近年来,我国在芯片产业上的短板愈发令人担忧,国产芯片实现弯道超车,成为众多国人的愿望。
根据国务院规划,国产芯片自给率力求在2025年时实现70%。而在2019年时,这一数字约为30%。
目前,我国芯片产业正面临两大难题,若是这两个难点能够攻克,自给率70%的目标将不是难题。
在接受《证券日报》采访时,千门资产投研总监宣继游表示,制程和光刻机部分、工业软件部分,是当前制约我国半导体芯片发展的两大因素。
光刻机同半导体制造精度直接相关,决定了芯片的最先进制程。
想要突破10nm芯片制程节点,光源波长为13.5nm的EUV光刻机必不可缺。这也是为何,三星、台积电每年都要争抢ASML的EUV光刻机产能。
目前,全球仅ASML一家可生产EUV光刻机。
不过,我国想要突破光刻机难题极其困难。光刻机被成为“现代半导体行业皇冠上的明珠”,具有极高的技术含量,可以说是现代顶尖 科技 的结晶。
在ASML的背后,有5000家供应商的支撑,才能生产出一台EUV光刻机。因此,中国光刻机想要突围十分苦难。
工业软件是工业制造命脉。其中,作为“芯片之母”的研发设计类工业软件——EDA,位于整个芯片产业的最上游,轻轻松松便能卡住全球芯片行业的脖子。
可惜的是,我国在EDA行业正在被海外垄断,美国Candence、Synopsys、Mentor Graphics三家企业,占据了我国95%的市场。
华为、中兴、联想等,均采用的以上企业的EDA产品。
这不得不令人警惕。好在,我国在EDA领域已经小有突破,其中,华大九天便是国产EDA的领头羊。
如今,华大九天已经商业化晶圆制造专用EDA工具等产品,拿下紫光展锐、华为等400多家客户。
从以上可以看出,国产芯片想要弯道超车并不是一件容易事,需要攻克重重的困难。
宣继游也表示,从根本上解决这两点问题的可能性很低,需要“围绕已经过了专利期的普通产品能否实现复制和提高芯片自给率去努力”。
近年来我国推出越来越多政策,加速半导体产业进步。
同时,中国是全球最大的半导体市场,巨大的需求量将刺激我国相关企业的发展。越来越多的资本,也向中国半导体产业涌入。
受此影响,中国实现芯片自给率70%的目标,还是有很大的希望。
在去年的时候,几乎所有的手机厂商在新机中都搭载了目前最领先的芯片制程工艺,要知道智能设备的更新换代非常的快,对于配置的要求越来越高了。
华为在手机市场也处于领先的位置,然而因为芯片也有不少的人为华为的手机业务感到担忧。从去年开始,芯片的“限制令”正式升级了,芯片国产化成为了未来发展战略,只有芯片自研才能在未来获得主动的地位,我们需要改变“卡脖子”的局面。
芯片想要实现完全自主研发可以说非常的难,芯片的体积特别的小,但是里面所蕴含的技术与设备却非常的多。在半导体行业老美是具有领先的技术,这也是为什么在芯片问题上能够“发号施令”的原因所在。
我国在芯片领域并非空白,只是在某些领域有所欠缺,我们需要借助别人家发达的技术,受到了“限制令”的影响,这也意味着我们需要每个领域都完成自主研发,比方说光刻机、芯片架构等等。
可以说这些都成为了我国芯片国产道路上的拦路虎,芯片如同是一张拼图,其中有些拼图我们已经拼接完毕,而还需要几块拼图才能完成整张的拼图。
关于芯片,华为在近日迎来了喜讯,可以说芯片国产化的拼图又多了一块,这也意味着我们距离芯片国产化又近了一步。
ARM是全球知名的一家公司,全球有不少企业都是采用ARM公司的架构,在去年的时候华为与ARM公司的合作取消了,其原因可以说一目了然了。
要知道架构对于芯片来说有着重要的意义,随着ARM与华为终止了合作关系,也就意味着华为的芯片架构缺失了。然而就在近日,华为迎来了喜讯,关于芯片,关于芯片架构。
在3月31日,ARM公司正式发布了新一代的芯片架构,也就是v9架构,这对于ARM公司来说是一个新的里程碑,因为这是自十年前ARM推出V8架构以来,首次推出的新一代架构。
