國產(chǎn)芯片發(fā)展緩慢,如何翻越擋在國產(chǎn)芯片發(fā)展道路上的“三座大山”?
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美國對(duì)于華為的全面制裁,歸根結(jié)底也就是半導(dǎo)體芯片技術(shù)的制裁。如今的中國,雖然發(fā)展迅速、科技不斷強(qiáng)大,但是在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域依舊是塊短板。那么就有許多人疑惑了,前些年中國快速發(fā)展的同時(shí),為什么沒有人愿意專心致志地搞半導(dǎo)體領(lǐng)域的科研呢?如果當(dāng)時(shí)投入大量的入力、物力積極科研,我們也不至于遇到如今的困境?
絕頂聰明的中國人卻被一塊小小的芯片難住了,這是什么原因呢?根據(jù)調(diào)查研究所得,中國百分之九十的芯片來源于國外,只有百分之九左右的芯片是由國內(nèi)生產(chǎn)的。為什么國產(chǎn)芯片的道路這么艱難?為什么國產(chǎn)芯片發(fā)展這么慢?芯片制造到底有多難?看完長知識(shí)了
盡管近幾年國內(nèi)的芯片技術(shù)已經(jīng)有一定的提升,但是從歷史上看中國的芯片歷史,明顯沒有國外的豐富。1956年,我國成功的制成第一根硅單晶,這時(shí)和國外的技術(shù)并沒有明顯的差距。真正出現(xiàn)差距的是在\"大躍進(jìn)\"和\"三年自然災(zāi)害\"的時(shí)候,由于受條件的限制再加上當(dāng)時(shí)在國外深造半導(dǎo)體的王守武回國后受到批斗,已經(jīng)在半導(dǎo)體有一定地位的謝希德被當(dāng)成走資本主義道路,最后淪落為廁所清潔工。這無疑是對(duì)中國的芯片發(fā)展有很大的影響。
伴隨著近年來國產(chǎn)智能手機(jī)行業(yè)的崛起,網(wǎng)上有關(guān)于國產(chǎn)芯片的話題就一直沒有斷過。近期的行業(yè)缺芯潮,又一次將芯片問題推上了風(fēng)口浪尖。這里,我們提出一個(gè)問題:國產(chǎn)芯片發(fā)展需要解決的問題究竟是什么?很多朋友可能會(huì)想到光刻機(jī),沒錯(cuò),光刻機(jī)很重要,但擋在國產(chǎn)芯片發(fā)展道路上的難題遠(yuǎn)不止只有它那么簡單。今天,我們就來探討下?lián)踉趪a(chǎn)芯片發(fā)展道路上的“三座大山”。
硅錠
硅(SiO?)一直被稱為半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),既然硅是從沙子中提取出來的。那么,沙子遍地都是,不可能缺少沙子,我們?nèi)鄙俚氖菑纳匙永锾崛」璧募夹g(shù)。
芯片從設(shè)計(jì)到制造的過程極為復(fù)雜,從沙子中提取出硅,制成硅錠,硅錠切成硅晶圓片,然后交給芯片代工廠生產(chǎn)制造芯片。在從沙子提取出硅的工藝環(huán)節(jié)中,技術(shù)難點(diǎn)就在于它的提純度,不能低于99.99999%,也就是提取出硅的純度,它的雜質(zhì)含量不能超過千萬分之一。
EDA軟件
當(dāng)然,國內(nèi)也有EDA軟件公司,其中最有實(shí)力的當(dāng)屬華大九天,華大九天繼承國產(chǎn)最早的熊貓EDA系統(tǒng),技術(shù)積累還是相當(dāng)成熟的。但是,縱觀國內(nèi)整個(gè)EDA行業(yè),大多數(shù)企業(yè)很難做到全流程,因此還有很遠(yuǎn)的路要走。
