笑傲江湖“非常壮观”：科学家首次分析从小行星“龙宫”采集的岩石样本_我的网站
A | 【TechWeb】知名半导体分析机构 SemiAnalysis 发布了对华为麒麟 9030 芯片的拆解报告。报告显示，这颗由中芯国际（SMIC）代工的芯片，其最小金属间距（metal pitch）达到 32.5nm，比 Intel 最新的 18A 工艺 Panther Lake 的 36nm 还要大约 10%。 在“隼鸟2号”的六年旅程之后，这个勇敢的航天器在2020年年底重新返回地球大气层，并在澳大利亚内陆深处着陆。当JAXA的研究人员打开它时，他们发现其珍贵的有效载荷密封且完好无损：“隼鸟2号”设法从一颗飞驰的小行星表面挖出的一小撮泥土。科学家们现在已经开始宣布对这一非凡样本进行分析的第一个结果。
B | 他们的发现表明，这颗小行星是45亿年前凝聚成我们的太阳的同一块东西。更关键的是，这家中国晶圆厂是在无法获得最先进 EUV 光刻机的情况下，通过 DUV 多重 patterning 和设计-工艺协同优化（DTCO）达到这一密度水平。芝加哥大学的三名研究人员之一、地球化学家Nicolas Dauphas说："拥有来自外太空的原始样本简直是不可思议。他们是来自太阳系中我们没有探索过的部分的证人。 一颗“金属间距比 Intel 18A 更小”的中国芯片 SemiAnalysis 的拆解指出，麒麟 9030 采用 SMIC 的 N+3 工艺（第三代 7nm 级节点），其 M0 局部金属层间距为 32.5nm，而 Intel 18A 的 M0 间距为 36nm。这意味着在最细金属线宽这一指标上，SMIC N+3 已比 Intel 最新一代逻辑节点更“紧凑”。
C | "他与日本领导的国际科学家团队合作分析这些碎片。
D | 不过，报告也强调，金属间距只是衡量制程能力的指标之一，并不能代表整体工艺水平。SMIC N+3 的晶体管密度约 113.4 MTr/mm²，略高于 TSMC N6 的 107.7 MTr/mm²，但仍明显落后于 Intel 18A 的高密度库。2018年，“隼鸟2号”降落在一颗名为“龙宫”的移动小行星之上，并从其表面上方和下方收集颗粒。 没有 EUV，如何做到更密金属层？ 在 EUV 光刻机被出口管制限制的背景下，SMIC N+3 并没有“等 EUV 可用”才开始推进先进制程。在花了一年半的时间围绕小行星运行后，它带着一个密封的胶囊回到了地球，里面有大约5克的灰尘和岩石。SemiAnalysis 的分析显示： SMIC 通过“DUV 浸没式 + 自对准四重图形（SAQP）”等高复杂度工艺，实现与 TSMC N6 相当的逻辑密度，但代价是工序更多、成本更高、控制难度更大。世界各地的科学家们一直热切地期待着这个独特的样本--它可能有助于重新定义我们对行星如何演变以及我们的太阳系如何形成的理解。报告明确提到，即便没有 EUV，SMIC 仍达到甚至超过了一些使用 EUV 的成熟节点（如 TSMC N6）的密度水平。科学家们特别兴奋，因为如果没有航天器的保护屏障，这些样本永远不会到达地球。 这回答了 SemiAnalysis 提出的那个关键问题：在 EUV 不可得的前提下，中国芯片制造到底走到了哪一步？——至少从金属间距和局部密度看，它已经逼近甚至某些指标上“咬住”了最新一代制程。
E | 金属更密 ≠ 整体领先 SemiAnalysis 同时强调，“金属间距更小”的标题很抓眼球，但并不等同于工艺整体领先： 在晶体管密度、性能、功耗等综合指标上，SMIC N+3 仍落后于 Intel 18A、TSMC N3P 等最先进节点。芝加哥大学地球化学家Andrew M. Davis是分析小组的另一名成员，他说：“通常情况下，我们所能研究的小行星只是那些大到足以作为陨石到达地面的碎片。高密度是通过更复杂的 DUV 多重图形、更严苛的设计规则和工艺控制“换”来的，这在良率和成本上带来额外挑战。