值得注意的是,ARM这次新推出的芯片架构经过了全面的审查,V9架构将不受老美的出口管理条例的约束。这也意味着v9架构可以与华为公司建立合作。
要知道对于ARM公司来说,华为无疑是一个大客户,实际上很多厂商主要出于“限制令”的影响, 而不得已终止了合作。而如今ARM在V9上将不受限制了。
因此说拦不住了,在芯片架构上华为迎来了新的转机,在全球芯片产业中,架构的重要性不言而喻,是一项非常重要的技术。全球很多的芯片公司都依赖ARM的芯片架构,在芯片架构领域ARM具备了独有的优势。
在芯片架构这件事情上,我们也再次意识到掌握核心的技术有多么的重要,将改变了被动的局面,比方说台积电因为部分技术以及设备使用了西方国家,因此也痛失了第二大客户。
不管局势如何,芯片国产化已经成为我们未来发展的方向,想要彻底解决“卡脖子”的问题,只有将核心的技术掌握在自己的手上,才能够突破封锁线。
如今国内越来越多的企业纷纷入驻芯片研发的行列中,我国也将集成电路划为一级学科,可想而知我国对于集成电路已经非常的重视。华为的任正非也很注重理论基础。
华为作为我国的 科技 巨头,也在 科技 创新的道路上, 科技 研发的道路上投下了巨资,就是为了冲破一个又一个的技术堡垒。我们相信当我国凝聚力必然会打破“卡脖子”的局面。
要说这几年最热门的行业,当属半导体行业了,因为全球都想在这个行业里有所发展,毕竟芯片成为全球最热门的产品。
从美国对华为展开禁令开始,芯片就成为我们最热门的问题,也成了全球各国都追捧的一个产品。
其实对于芯片来说,我国的生产是被全球卡脖子的,但是除了芯片以外,光刻机、操作系统等等,都是被卡脖子的技术,这些技术甚至高达35项目。
我国在之前,一直处于 科技 进不到末端,很多东西都是依靠进口来完成,这样的态势下,国产能力非常差。
但是随着这两年各国对于我国的卡脖行为出现,让我们不得不加紧对于一些产品的研发和生产。
但是在抓紧的过程中,发现不止芯片、操作系统、光刻机这些产品被掣肘,还有很多卡脖现象的存在。
航空发电机短舱 。在飞机上发动机舱室是非常重要的,而且是飞机的核心部件之一,是可以减少飞行阻力的。
飞行中可以保证飞机的发动机不受任何的干扰,在落地的时候,还是方便对于发动机维修和保养的一个瓶颈。
当短舱出现问题的时候,飞机的发动机将会出现非常严重的事故,从而带来机上人员不安全因素出现。
而我国在这方面是一片空白,没有任何的记载资料,而且我国现在的短舱仍然没有进行专门机构进行研究。
重型燃气轮机 。燃气轮机是应用于大型的电站、火车上等等,我国现在对于轻型的燃气轮机是有研究的,但是重型的全部依靠进口。
现在全球范围内对于重型燃气轮机的生产厂家,除了美国以外就是日本和德国了,如果中国想展开合作,那条件都是非常苛刻的。
中国如果想与这些国家展开合作,不能有自主生产的能力,只能继续受制于他国的这项技术,这样的风险是很大的。
激光雷达 。激光雷达很多人看到后不知道是什么,其实它是一个传感器,这个传感器是自己带着光源的。
类似于一个蝙蝠一样的存在,具有超声波定位的系统,可以感知周围环境的一切变化,在必要的时候发出激光。
而这个产品最多的应用是在自动驾驶的 汽车 上,在以后的发展态势上,自动驾驶将会有更好的发展前景。
所以对于这个产品,一定是有大批量的需求,可是我国对于这个产品没有任何的话语权,现在基本被美国所垄断。
高端电容电阻 。不管是电容还是电阻,都是在工业生产中的一个重要组成部分,我国每年的电子元器件消耗是非常大的。
不过这些电子元器件都是来自于日本,其他国家对于这点涉足特别少,在国际上电容市场可以有200多亿美元的市场。
这方面日本已经做了很多年,而我国却没有任何的成绩,这就让我国在这方面非常薄弱,只能依靠进口。
核心工业软件 。对于工业软件大家都非常清楚,如果说核心的工业软件,那简直就是没人所触及的领域。
