SemiAnalysis analizi, SMIC'in N+3 node'unun Intel'in 18A'sı ile metal adımında eşleştiğini gösteriyor

Konuk: Dylan Patel, SemiAnalysis kurucusu

Sunucu: Yok (bağımsız anlatım videosu)

Podcast Kaynağı: SemiAnalysis

Çin just Intel'i geçti mi?

Yayın tarihi: 20 Temmuz 2026

Kâr Bildirimi: Bu video, SemiAnalysis'ın STEEL çözmek laboratuvarının ilk açık raporunun yorumudur ve doğrudan ücretli çözmek ürünlerini tanıtıyor. SemiAnalysis, eski bir çözmek devi TechInsights ile doğrudan ticari rekabette bulunuyor (TechInsights özel sermaye tarafından satılıyor ve SemiAnalysis'ın geliri TechInsights'ı aştı). Aşağıdaki içerik, teknik analizini sadık bir şekilde sunmaktadır ve bu yayın için bir tutum belirtmez.

SemiAnalysis, Huawei'nin en yeni üst düzey çipini麒麟 9030'u açtı ve elektron mikroskobu altında en ince metal çizgi genişliğini ölçtü. Sonuç beklenmedikti: SMIC'in üçüncü nesil 7 nanometre üretimi N+3'ün en küçük metal aralığı yalnızca 32,5 nanometre, Intel'in Panther Lake'de kullandığı 36 nanometrelik en son 18A üretimi daha dar. EUV litografi makinesi tedarikinin kesildiği bir Çin çip fabrikası, Intel'in öncü düğümünü iletken yoğunluğunda geçti.

Ancak SemiAnalysis, kendi raporunda bu sayının kasıtlı olarak seçildiğini hatırlattı. N+3, dört katlı desenleme, daha fazla maske, daha yüksek maliyet ve daha düşük verimlilik maliyetiyle TSMC'nin N6'sına transistor yoğunluğunda eşitlendi; performans ve güç tüketimi ise geride kaldı, Kirin 9030 muhtemelen üç yıl önceki bir Android üst sınıf cihaza denk geliyor. Açıkçası, Çin çipleri hâlâ birkaç yıl geride, ancak geride kalmak demek tıkanmak değil. İhracat kısıtlamaları Çin'i durduramadı, sadece başka bir soru sundu. Videonun son cümlesi en çok düşünülmesi gereken: Çin, TSMC'yi geçmek zorunda değil, sadece TSMC'ye tamamen ihtiyaç duymayacak kadar iyi olmak yeterli.

O inanılmaz başlık sayısına dair

EUV olmadan EUV yoğunluğuna nasıl ulaşılır

Yoğunluk eşitlenmesi ve performans gerilemesi hakkında

Neden hâlâ Çin'den korkuluyor

Gerçek kazanç anahtarı hakkında

Şu anda yarı iletken üretimi dünyası, EUV litografi makinesine sahip olanlar ve olmayanlar olmak üzere ikiye bölünmüştür. Çin için EUV'den yoksun olmak açık bir dezavantajdır, ancak bu üretim farkı tam olarak ne kadar büyüktür?

Bu, Huawei'nin en yeni flagman telefonunda yer alan HiSilicon Kirin 9030 çipidir. Birkaç hafta önce SemiAnalysis, bu çipi açtı ve elektron mikroskobu altında, çipin içindeki en ince iletkenler olan metal aralıklarını ölçtü. Elde edilen sonuç şaşırtıcıydı.

Kirin 9030'ün en küçük metal aralığı yalnızca 32,5 nanometredir ve bu, Intel'in tamamen yeni 18A nodunu kullanan Panther Lake'den daha küçüktür. EUV olmadan ve en gelişmiş araçlardan kesilen bir Çinli çip fabrikası, Intel'in öncü EUV nodundan yaklaşık %10 daha yoğun bir bağlantı yoğunluğuna sahiptir.

Bu videoda üç şeyi anlamalısınız: SMIC'nin EUV olmadan nasıl bunu başardığı; neden daha ince hatlar her zaman daha iyi anlamına gelmeyebilir; ve yıllarca geride olsa da Çin'in çip üretimi masasında önemli bir oyuncu haline nasıl geldiğine dair.