EDA工具的出現(xiàn),極大地提高了電路設(shè)計(jì)的效率和可操作性,減輕了芯片工程師的負(fù)擔(dān),給電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了革命性的變化。沒有EDA軟件設(shè)計(jì),高端芯片就沒有辦法設(shè)計(jì),芯片設(shè)計(jì)要想實(shí)現(xiàn)完全自主化,EDA軟件就是一個(gè)繞不開的問題。
芯片制造 光刻機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀
生產(chǎn)芯片原材料、設(shè)計(jì)芯片,到真正生產(chǎn)制造芯片就需要用到光刻機(jī)了。眾所周知,無論是蘋果還是聯(lián)發(fā)科、高通等手機(jī)芯片,都需要臺(tái)積電或三星代工生產(chǎn),而目前用于制造這類高端芯片就需要用到極紫外(EUV)光刻機(jī),而當(dāng)下也僅有荷蘭ASML一家可提供可供量產(chǎn)用的EUV光刻機(jī)。
中國發(fā)展半導(dǎo)體已經(jīng)很多年了,但是在這些年里,中國半導(dǎo)體進(jìn)步一直十分緩慢,每年都需要進(jìn)口大量的外國芯片,這讓我國成為了世界第一大芯片消費(fèi)國。按理來說,中國的半導(dǎo)體發(fā)展不應(yīng)該如此緩慢,因?yàn)閲液推髽I(yè)在這方面投入了大量的人力和財(cái)力,就是堆也能把半導(dǎo)體給堆起來。
但現(xiàn)實(shí)卻是,投入與收獲完全不成比例,半導(dǎo)體發(fā)展依然十分落后。為什么中國半導(dǎo)體發(fā)展會(huì)如此緩慢?針對(duì)這個(gè)問題,日本媒體《日經(jīng)亞洲評(píng)論》發(fā)表了一篇文章,并說出了實(shí)情!原來中國半導(dǎo)體發(fā)展緩慢,并不是因?yàn)槲覀儾慌?,而是外國的套路太深?
以美國為首的眾多西方國家,在出口半導(dǎo)體設(shè)備的事情上,設(shè)下了重重限制,只要中國企業(yè)研制出了某一等級(jí)的光刻機(jī),他們就會(huì)向我們出口更加先進(jìn)的光刻機(jī),搶奪國產(chǎn)光刻機(jī)的市場,削弱中國企業(yè)的自研能力。
日媒指出:美國早就為中方半導(dǎo)體發(fā)展制定了目標(biāo),每當(dāng)中方半導(dǎo)體技術(shù)突破,美國就會(huì)放開限制,向中方出口更加先進(jìn)的半導(dǎo)體設(shè)備,他們這么做的目的,就是要讓中方落后全球頂尖水平至少兩代。
中國科研人才的待遇,相對(duì)于其他行業(yè)確實(shí)有些低。由于演員明星高昂的收入和奢侈的生活,導(dǎo)致很多青少年的夢想從科學(xué)家變成了明星和主播。
我們在選擇大學(xué)專業(yè)的時(shí)候,很多人就會(huì)建議我們選擇計(jì)算機(jī)或金融專業(yè),因?yàn)橛?jì)算機(jī)和金融專業(yè)畢業(yè)后收入較高。
雖然互聯(lián)網(wǎng)是我們生活中不可或缺的成分,但是,國家強(qiáng)大的根源在于實(shí)體產(chǎn)業(yè),在于先進(jìn)的制造業(yè),在于基礎(chǔ)理論的科研人才。離開實(shí)體產(chǎn)業(yè),金融和互聯(lián)網(wǎng)只不過是泡沫經(jīng)濟(jì)。
九尺之臺(tái),始于壘土。我們想要九尺之臺(tái),就要從基礎(chǔ)做起。空中樓閣終究經(jīng)不住打磨,只要有一點(diǎn)點(diǎn)風(fēng)雨,它就會(huì)一觸即潰。