厚積薄發(fā)！我們超越歐美的芯片技術(shù)還需要多久？

芯片技術(shù)包括：芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝測試、光刻機(jī)等相關(guān)設(shè)備。在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，華為海思代表著國內(nèi)最高技術(shù)，其設(shè)計(jì)的麒麟芯片已經(jīng)進(jìn)入世界前三，能夠和高通驍龍、蘋果A系列芯片相媲美，但其實(shí)也只是剛剛開始“去美國化”。

但是芯片設(shè)計(jì)所需的EDA軟件，被歐美壟斷，國內(nèi)企業(yè)僅有5%的市場份額，差距非常大。世界上最出名的三大EDA軟件公司，分別是美國的Synopsys、美國的Cadence 、西門子旗下的 Mentor Graphics 。國內(nèi)的EDA工具不全，很多只涉及到 IC 設(shè)計(jì)、布線、驗(yàn)證、仿真中的一部分環(huán)節(jié)。

而對于芯片制造，全球最大，技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)的芯片制造廠商，就是臺積電，臺積電現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)5nm工藝制式的量產(chǎn)，而大陸最好的芯片制造公司中芯國際，剛剛完成14nm的量產(chǎn)。從14nm到5nm需要大量的技術(shù)積累，需要突破專利的封鎖，這個(gè)過程是無法逾越的，必須一步一步地來。

對于光刻機(jī)，國內(nèi)光刻機(jī)企業(yè)典型代表是上海微電子，目前最高端工藝制程為90nm，在國內(nèi)市場份額超過80%，并且也銷往國外。上海微電子制造的光刻機(jī)和荷蘭ASML的EUV光刻機(jī)相比，卻處于低端序列，根本無法制造手機(jī)芯片，這也是華為麒麟芯片被“卡脖子”的一大原因。目前我國的光刻機(jī)水平處于市場最底端，和日本都有差距，和荷蘭ASML差距則更大。芯片制造技術(shù)落后幾年，光刻機(jī)相差5代，這就是我國芯片制造領(lǐng)域的處境。

眾所周知，在中國強(qiáng)勁的崛起勢頭面前，美國使出了渾身解數(shù)。在看到一系列的打壓遏制無效后，美國又開始出最狠的招，接連朝著中國的軟肋上揮去。我們知道盡管中國目前取得的成就是十分喜人的，但是我們也必須承認(rèn)的一點(diǎn)是，在某些方面，中國同世界先進(jìn)水平仍有一段距離。

其中說起中國的短板，芯片領(lǐng)域就是其中之一。在建國初期，中國各方面都積貧積弱，生產(chǎn)力更是低下，這也是導(dǎo)致中國在芯片等高科技領(lǐng)域落后西方國家的原因。而在中國發(fā)展起來之后，芯片發(fā)展仍然是舉步維艱，一個(gè)重要的原因就是美國的戰(zhàn)略封鎖制裁。

臺積電作為全球技術(shù)最先進(jìn)的代工廠商，幾乎拿下了全球芯片市場一半以上的訂單，蘋果、華為以及聯(lián)發(fā)科等，都是臺積電的客戶。

即便是能夠自主研發(fā)制造芯片的英特爾，現(xiàn)在也成為了臺積電的客戶。

在臺積電眾多客戶中，蘋果和華為最為重要，因?yàn)檫@兩者是臺積電營收的最大貢獻(xiàn)者，還總是承擔(dān)臺積電新流片費(fèi)用，所以華為和蘋果往往能早發(fā)布上市最新的處理器。

但沒有想到的是，美國為了限制華為在5G等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展，不斷升級對華為的限制政策。

從禁止高通、谷歌等美國企業(yè)向華為出貨，到限制使用美國技術(shù)的芯片企業(yè)向華為出貨，雖然臺積電技術(shù)很強(qiáng)大，但也無可奈何。

華為麒麟9000成了臺積電最后的倔強(qiáng)

今年5月份，美國突然修改規(guī)則，稱將嚴(yán)格限制華為使用美國技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造半導(dǎo)體芯片，這意味著臺積電想繼續(xù)代工華為芯片也難了。