Bu sayıların ve ölçümlerin tam olarak nereden geldiğini önce anlatayım, çünkü bu olay kendisi oldukça ilginç.

SemiAnalysis, SemiAnalysis Teardown Engineering and Evaluation Lab (STEEL) adlı bir拆解 laboratuvarı kurdu.拆解, adından da anlaşılacağı gibi, dünyanın en ileri teknolojili çiplerini fiziksel olarak açıp, nasıl üretildiklerini tersine mühendislik yoluyla anlamaktır. Geçmişte yaklaşık yirmi yıl boyunca bunu ölçeklenebilir şekilde yapan sadece bir şirket vardı, şimdi değil.

Bu yüzden şimdiye kadar gördüğünüz tüm şeyler, kesit, hat kalınlığı ve transistör sayısı, doğrudan STEEL'den gelmektedir.

"Operasyon masasında" yer alan麒麟 9030, Huawei'nin premium SoC'südür ve SMIC'in üçüncü nesil 7 nanometre üretim sürecine dayanmaktadır; dahili kod adı N+3'tür ve şu anda Çin'in en gelişmiş üretim sürecidir.

Ancak bir sayı yalnız başına anlamsızdır; bir referansa ihtiyaç vardır. Bu nedenle STEEL, aynı zamanda MediaTek Helio G99 adlı, TSMC N6 prosesini kullanan ucuz bir cep telefonu SoC'sini de parçaladı. Nedeni basittir: TSMC N6 ve SMIC'in 7 nanometre N+3 prosesi yaklaşık olarak aynı kategoriye ve aynı seviyeye sahiptir. Birisi batı dünyasının en iyi ekipmanlarıyla üretilirken, diğeri Çin'de, ihracat kontrolleri altında üretilir. İki çip aynı mikroskop altında karşılaştırıldığında, umulur ki tam bir hikâye ortaya çıkar.

Önce Intel 18A başlığıyla karşılaştırmayın, N+3 ile N6'ya bakın. SMIC'in N+3'ü, N6'dan daha ince bir metal aralığı sağladı mı? Basit cevap: sağladı.

Kirin 9030'ün içsel en küçük metal aralığı 32,5 nanometre olarak ölçüldü, N6 tabanlı Helio G99'in en ince metal aralığı ise 40 nanometredir; fark oldukça belirgindir.

Ancak "daha ince hat" ifadesi, bir milimetre kareye kaç mantık hücresi sığdırılabileceğini gösteren yoğunluktur ve bu, çipin veya bu nodun genel performansını doğrudan yansıtmaz. Minimum metal aralığı, denklemin sadece bir parçasıdır; mantık anahtarının ne kadar hızlı çalıştığını veya ne kadar elektrik tükettiğini açıklamaz.

Yoğunluğa bakıldığında, SMIC gerçekten bunu başardı. N+3, yaklaşık olarak milimetre karede 113 milyon transistör, TSMC N6 ise yaklaşık 108 milyon. Yani doğru, SMIC'in en son DUV düğümü, bir EUV düğümünden daha yüksek yoğunluğa sahip.

EUV olmadan EUV seviyesindeki yoğunluğa nasıl ulaşılır? İki yöntem var, her birinin kendi maliyeti var.

İlk yöntem çoklu desenlemedir. EUV, nispeten ince bir desenin tek bir atışla oluşturulmasını sağlar. EUV olmadan, daha yaratıcı olmak gerekir. İlk olarak kaba bir desen çıkarılır, ardından kenarlara ince bir spacer katmanı biriktirilir, sonra erozyon uygulanır ve bu spacers yeni, daha ince bir maske gibi kullanılır. Bir çizgi çizin, kenarlarını iki kez çizerek daha ince iki çizgi elde edin ve tekrarlayın. Bir kez yapmak, kendine uyumlu çift desenleme (SADP) olarak adlandırılır; "kendine uyumlu" denmesinin nedeni, spacers'ın mevcut desenler boyunca otomatik olarak oluşmasıdır. İki kez yapmak, kendine uyumlu dörtlü desenleme (SAQP) olur. SMIC'in en ince katmanı, dörtlü versiyonu gerektirir.

Her ek adım, bir kat daha fazla ışık kalkanı, bir kat daha fazla hedefleme ve bir kat daha fazla hata olasılığı anlamına gelir, maliyet daha yüksektir, verim daha düşüktür. "Bilirsin ki ben düşük verimi sevmem."