这个领域是可以实现智能制造的,减去了很大的麻烦,毕竟现在工业领域是非常复杂的,最终需要由计算机替代人工。
但是对于这项核心工业软件领域,巨头企业纷纷在国外,而国内则是没有任何的涉足,想要在这方面有所发展,就要立即摄入其中。
航空设计软件 。航空领域已经开始了数字化时代的发展,在这部分领域是依靠软件来计算和设计的。
我们感觉设计飞机是非常快的,但是真正设计一架飞机,是需要十几个软件来支撑的,如果不能设计好,飞机基本无望成功。
毕竟软件的设计是非常精准的,能够在设计飞机的过程中,实现全面数字化,那也是不容易的。
但是对于我国来说,这项技术还是非常掣肘的,在航空软件方面,基本是零基础,只能现在不断努力地去研发。
因为我国前十几年很多产品都依赖于进口,造成国产能力逐渐下降,但是进口产品完全依靠于他国。
如果他国一旦出现任何的瓶颈或者停销的情况,那势必会对我国的生产带来严重的影响,所以我们必须要打破这个瓶颈。
只有研究与生产都上来了,才能让我国的相关技术领域有很好的发展,才能让我国整体经济有很大的提升 。
光刻是芯片制造中最关键的技术,光刻工艺与芯片中晶体管的尺寸与性能直接相关。光刻机的精度,限制了芯片的最小尺寸。
目前,生产7nm及以下制程芯片,需要依赖光源波长为13.5nm的EUV光刻机。ASML是唯一能生产EUV光刻机的企业。
然而,受《瓦森纳协定》的限制,ASML进入中国市场已有30多年,中国大陆却始终没有买来一台EUV光刻机。这限制了中国芯片制造业的发展。
即便如此,中芯国际依然没有放弃对更先进制程芯片的攻克。在2019年末,中芯国际实现了14nm芯片的量产。
而据中芯国际联席CEO梁孟松透露,中芯国际7nm技术已经完成开发,将在2020年4月份进入风险量产。 在近日,中芯国际又传出了新消息。
日前,中芯国际12英寸“SN1项目”曝光,这是其14nm及以下工艺研发与量产的主要承载平台,将推动中芯国际早日实现7nm制程。
而且,中芯国际的7nm并不需要EUV光刻机。
如此一来,中国芯片制造业将向前迈进一大步,实现高端芯片自给自足。
据悉,中芯国际SN1项目将耗资90.59亿美元,仅购买与安装生产设备便要73.3亿美元。
按照计划,中芯南方将负责这一项目,计划产能为3.5万片晶圆/月。
在更先进的5nm芯片上,中芯国际早已开始布局,并取得了一定的成果。
在前段时间梁孟松辞职风波中,据网传梁孟松辞职信透露,中芯国际5nm和3nm的最关键、也是最艰巨的8大项技术也已经有序展开。
等EUV光刻机到来之后,中芯国际便可全力开发。这无疑是一个振奋人心的好消息。
在中芯国际的带领下,国产芯片迎来突围,离着2025年芯片自给率70%的目标越来越近。
但是,EUV光刻机是中芯国际攻克5nm,必不可少的关键设备。目前,ASML已对可生产7nm芯片的DUV光刻机松口,但对于EUV光刻机却丝毫没有回旋的余地。
EUV光刻机短缺,仍是挡在中国芯片路上的巨大拦路石。光刻机研制难度高,是半导体皇冠上的明珠。
一台光刻机的零部件高达10万个,其中超90%的零部件,都是ASML都依赖于供应商。 也就是说,中国想要研究并制造出一台EUV光刻机难度极大,无法帮中芯国际缓解眼下的危机。
在这一情况下,中芯国际将如何应对,就让我们拭目以待。
文/BU 审/QKF
最难的还是制造工艺。芯片的设计不难,华为的麒麟芯片就是买了arm的架构自己设计的。设计的时候5nm,7nm制程的都可以设计,但是实际量产的时候要生产出5nm和7nm制程的芯片就很难了。芯片的基底叫圆晶,在圆晶上才能加工制造各种电路元件,做成芯片。但是这个圆晶的生产要做到5nm和7nm的精度目前就只有荷兰的ASML公司生产的极紫外光光刻机可以实现。而目前ASML的光刻机国内一台都没有。国内最先进的圆晶代工厂中芯国际只能生产14nm的。没有最基础的芯片原材料圆晶,任何设计都是空谈。
