发展芯片产业,核心技术是什么？

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中国要崛起。成为世界老大。“芯片”是一个绕不开关键领域。因为要摆脱低端制造实现工业互联网。必须有“中国芯”这样强健的心脏。结合到近期华为海思和中芯国际等热点消息。下面我们来谈谈发展芯片产业的核心技术。先打个比喻。要成就一代宗师。首先你得有一副骨骼奇异的体质。其次还要得到一本传世武林秘籍。然后通过十年的闭门修炼。最后华山论剑一战成名。以上是武林宗师的成才途径；同样。要发展芯片产业也需要几大关键技术领域突破。主要包括硅原料、芯片设计、晶圆加工、封测四大环节。下面我们来具体说说每个环节的技术以及相关主流厂家：

首先硅原料。为了满足半导体材料的需求。必须要高纯度硅原料。99.9999%。纯度够高的吧。这是太阳能硅片的纯度要求。已经被中国玩成了白菜价。但用于芯片差远了。芯片要求99.999999999%(别数了。11个9)。为了达到这个纯度。一般通过氯化了再蒸馏技术。目前国际上高纯度硅的霸主是德国Wacker和美国Hemlock(美日合资)。中国鑫华公司2018年才实现量产0.5万吨。而中国每年的需求量是15万吨。

其次芯片设计。一块芯片只有一个指甲盖那么大。但如果我们把它放大。它就像是一张城市交通地图。其中的每一个“与或门”就像城市交通图里的红绿灯。芯片设计就是如何通过红绿灯的设计让城市交通更加顺畅。在高峰时段少堵车。目前国际上顶尖的手机芯片设计厂家主要有美国的高通和博通（苹果芯片供应商）、大陆的华为海思和台湾的联发科。电脑芯片设计厂家主要有美国的英特尔和AMD。最近在手机芯片这个领域华为海思的发展特别迅猛。尤其是在5G手机芯片领域。已经全面超越高通。

接下来是晶圆加工。要将一张城市交通图塞进一个指甲片大小的硅片（实际上复杂程度远远大于一张城市地图）。用刀来刻是不可能的。只有激光才能达到纳米级别的精度。所以这里主要用到光刻机（另外还有刻蚀机、离子注入机和涂胶显影机等。这里就不细说了）。所以先来说说光刻机厂家。目前高端光刻机厂家仅有荷兰阿斯麦公司(ASML)。唯一能做到7nm工艺的厂家。大陆上海微电子研发的光刻机目前仅能到28nm工艺。再来说说芯片代工厂家。这个领域几乎是台湾人的天下。台积电包揽了全球50%以上的高端芯片的加工。另外二三名也是台湾的联华电子、力晶半导体。最近比较火的内地芯片厂家中芯国际。原先也是台湾人创办。现由大陆注资控股。目前台积电已实现7nm量产。并已攻克5nm和2nm技术。中芯国际目前才刚刚实现14nm量产。所以说大陆在这个领域任重道远啊。

最后是封测。芯片做好后。得从晶圆上切下来。接上导线。装上外壳。顺便还得做个测试。这技术叫封测。该领域在芯片产业中算是最末端的。但也是台湾人的天下啊。目前排名世界第一的日月光。后面还跟着一堆实力不俗的小弟：矽品、南茂、力成、欣邦、京元电子。大陆在这个领域也有三巨头。分别是长电科技、通富微电、华天科技。也混的不错。毕竟技术含量不算高。

以上所述的是芯片的四大核心技术。其中以第三环节晶圆加工最为关键。这个领域光烧钱还不够。还得烧时间。而且涉及到的关键核心技术绝大部分掌握在欧美国家手上。这就是为什么美国要在这个环节掐华为脖子。不过。芯片技术玩到现在还只是在玩电子。目前已经到2nm精度了。再往上到1nm已经是原子尺寸了。到极限了。是否该换换科技树了呢？未来属于量子计算机。都是零起步。中国是不是到了弯道超车的时候了呢？

关键字：#华为海思# #台积电# #中芯国际# #苹果# #ASML# #高通#

其他观点：

个人认为芯片产业最主要的两部分是设计和生产。中国的芯片发展较还是比较落后的。下面我从多个角度来谈下我的看法。

一、中国芯片市场如何？

手机芯片当属华为的麒麟芯片了。华为目前可以自主设计7nm工艺的麒麟芯片。但是麒麟芯片需要台积电代加工才能完成生产。小米之前设计的有澎湃芯片S1。也是需要代加工的。而且仅仅是28nm工艺。其它厂商的自研发芯片寥寥无几。

电脑芯片基本都被因特尔和高通霸占了市场。龙芯、飞腾、兆芯等国产芯片仍面临巨大的挑战。飞腾量产新一代FT-2000/4处理器。采用16nm 工艺。龙芯推出3A4000/3B4000处理器。采用28nm工艺。兆芯则发售开先KX-U6780A处理器。据了解。龙芯的3A4000与AMD28nm工艺的处理器相当。飞腾和兆芯的新一代处理器性能也不比AMD的这款28nm工艺处理器差。今年三家厂商都将推出12nm的芯片。但是仍与因特尔和AMD有不小的差距。

二、光刻机技术市场如何？

中国目前可以制造光刻机的厂商是上海微电子（SMEE）。也是目前国内唯一的光刻机制造厂商。上海微电子占据着国内80%以上的市场份额。目前。上海微电子可以生产制造90nm的光刻机。有消息称。上海微电子预计将在2021年交付首台28nm的光刻机。而ASML可以生产7nm甚至5nm的EUV光刻机。差距还是很大。

三、光刻机研发有多么困难？

目前。全世界可以制造光刻机的厂商屈指可数。除了荷兰ASML公司。日本的尼康、佳能也可以制造光刻机。但是ASML占据了大部分市场。但是ASML光刻机也不是荷兰以一国之力造出来的。ASML公司的光刻机使用了美国光源设备及技术。也采用了德国蔡司的光学镜头技术设备。大部分零部件都需要从国外进口。集结了全球科技强国的最尖端技术。最终才能打造出了一台顶尖光刻机。可想而知。光刻机技术是很难的。我们要对国产技术保持自信。终将等来自主研发的真正意义的国产光刻机。

篇尾小结：芯片产业设计和生产都是重要的一部分。相对而言。芯片生产技术更加落后。只能设计不能生产是让人头疼的。据了解。华为紧急对台积电追加7亿美元订单。主要涉及的是5nm的麒麟1020手机芯片和7nm的5G基站处理器。大量的需要台积电代加工不是什么好的归宿。国产芯片产业链的形成才是摆脱制裁的根本。