İkinci yöntem DTCO'dur, tasarım ve üretim sürecinin ortak optimizasyonudur. Bu, çip tasarımını ve üretim sürecini iki ayrı sorun olarak değil, birlikte optimize etmek anlamına gelir. Pratikte bu, hücre yerleşimini sıkıştırmakla gerçekleşir: her transistör daha az fin kullanır, kapıyı temasını aktif kapının üstüne doğrudan yerleştirir veya komşu hücreler arasındaki izolasyon aralığını daraltır.

Her DTCO tekniği, biraz alan kazandırsa da, her biri transistörleri daha kırılgan ve daha zor modellenir hale getiriyor. Bu nedenle SMIC, gerçekten TSMC'nin EUV düğümüyle yoğunlukta eşitlendi, ancak bunu daha fazla maske, daha fazla adım ve daha fazla başarısızlık olasılığı ile DUV'yi brute force etmek suretiyle başardı. Bu, eşitlik sayılmaz.

Yoğunluk etkileyici görünüyor, ancak tam olarak bu noktada başlıyor çöküşü. Çünkü alan, değiştirilmesi en kolay boyut; tüketim ve performans çok daha zor.

2000’lerin ortalarında Dennard ölçeklendirme yasası geçersiz hale geldikten sonra, Robert Dennard’ın adını taşıyan eski kural (transistörler küçüldükçe daha hızlı ve daha az enerji tüketir) sona erdi. Bu ücretsiz ölçeklendirme bitti; DTCO sonrası hız ve verimlilik ayrı ayrı kazanılmalı, balık ve ayı eti aynı anda elde edilemez.

Bu tam olarak SMIC N+3 düğümünde görülebilen şeydir. Kirin 9030 Pro, nispeten yoğun bir çiptir, ancak performansı yaklaşık üç yıl önceki Android üst düzey cihazlarla karşılaştırılabilir. Bugün Apple, Qualcomm, MediaTek ve Samsung'un en iyi ürünlerine karşı tamamen farklı bir kategoridedir. Verimlilik farkı, hız farkından daha büyüktür.

En tipik örnek, Apple'ın gerçekten çok küçük verimlilik çekirdekleridir. Apple'ın E çekirdekleri, Huawei'nin büyük çekirdeği Prime Core'u tam sayı performansı açısından yendi ve sadece yaklaşık 1 watt enerji tüketti; Huawei'nin büyük çekirdeği 4,5 watt tüketiyor. Saat başına performans bazında, Huawei'nin Prime Core'u yaklaşık olarak 2021 yılı tasarımına ait Arm Cortex-X2 seviyesinde. Dürüst olmak gerekirse, bu oldukça saygın bir mühendislik. Ancak Apple'ın 2020 yılı M1 çipi, benzer güç tüketiminde saat başına performans açısından yaklaşık %35 daha hızlıydı. Şu anda lider grup, bu ikisinden bile birkaç adım önde.

Bu nedenle N+3, TSMC N6'ya göre yoğunluk açısından hafif bir avantaja sahip, ancak N6 zaten birkaç yıl önceki bir düğüm. Apple ve Qualcomm, daha yoğun ve voltaj-sıklık eğrisi çok daha iyi olan N4 ve N3 üzerinde çipler üretiyor. Bu yılın sonlarında N2 tabanlı çipler de gelecek. Rakiplerin daha fazla transistörü var ve her biri daha düşük güç tüketimiyle daha hızlı anahtarlanıyor. SMIC, yanlış bir boyutta yakalamaya çalışıyor. Hatlar inceleşti, yoğunluk arttı, ancak düğümün fiziksel özellikleri yolunu tutmadı.

N+3 ve Intel'in en yeni 18A'sını bir araya getirdiğinizde, fark daha belirgin hale gelir. Teorik olarak 18A, 32 nanometre M0 metal aralığına ulaşabilir ve N+3 ile eşitlenebilir. Ancak Panther Lake üzerinde, Intel yüksek performanslı hücrelere yoğun bir şekilde başvurmuş ve metal aralığını 36 nanometreye çıkarmıştır.