国产芯片主要难在制造,而不是设计,因为缺乏必备的光刻机,设计的再好也制造不出来。 从米国禁止阿斯麦出售光刻机,而不禁止设计芯片的软件EDA就可以得出结论。国内芯片得设计能力并不差,从麒麟系列处理器就可以看的出来。自主设计麒麟系列处理器在性能上可以与高通骁龙和A系列相抗衡,就足以证明国内芯片设计者的实力是丝毫不差的。由此可知,国产芯片的难点,就在制造。
因为被阿斯麦禁售极紫外EUV光刻机后,中芯国际等公司就没有制造7纳米制程芯片的光刻机了,以至于麒麟系列高端的处理器只能找台积电了。只要中芯国际有极紫外EUV光刻机,那么麒麟系列高端处理器完全可以让中芯国际来代工。所以说,国产芯片的难点就在于制造,如何将一粒粒砂子,制造成为功能强大的顶尖处理器。
国内从事芯片设计的主要有HW,紫光这两大公司。2018年我国IC设计产业的总收入超过280亿美元,增速超过25%,未来几年内的增长速度会突破两位数。2017年,我国相关公司在全球IC设计市场的所占份额为27%(其中弯弯为16%,内地为11%)。所以说,我国的芯片设计实力位居全球第二,也没什么可反驳的。
目前来看,单纯依靠国内自研的光刻机,只能实现90纳米制程的芯片制造,与国际上领先7纳米制程,甚至5纳米制程相差较大。至于国产光刻机的相关配件是否完全由国内制造的也不好说。总而言之,没有最先进的光刻机,是无法制造最先进的硅基芯片的。目前来看,中芯国际14纳米制程的芯片良品率已经达到95%了,也就是说,可以量产14纳米制程的芯片了。当然,芯片的制造除了极为重要的光刻机之外,还有蚀刻机,光刻胶,激光晶圆切割机等等。而最近,5纳米的刻蚀机,激光晶圆切割机都取得了突破,也就是说,制约国内芯片发展的就剩下最重要的光刻机了。当然,这也是米国制裁的根本原因。
对于国内的芯片制造行业来说,就是硬件跟不上,毕竟巧妇难为无米之炊。即便IC设计公司,将芯片电路图设计的最顶尖,那没有制造设备,也生产不出来啊。由此可知,国产芯片的难点就在制造,而不是设计。等到国产光刻机赶上世界先进水平时,那时国内的IC设计实力也将得到较大的发展,双剑合璧,天下无敌!
我是真君,我来回答。
当前,关键设备和材料、设计、制造、封装和测试环节是中国芯片产业主攻的方向。值得一提的是,中国本土厂商除了要发展传统硅基芯片外,还应紧跟行业热点和技术趋势。比如,像GaN、SiC之类的化合物半导体,CPU、FPGA和MEMS传感器等高端芯片和技术。
近年来,中国每年进口的芯片的资金均超过2000亿美元,已经超过进口石油的消耗。正是因此,国家出台各种政策大力发展集成电路产业,还成立了集成电路大基金进行产业扶持。在发展过程中,不少公司选择了走技术引进的道路,通过和境外IC设计公司合资的方式,引进境外技术,并力争复制高铁、C919大飞机、辽宁号航母技术引进、消化吸收再创新的成功先例,争取解决中国CPU大量依然进口的困局,通过合资引进技术提升本土水平。
看了这张图,国人的心里并不轻松。核心技术是国之重器,最关键最核心的技术要立足自主创新、自立自强。市场换不来核心技术,有钱也买不来核心技术,必须靠自己研发、自己发展。另一方面,我们强调自主创新,不是关起门来搞研发,一定要坚持开放创新,只有跟高手过招才知道差距,不能夜郎自大。
芯片是电子 科技 和智能设备行业的心脏,重要性不言而喻。目前我国也出现了多家芯片生产商,最大的三家通信芯片设计公司分别是海思、展讯和中兴微电子,三家公司2017年的总收约为600亿元人民币。但是和国际芯片生产企业比较起来,我国的芯片行业规模小,技术不强。
2016全球前二十大芯片厂营收排名,其中美国有八家半导体厂入榜,日本、欧洲与台湾各有三家,韩国则有两家挤进榜。其中排名前三的企业是英特尔营收563亿美元,三星435亿美元,台积电293亿美元。中国最大的半导体公司华为海思以37.62亿美元的营收排名第19。作为我国最大的芯片厂商,华为海思麒麟的营收尚不及英特尔和三星的十分之一。同时,我国的芯片企业规模小,不能满足需求。
