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目前中国的芯片制造业怎么样?遇到了哪些瓶颈?国产芯片的制作工艺和性能如何?
芯片,光刻,中国目前中国的芯片制造业怎么样?遇到了哪些瓶颈?国产芯片的制作工艺和性能如何?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
近年来,国产芯片取得了很大的成绩,但中国的芯片还是主要依靠进口,这是一个基本事实。2018年中国集成电路的产品国内自给率仅为12.7%。言归正传,为什么芯片这么难制造?
一、制造工艺复杂
有说法认为,集成电路是比航天还要高的高科技,计算机里的中央处理器及手机中的射频、基带和通信基站里的模数转换器等,都是由多个芯片组合在一起的更大的集成电路。
而集成电路是非常精密的仪器,其单位为纳米。一纳米为十万分之一毫米。这就对设计、制造工艺都有非常严格、高标准的要求。而一个芯片的制造就需要上千个工艺程序,制造流程的复杂对芯片制造产生了很大的阻拦。
二、制造成本太高
芯片的制造工艺非常复杂。一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。需要先将“砂子”提纯成硅,再切成晶元,然后加工晶元。
晶元加工也包含前后两道工艺,前道工艺分几大模块——光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入;后道工艺主要是封装——互联、打线、密封。前后两道工艺等繁琐的程序,每一道工序都缺一不可,每一项都非常关键。
芯片生产时,一条生产线大约涉及50多个行业,其中许多工艺都在独立的工厂进行,而使用的设备也需要专门的设备厂制造;工艺的复杂也注定了制造成本的高昂,而成本让许多不太庞大的制造工厂望而却步,不敢去尝试,这也是芯片制造困难的一个重要原因。
三、芯片研发难度太高
在芯片制造行业,不可否认的事实是大多数科学技术都掌握在美日欧等国家的手中,目前,全球芯片仍主要以美、日、欧企业产品为主,高端市场几乎被这三大主力地区垄断。而我国的芯片制造主要还是以“代工”为主。
芯片研发难度非常高,而且无法跨越式发展,这就形成了一步落后步步落后的现状。只有攻破每个技术难题才有可能做出最新的芯片,这是最难的。
国外先进企业的芯片工艺,都是从60纳米、45纳米逐步发展到10纳米、7纳米,如果要求国内企业从28纳米,一下子追赶到先进水平是很难的。目前与国外的差距大概有5年的时间。
四、芯片很难盈利
芯片领域除了高通,联发科,华为,苹果,三星,本来也有其他的玩家,但是芯片太难盈利了,只有做成细分领域最好的才能发展。而且芯片卖的越多才能摊平成本,否则就会持续亏损,这对于新玩家,是巨大的难度。
正如北京邮电大学教授张平所言,现在很多青年学生更愿意“瞄准市场的需求,做一些应用,开发一些短平快的产品,这样能够被市场认可,也可融到巨资。而做芯片是要有情怀的,是很艰苦的,需要长期的攻关。现在的学生因为环境所迫,愿意去更容易挣到钱的。
五、巨大的研发成本和投入
芯片的设计需要非常高的技术积累。芯片设计的试错成本和排错难度大,消耗的时间周期非常长,并非简单的资金投入就可以完成。试错周期长,意味着需要逻辑严谨细致的工作态度,排错难度大证明需要一套科学的实验方法,这就对国家的技术水平提出了超高的要求。
芯片的投入非常巨大,而且时间非常的长,高通成立几十年在2017年的研发投入还有近90亿美元,也就是600亿人民币,连续投入了几十年。
芯片领域做的比较好的国产品牌华为,在2017年整体研发成本也是有900亿,分到芯片上的投入也是百亿水平。
无论是国家支持,还是风投支持,都很难持续的投入巨资来发展。
因此即便是不谈芯片设计,光是芯片制造已经让非常多的企业头疼了,名副其实的汇聚知识密集型、资本密集型于一身的高端工业。
我们需要打破这种困局,就必须要得到更多的资金支持,培养更多的高精尖的技术人才,去研发芯片。这仍然是一个任重而道远的问题。
回答于 2019-09-11 08:43:50
这个是国家秘密,不能说
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