢！确实不敢想象。

实际不管是电脑还是手机处理器这种方式都是不可行的。工艺越高晶体管数量越多，实际就是为了保证性能和功耗的均衡，但是你只顾增加尺寸，对于工艺不做要求，那么你散热就要做的很好，但是我们看到的情况，现在intel的14nm处理器，我们发现即便是有散热的情况下，电脑还是会发热，这么大的主机体积和散热都压制不住，你手机怎么压制。而且现在光刻机国内完全自主研发的就是上海微电子，现在还是保持在65nm，至于说的28nm目前听说是将要在年底才会上线，所以还是不确定的状态。

首先想法是可以的，而且现在军用CPU就是如此，因为散热做的更好再加上要求不高。但是商用的电脑处理器手机处理器这种方式是不可行的，工艺差，你通过提升面积来增加性能，功耗和发热一定是需要考虑到的，而且国内最高65nm，这个发热量确实有点大了。

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国产光刻机精度虽然低，把CPU尺寸做大些获得同样性能可行吗？

CPU尺寸做大可以获得同样的性能，但是昂贵的原材料消耗会大幅增加，CPU的耗电会大幅增加，体积会大幅增加，应用范围会大幅缩小，这是我们不愿意见到的。我国的卫星，军用CPU，基本上是用28nm以上的制程，成本虽然高一些，可以不用受到外国制裁。

国产光刻机精度虽然低，把CPU尺寸做大些获得同样性能可行吗？

目前国产能够实际量产的光刻机仍然停留在90nm级的水平，有些人说，既然国产光刻机在精度上远远不及ASML的EUV光刻机精度那么高，那么完全可以通过增大芯片面积来提升性能，从而在性能表现上不至于被国外的先进芯片拉开太远，然而这种思路对于芯片制造而言，其实是非常不理性的，也是不科学的。

就拿华为的麒麟990作为例子，目前的麒麟990 5G芯片采用台积电7nm euv工艺制造，用的光刻机自然也是来自ASML的EUV光刻机，如果没有使用7nm euv工艺来提升晶体管密度的话，那么麒麟990可能就达不到目前应有的性能，也无法做到集成5G基带，这样的麒麟990显然在市场竞争中就没有那么强的竞争力，相应的产品实力也会下降。

如果用14nm工艺来制造麒麟990，并且不惜芯片面积为代价的话，理论上当然也是可以做出来，但是这样的芯片面积就可能翻番，然而制造芯片用的晶圆基本都是300毫米晶圆，所以说这样以来，麒麟990的成本就会大幅提升，而且一旦晶圆上的瑕疵增多，那么麒麟990的芯片产能也会受到影响，从而直接导致降低华为手机的供应。

所以说，无论是华为，还是高通和联发科，大家都在追求极限的半导体工艺，目的就是为了尽可能让芯片面积较小的情况下，使性能和功能特性最大化，从而提升竞争力。而且，目前主要的消费级市场以移动领域为主，所以即使芯片厂商必须要靠先进工艺来把芯片的面积和能耗控制住，如果是通过老一代光刻机和制程来做目前的主流级芯片完全行不通，而到目前也几乎没有敢这么做的。

国产光刻机精度虽然低，把CPU尺寸做大些获得同样性能可行吗？

这是一件很不理智的事；

1；现在5-7纳米，同规模用14纳米来做，面积体积就增大1-3倍，功耗也相应增大同倍数，那么电池要多大呢，手机得做成啥样子呢，得有多厚呢，多重呢，谁来买呢，几乎没有市场的。

2；这种大规模集成芯片，绝大多数都是民用，民用产品讲的是质量好，美观，便宜，问题在于人家用5-7纳米的，手机漂亮美观，我们的粗大笨憨，这不是等于自取倒闭吗。

3；手机产业绝大部分都是模块化组装行业，也就是说进入门槛并不高，稍有点成色的科技公司只要有资本，就能做，说白了就是拿来主义，你处理器那么大，功耗那么高，所有其他配套模块都要重新设计，谁来给你供应和制造呢？再说了所有这些模块制造行业，谁会为你的产品去建设自己的生产线呢，你失败了，人家生产线就白瞎了，所以没有厂家愿意干这傻事。模块产业不配套，你就无法造出产品来，最后还是失败，

4；就算你能造出来，没有市场竞争力，你怎么维持下去，市场是很残酷的，东芝，索尼，松下都那么傻？

5；有一部分产品是可行的，比如机械设备、机器人、机床之类，对功耗，体积没要求的产业，但同样面临没有竞争力的劣势，一样维持不下去导致不可持续的泥潭。谁又知道现在这些领域都用的是哪一类芯片呢。

6；实际上我们自己连14纳米的自主生产设备都没有，也是用了人家的专利设备，那么要是用我们自己的全自主设备，最小也得28纳米以上了，那同样规模的芯片，造出来是什么样子呢，是不是有闹钟与手表的差距呢。这种东西谁会要呢，你想一下，你的大部分制造业都这种水平，是不是会引发更大的实际问题，而无法挽回呢。

7；此路不通，那就另辟蹊径，与其把钱砸在倒退领域不如投到高新领域，攻克石墨烯技术，避开光刻机瓶颈，如果成功，既解决了芯片问题同时也解决了电池问题，其他的千行万业就不说了，光一个芯片就提高1000倍的性能，那又是一个什么情景呢。

8；有专家预计，未来10年人类发展行业爆发期，只有3大项，5G、AI、互联网，这些行业没有一项不依赖于芯片的制造和发展，你不前进反而倒退的想法怎么行得通呢，问题在于人家有先进的，你搞个落后的，那不是拖后腿吗。

最后结论就是行不通。

国产光刻机精度虽然低，把CPU尺寸做大些获得同样性能可行吗？

感谢您的阅读！

【国产光刻机精度不及ASML，我们为何不能将CPU的尺寸变得更大一些】

我们确实在考虑一种可能性，我们的光刻机能够达到了量产90nm的工艺制程，这是上海微电子的技术能力，并且上海微电子日前宣布，已经研发了22nm的光刻机，能够成功借助紫外线光源实现22nm分辨率，我们确实能够感觉到和国际社会的差异性并不小，毕竟荷兰ASML的光刻机甚至已经在准备5nm工艺制程。

我们如果做一个假设，我们是不是可以做到5nm工艺制程，我们将CPU的芯片的大小给提升上来呢？这确实是有可能的，但是这种可能性有多少呢？

我觉得可能性并不大，我们就拿手机来说，手机空间是寸土寸金的，我们很难忽略到手机的空间，如果你为了提升性能，增加了手机的CPU的尺寸，很显然我们的手机大小也会呈现不同的尺寸，对于我们现在要求的小而美，完全是达不到要求的。

你想你的手机和以前的大哥大一样大，一样厚重吗？对于一些有大小尺寸要求的cpu，如果为了提升它的性能，尺寸控制不住，那技术实际上是在退步？

其实，最近中科院发布了报道，其中提到了一种新型5nm超高精度激光光刻加工方法，能够提升5nm工艺制程，能够提升手机的工艺制程，但是它并非是真的对光刻机产生影响，它更多的是理论方面的研究。

真正能够让我国光刻机能够有提升的可能还有一段距离，毕竟光刻机需要多种技术的集合，这是一种长期的过程，并且还需要弯道超车，才能够形成我国的光刻机技术。