以手机芯片为例。除了华为手机使用自家芯片,小米部分手机使用旗下澎湃芯片,其他品牌如小米(绝大部分)、oppo、vivo只能进口高通、三星和联发科的芯片。集成电路和原油一起成为我国进口金额最大的两种产品,我国因为也被成为“缺芯少油”的国家。
2017年,我国集成电路进口3770亿个,比上年增加10.1%,进口金额17582亿元,占全年进口金额(12.46万亿元)的14.1%。原油进口金额11003亿元,占比8.8%。两者合计进口金额28595亿元,占比22.9%。因此被称为“缺心少油”并不夸张。
中国芯片产业当前有没有面临困难?答案是肯定的,中国芯片产业要继续发展,当前不仅面临困难,而且所面临的困难还有很多且很大。中国有句俗话说得好,“世上无难事,只怕有心人”。由此,中国芯片产业要进一步做大做强,关键其实不在于本土芯片厂商会面临多少且多大的困难,而是本土芯片厂商能不能找到哪怕一种有效的方法,从而解决目前以及今后所遇到的困难。
实际上,中国芯片产业要发展壮大,并最终达到能与国际一流同行竞争的实力,所面临的困难不是缺少了市场,而是缺少了技术,尤其是对核心技术的积累。
这里,不妨引用一组数据来作为例证。从2011年到2017年,中国芯片进口总额,基本上呈持续增长的态势,而中国芯片出口总额相对较稳定。换种说法可以是,全球每年的芯片产能,差不多一半供应给了中国。仅2017年,中国芯片进口总额又进一步上升到了2601亿美元,中国芯片出口总额尚不及670亿美元。
国芯片产业之困,不在于缺少了足够大的市场,而在于缺少了技术,特别是对核心技术的积累,加之国家和地方政府都已非常重视在本土发展属于自己的芯片产业。人人都应该懂的一个大道理,在过去、今天,还有未来,国家与国家之间,企业与企业之间在高 科技 领域中的竞争,归根到底还是人才与人才之间的竞争。
芯片我们认准的路,就得多出成果,先占了市场再说,或尽可能抢占技术高地,这样我们才能反败为胜。现在外企纷纷进入中国市场,要投入还是我们自己立项正式开始研究,这样我们的路才会走得更稳更长更有立足之地。
芯片(又称微电路、微芯片、集成电路)是指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。它作为智能电器的核心部件,芯片一直充当着“大脑”的位置。
据专业机构预测,今年中国芯片进口量将突破2,000亿美元(约12,185亿元人民币),远超一年石油进口的金额。作为全国芯片需求最为强劲、消耗份额居全国近七成的珠三角,却无一家先进的芯片制造厂。
中国芯片设计产业尽管奋起直追,涌现出了展讯、华为海思等逾500家企业,但中国芯片设计企业大多只是中低端设计。去年前十大集成电路设计企业总销售额仅为226亿元人民币,而排名全球第一的高通公司营业额已达131.8亿美元(约803亿元人民币),是中国前十大芯片企业总销售额的3.55倍。
中国芯之痛:中国核心集成电路国产芯片占有率多项为0,贸易逆差高达1657亿美元。
看似中国出了很多大型高 科技 企业,如海尔,华为之类的,每年也出口很多的电子产品。但是作为电子控制系统核心的芯片,80%以上都需要进口。
目前做一些简单工作的辅助芯片,几角钱一个,大概国产可以占到50%市场,这些芯片可替代性强。但是做复杂或者核心工作的芯片(比如电脑的CPU之类),从1元钱到成千上万元不等,几乎全部是进口,而且是系统中必不可少的。
02 芯片设计制造
大多数人只知道手机电脑、各行各业里面都要用到电子器件,单片机、数控装备、 汽车 都离不开芯片,但是说起芯片的设计制造,却只有少数人知道。
芯片的技术含量和资金极度密集,生产线动辄数十亿上百亿美金。此外,人才也是这个行业的稀缺资源。技术又贵又难、人才难以培养,少数几家大企业垄断了行业的尖端技术和市场。
芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序、晶圆针测工序、构装工序、测试工序等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段工序,而构装工序、测试工序为后段工序。
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。获得晶圆后,将感光材料均匀涂抹在晶圆上,利用光刻机将复杂的电路结构转印到感光材料上,被曝光的部分会溶解并被水冲掉,从而在晶圆表面暴露出复杂的电路结构,再使用刻蚀机将暴露出来的硅片部分刻蚀掉。
接着,经过离子注入等数百道复杂的工艺,这些复杂的结构便拥有了特定的半导体特性,并能在几平方厘米的范围内制造出数亿个有特定功能的晶体管。再覆盖上铜作为导线,就能将数以亿计的晶体管连接起来。
切割出合格晶片后报废的晶圆
一块晶圆经过数个月的加工,在指甲盖大小的空间中集成了数公里长的导线和数以亿计的晶体管器件,经过测试,品质合格的晶片会被切割下来,剩下的部分会报废掉。千挑万选后,一块真正的芯片就这么诞生了。
芯片制造难点
制约集成电路技术发展的有四大要素:功耗、工艺、成本和设计复杂度,其中光刻机就是一个重中之重,核心技术中的核心。
光刻机是芯片制造的核心设备之一,按照用途可以分为好几种:有用于生产芯片的光刻机;有用于封装的光刻机;还有用于LED制造领域的投影光刻机。用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板,国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。
高端光刻机号称是世界上最精密的仪器,分辨率通常在十几纳米至几微米之间,堪称现代光学工业之花,制造难度极大,全世界只有少数几家公司能够制造。国外品牌主要以荷兰ASML(镜头来自德国),日本Nikon(intel曾经购买过Nikon的高端光刻机)和日本Canon三大品牌为主。(ASML高端光刻机领域占据了全球90%的市场份额)
另一方面,中国集成电路制造工艺落后国际同行两代,预计于2019年1月,中国可完成14纳米级产品制造,同期国外可完成7纳米级产品制造。
长期代工模式导致设计能力和制造能力失配、核心技术缺失;投资混乱、研发投入和人才不足等问题,导致中国集成电路产业目前总体还处于“核心技术受制于人、产品处于中低端”的状态,并且在很长的一段时间内无法根本改变。
不是一个点,而且很多点,芯片技术涉及全行业数百家技术公司,全是顶级的那种,其中只是生产是这么多家,不包含设计
应邀回答本行业问题。
国内芯片的难点其实是在于前期没有足够的市场,也没有足够的资金进行研发,现在这种情况有了很大的改观。
芯片的生产,其实和其他的行业也没有特别大的差异。中国国内发展缓慢的原因,是因为没有足够的市场。
因为产业链可以全球采购,对于国内的一些企业而言,没有足够的市场去获得收入,也只能在这些低端的领域艰难的发展。
低端产品的利润就会很低,这也导致了这样的企业本身很难吸引资本的青睐。而也因为没有足够的资金,也很难吸引全球的人才,这里也包括一些中国的人才。
没有足够的人才,研发的速度也就会没有那么快。
现在华为被美国限制采购美国的元配件,以及使用美国的技术,这给了国内的芯片相关领域一个腾飞的机会。华为必须要加大对国内相关产业的扶持力度,而且也让很多企业看到了产业链全球化其实也不过是一个美丽的谎言。
现在有大量的国家资金投入,以及一些 社会 资金投入到了这个本来不吸引人的领域之中。
一个比较好的消息,原本中国只能生产90nm的光刻机,但是现在的实验室研发进度已经开始向11nm突破了,或许在年内就会有国产的11nm光刻机下线。
这对华为来说将会是一个好消息,现在华为虽然囤积了部分芯片,也只能满足1-2年的需要。