因?yàn)榕_積電使用了美國技術(shù)，尤其是先進(jìn)的EUV光刻機(jī)，其包含大量的美國技術(shù)，沒有這項(xiàng)設(shè)備，臺積電也無法保持技術(shù)先進(jìn)。

中國工程院院士、微電子工藝技術(shù)專家吳漢明表示，現(xiàn)在已進(jìn)入后摩爾時(shí)代，其最大特征是每年芯片性能的提升呈現(xiàn)出發(fā)展趨緩的態(tài)勢。“在2002年前，每年芯片性能的提升為52%，到后面幾年變?yōu)?3%，再到2018年的3.5%，由此可見發(fā)展放緩是一種趨勢。在該條件下，對于始終在‘追趕’的中國集成電路而言，無疑是一個(gè)機(jī)會?！?

值此機(jī)遇，吳漢明認(rèn)為有必要將后摩爾時(shí)代的特點(diǎn)進(jìn)行梳理，其中包括技術(shù)方向尚不明確、業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)化、市場碎片化、研發(fā)經(jīng)費(fèi)較低等。“在整體發(fā)展中，我覺得對于我們國家而言，最大的挑戰(zhàn)還是芯片制造工藝，交叉學(xué)科特點(diǎn)也在制造范疇里體現(xiàn)得最為明顯?！?

“5月6日，IBM宣布了特征線寬為兩個(gè)納米的芯片，可見集成電路技術(shù)在不斷發(fā)展，這也使得集成電路的競爭成為一個(gè)非常重要的領(lǐng)域。”在中國科學(xué)院院士、半導(dǎo)體材料學(xué)家楊德仁看來，國際集成電路中長期發(fā)展將有多種挑戰(zhàn)，包括特征尺寸的物理限制;電互連信號延遲，寬帶受限;功耗密度的不斷上升。

“把硅集成電路和光電子集成起來，也就是所謂的硅基光電子，這將成為集成電路發(fā)展的一個(gè)重要方向?！睏畹氯式榻B，硅基光電子在其性能上有一系列的優(yōu)點(diǎn)，如帶寬較寬、功耗較小、基本沒有電磁干擾、體積小、接口密度大等?！耙舱?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，會使得硅基光電子在今后的通訊數(shù)據(jù)中心、高性能計(jì)算、人工智能等方面具有廣泛的用途?！?

美國深知只要在芯片上做文章，就能夠給予中國較大的打擊。據(jù)美國媒體最新報(bào)道稱，日前美國就將芯片視作為打擊中國的一個(gè)有力政治武器。此前，美國就曾對荷蘭的阿斯麥公司施壓，威脅其不準(zhǔn)將EUV高端光刻機(jī)賣給中國。我們都知道，光刻機(jī)是芯片制造最核心的設(shè)備，在中國芯片制造本就舉步維艱的時(shí)候，美國這一道禁令的威力可想而知。

我國擁有非常多的優(yōu)秀半導(dǎo)體企業(yè)，在芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝和材料，設(shè)備等領(lǐng)域，都有相應(yīng)的企業(yè)。諸如華為海思、中芯國際、晶瑞股份以及上海微電子等等，均屬于國內(nèi)半導(dǎo)體的頭部玩家。

在這些企業(yè)的開拓下，中國芯片不斷加速進(jìn)步，去年華為發(fā)布了首款5nm麒麟9000，今年中芯國際即將在上海建設(shè)國內(nèi)第一座FinFET工藝生產(chǎn)線。還有清華大學(xué)也在高端EUV光刻機(jī)光源取得進(jìn)步。

國產(chǎn)芯片存在不足應(yīng)該正視并改進(jìn)，有進(jìn)步的地方也值得驕傲和自豪。正所謂不積小流，無以成江海。國產(chǎn)芯片的突破不可能一蹴而就，再多給國產(chǎn)芯片一些時(shí)間，讓技術(shù)研發(fā)，人才培養(yǎng)和企業(yè)進(jìn)步，都有足夠的發(fā)展空間。

只有打好產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)，才能進(jìn)一步提升芯片產(chǎn)能，到時(shí)候國產(chǎn)芯片的現(xiàn)狀必將是自強(qiáng)不息。