F | 如果你拿着这一把并把它扔进大气层，它就会燃烧起来。报告指出，麒麟 9030 的整体性能大致相当于三年前的 Android 旗舰 SoC，与当前苹果、高通、联发科、三星的最新旗舰仍有明显差距。你会失去它，关于这颗小行星的历史的许多证据也会随之消失。”“我们以前真的没有过这样的样本。
G | 对先进制程竞争格局的启示 这次拆解再次说明，先进半导体竞争比“有没有 EUV”的简单二元判断更复杂：在没有 EUV 的条件下，SMIC 通过 DTCO、SAQP 等手段，仍然把金属层密度推进到接近甚至部分指标优于 Intel 18A 的水平。这意味着出口管制改变了问题的难度，但并未完全冻结中国先进制程的演进路径。
H | 同时，从性能、功耗、良率等多维度看，SMIC 与全球最领先工艺之间仍有明显差距，中国在整体生态、EDA、材料与设备等方面仍面临“追赶之路”。它非常壮观。”Davis、Dauphas和芝加哥大学的同事Reika Yokochi都是一个团队的成员，他们被召集起来帮助日本研究人员分析这些样本。
I | 舱内的每一部分内容都在进行严格的研究。Yokochi是一个团队的一部分，该团队正在分析被困在太空舱或泥土中的气体。
J | Dauphas和Davis是研究化学和同位素组成颗粒以揭示其历史的团队的一部分。6月9日在《科学》杂志上报道的这些结果的首次汇编，揭示了“龙宫”的构成。该岩石类似于一类被称为 “Ivuna型碳质球粒陨石 ”的陨石。这些岩石的化学成分与我们从太阳测量到的相似，并被认为可以追溯到大约45亿年前太阳系的最初阶段--在太阳、月球和地球形成之前。那时，所有存在的是一个巨大的、旋转的气体云。科学家们认为，这些气体中的大部分被拉到中心，形成了我们所知道的太阳。当这些气体的残余物膨胀成一个圆盘并冷却时，它变成了岩石，这些岩石今天仍然漂浮在太阳系周围；看来“龙宫”可能是其中之一。科学家们说，这些碎片显示出在某个时候被水浸泡过的迹象。Dauphas说：“我们必须想象一个漂浮在太空中的冰和尘埃的集合体，当冰被小行星形成时存在的放射性元素衰变产生的核能融化时，它变成了一个巨大的泥球。
K | 但令人惊讶的是，今天这块岩石本身似乎是相对干燥的。”利用放射性同位素测年法，他们估计“龙宫”在太阳系形成后仅约500万年就被水循环改变了。这些发现对研究人员来说特别有趣，因为它们暗示了彗星和一些小行星（如“龙宫”）之间类似的形成条件。Yokochi解释说：“通过检查这些样本，我们可以约束在它们生命中一定会发生的温度和条件，并试图了解发生了什么。”她将这一过程比作试图弄清楚一碗汤是如何做出来的，但只有最终的结果而不是食谱。
L | “我们可以拿着汤，把成分分开，并试图从它们的状况中看出它被加热了多少，以什么顺序加热。”科学家们指出，将留出一定比例的样本，以便我们在未来用更先进的技术对它们进行分析--就像科学家们对阿波罗任务的月球样本所做的那样。“在我们50年前从阿波罗号得到月球样本后，我们对月球如何形成的想法完全改变了，” Davis说。“我们仍然在从它们身上学习新的东西，因为我们的仪器和技术已经进步了。”“这些样本也将是如此。
M | 这是一个不断给予的礼物。”这次任务是几个国际任务中的第一个，这些任务将从另一个名为Bennu的小行星，以及我们的月球、火星和火星卫星Phobos上的未探索区域带回样本。这一切应该在未来10到20年内进行。“对于公众和一些决策者来说，这一直是非常低调的，但是我们正在进入一个历史上前所未有的行星探索的新时代，”Dauphas说。
N | “我们的孩子和孙子在参观博物馆时，将看到返回的小行星、火星以及希望是其他行星的碎片。
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