Tasarım hedefleri doğrultusunda, daha gevşek M0 aralığı, karmaşıklığı azalttığı için maliyet ve verimlilik avantajları sağlar. Ancak bu, nerede ve nasıl küçülteceğinize dair özgür olduğunuz anlamına gelir; bu nedenle "Intel'den daha ince" başlığı doğru olsa da rekabet avantajını ifade etmez. Rakamlar doğrudur, ancak ölçülen şey, kimin kazanacağını belirlemez.

Transistör yoğunluğu açısından, 18A, N+3'ü açık ara geçiyor, hatta metal aralıkları biraz daha gevşek olsa bile. Çünkü çip sadece yoğunluk değil, yoğunluk da sadece M0 metal aralığı değil. Arka plandan güç sağlanması, güç bağlantılarının çipin arka yüzünden girmesini sağladığı için ön yüz metal aralığını daha küçük yapmanıza olanak tanır.

Peki neden hâlâ Çin'den korkuluyor? Birkaç yıl geride kalmak ile tamamen durmak iki farklı şeydir.

SMIC, DUV üzerinde hâlâ büyüme potansiyeline sahip. M0 gibi daha ince alt katman metalleri sadece ilk metal katmanıdır ve ardından birçok katman daha gelir. Daha kısa hücreler, daha sık gate aralıkları. Kağıt üzerinde, gelecekteki N+4 yaklaşık olarak TSMC'nin N5 seviyesindeki yoğunluğa ulaşabilecek, arka planda güç sağlama ile N+5, Intel 18A seviyesindeki yoğunluğa ulaşabilecek. Ancak tekrarlıyorum, sadece yoğunluk açısından; güç tüketimi ve performans yetişemiyor.

Anahtar nokta, zorluğun birikimli olmasıdır. Her optimizasyon tek başına mantıklı görünse de, EUV olmadan bunların hepsini bir araya getirmek mümkün değildir; her yeni düğüm, bir öncekinden daha yavaş, daha pahalı ve daha az hoşgörülü olur. Duvara tırmanmaya devam edebilirsiniz, ancak duvar sadece giderek daha dikleşecektir.

İhracat kontrolleri Çin'i durdurmamış, sadece Çin'in çözmeye çalıştığı bir soruyu değiştirmiş.

Ayrıca bilgi yayılıyor. SMIC, N+2 ve N+3 teknolojilerini diğer yerel çip fabrikalarına lisans vermek zorunda bırakıldı. Eğer bu üretim deneyimleri AI hızlandırıcılara doğru akarsa, tıkanma noktası, cezaya maruz bırakılabilecek tek bir çip fabrikası değil, tam bir ekosistem olacak.

SMIC'in 7 nanometre N+3 düğümünü hızlıca gözden geçirelim. EUV yok, arka planda güç verilmiyor. Karmaşıklık daha yüksek, maliyet daha yüksek, verimlilik farkı gerçek. Öncü seviyedeki tüm önemli göstergeler açısından Çin, TSMC, Intel ve Samsung ile olan mesafeyi kapatmamıştır. Mikroskop altında bu temel nokta açıkça görülür.

Ancak "ön çizginin gerisinde kalmak" ile "önemsiz olmak" iki farklı şeydir. Yerel çipler, telefonlarda, çıkarımda, ağda ve güvenlik açısından hassas herhangi bir alanda kullanılabilir hale gelirse, bu bir zaferdir. Çin, TSMC olmak zorunda değildir; sadece TSMC'ye hiç ihtiyaç duymayacak kadar iyi olmalıdır.

Video'daki tüm içerikler STEEL: die annotasyonu, blok seviyesi analiz, doğrudan mantık ve depolamayı kesen elektron mikroskobu kesitlerinden gelmektedir. Videoda genişletilmemiş birçok şey var: tam üretim süreci, malzeme analizi, fin ölçümü, paket açma. SMIC'in en yeni düğümünü gerçekten derinlemesine incelemek isteyenler, video tanımında bulunan SemiAnalysis açma makalesine bakabilir.

Bu, STEEL'in ilk açık raporu ve bundan sonra daha fazlası kesinlikle gelecek. Bu tür içerikleri sevenler abone olabilir. "Bunun hakkında düşüncelerinizi çok merak ediyorum. TSMC'ye gerek kalmadan yeterince iyi mi? Yorumlarda bana söyleyin."

Düzenleme ve Derleme: Shenchao TechFlow