总而言之,国内芯片领域原本的问题其实就是没有市场、没有投资、没有人才,现在这种情况得到了完全的转变,未来中国芯片领域的发展是非常值得期待的。
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我认为国产芯片目前的难点在于制作工艺上。为什么这么说呢?我们从华为事件中来分析一下。
2020年5月15日,美国商务部制定了新的规定,凡是使用美国技术的半导体公司,向华为提供芯片供应,都必须拿到美国商务部的许可。
美国特朗普政府开始全面封锁华为芯片。
众所周知,华为海思早在十几年前就开始自研芯片,但是华为海思只是设计芯片,并没有制作芯片的能力,芯片代工都交由台积电、中芯国际等半导体代工厂生产。
从这一点,我们就可以看出芯片设计我们可以做到国产化,而高端芯片的生产,比如7nm一下,目前国产芯片还做不到。
中芯国际此前推进了N+1工艺制程,预计在今年第三季度量产,但是这个N+1制程也只能与台积电的第一代7nm工艺制程相提并论。要知道现在台积电已经可以量产5nm芯片了,3nm工艺预计明年将会试产。
纯国产芯,未来一定是靠中芯国际,但现在中芯国际由于买不到荷兰AMSL的EUV光刻机,所以也能到7nm就是极限了。
综上所述,国产芯片的难点在于制作工艺和高端设备上。我们只有先在光刻机上“破冰”,才能推动芯片的发展。
而国产光刻机目前只能用于90nm的芯片量产,与荷兰AMSL公司的EUV光刻机至少差距20年。
这才是国产芯片真正的难点。
中国的芯片产业目前处于一种很尴尬的境地:虽然设计水平达到了Intel中期的水准,但是上游绕不开IP供应商,下游又离不开代工厂。
以华为麒麟970为例,虽然称得上是自己设计的芯片,但是使用了ARM的架构和IP,意味着每块芯片都要需要支付版权费;同时,由于国内芯片晶圆厂的工艺水平相对落后(目前处在28nm到14nm的阶段),量产只能找台积电代工。
理论上讲,这其实也不能算是是什么难点,因为芯片行业的特性本来就高度依赖全球化和产业分工,苹果的芯片用的也是ARM的授权和台积电的代工,有什么配件造不出来,委托别家做,是每个芯片产商都会做的事情。
但是中国不能,原因大家都懂得!所以别人不是问题的事,到了我们这里就变成了障碍!让我心疼两秒钟.....
但是如果有一天国产芯片技术赶上了国外巨头的步伐,IP可以用自己的,制造和流片都达到一样的水准,中国芯片就能扬眉吐气了吗?
答案依然否定的。
归根到底,芯片不仅是硬件,更是整体生态。苹果电脑、安卓手机除了芯片以外,还有与之配套的操作系统和App。如果软件硬件生态的不完善,即使芯片造出来了,还是没有用武之地。
几十年的发展,消费电子行业早就形成了固定的“圈子”。PC系统一般搭配Intel的芯片架构和Windows操作系统,手机系统无论是苹果还是安卓用的都是ARM架构的芯片。
龙芯就是一个例子,虽然性能已经完全能够满足日常办公用途,但是缺乏相应的操作系统和应用软件导致的普及率依然很低,目前只能用在一些专业领域。
中国芯片产业如果想要达到世界顶级,除了芯片本身之外,还需要设计一个和中国芯片配合良好的操作系统。在此之上,APP也需要大量人力和金钱的投入。只有生态完善了,「中国芯」才真正获得了竞争力。
现阶段来说,主要是在制造工艺上被卡脖子。芯片制造最关键的一个东西就是光刻机,而光刻机目前来说是被荷兰垄断的。中美贸易战开打以后,中芯国际从荷兰订购的光刻机一直被卡脖子一直没送到中国。这一点就很难受,所以现在目前来说手机芯片上,唯一落后的就是制造工艺上,而关键一环就是光刻机。但我们对国产芯片也不用太过于严苛,毕竟我们起步确实太晚了,现在能追到这个地步,我觉得已经很不错了。嗯,目前来说也有一个好消息,上海光电所28纳米光刻机试产成功,这对我们国产芯片来说何尝不是一个好消息。
设计问题不大,主要在制造,其中制造设备如光刻机是关键,被各种封锁。