近日,一篇《中國“芯痛”終極十問:我們能造原子彈,卻造不出一枚小芯片?》的文章,引發(fā)網(wǎng)友熱議。
這篇文章的核心觀點是:
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2020年疫情的原因,造成了如今全球缺芯潮的“后遺癥”,很多行業(yè)都面臨著無芯可用的情況。比如晶圓廠8英寸和12寸晶圓都處于全球性的緊張狀態(tài),芯片面臨著供需失衡的局面。
有人說中國能造的出來原子彈、天問一號、嫦娥,為何造不出芯片?這些東西和芯片有可比性嗎?造不出芯片是不具備先進(jìn)工藝制程芯片制造能力,還是因為造不出光刻機(jī)?
AMD 高級數(shù)字芯片設(shè)計工程師溫戈:
光刻機(jī)不是一個國家的技術(shù),而是整個西方最先進(jìn)工業(yè)體系在支撐
看似一枚小小的芯片,里面確有大大的天地。目前的大規(guī)模SoC芯片里面包含上百億個晶體管,其復(fù)雜程度堪比一座城市。
從其設(shè)計、到制造、再到封裝和應(yīng)用,需要幾千或者上萬的高科技人才共同努力協(xié)作才完成的。 目前我國主要是不具備高端芯片的制造能力,工藝在是10nm及以下的制程。
這一部分的芯片目前主要應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域,包括手機(jī),平板,個人電腦以及可穿戴設(shè)備等。而在成熟工藝上,我們是具備制造能力的。
目前應(yīng)用在軍用,航空航天等領(lǐng)域的芯片都是我們獨立制造的。 造成我們無法制造高端芯片的原因主要是我們沒有高端光刻機(jī),刻蝕機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備,其次是工藝研發(fā)水平和國際先進(jìn)水平相比,落后大概三代。 造芯片難在其產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)雜而龐大,尤其是高端芯片,需要高端光刻機(jī),ASML最好的光刻機(jī)其實并不是一個國家的技術(shù),而是需要整個西方最先進(jìn)的工業(yè)體系的支撐。
原子彈難在原材料不足,需要國家的基礎(chǔ)工業(yè)支持以及眾多高層次的科技人才參與,還有一個就是政治因素。芯片和原子彈難度的方向,戰(zhàn)略意義不同,也無法簡單的去比較。
芯片行業(yè)歸根結(jié)底是制造業(yè),要腳踏實地的刻苦進(jìn)行技術(shù)攻堅。目前摩爾定律已經(jīng)放緩,時間在中國這邊,穩(wěn)扎穩(wěn)打,預(yù)計未來十年我們也能具備制造高端芯片的能力!
賽迪智庫研究員赫榮亮:
美國掌控了芯片關(guān)鍵領(lǐng)域IP,但中國正在奮起直追
芯片是全球產(chǎn)業(yè)鏈集成的結(jié)晶,制造一個芯片,需要300至500道工序,涉及精密機(jī)床、精密化工、精密光學(xué)等尖端技術(shù),一般講,芯片的生產(chǎn)制造要經(jīng)過5個階段。
而美國掌控了芯片關(guān)鍵領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán),掌控了排他權(quán)利。對我國產(chǎn)業(yè)影響明顯,比如,禁止華為生產(chǎn)芯片,比如,汽車芯片短缺,目前,車載半導(dǎo)體芯片短缺已引發(fā)臺積電、聯(lián)華電子等半導(dǎo)體代工廠集體提價。
我國汽車芯片的進(jìn)口率超過95%,像ESP、ECU、新能源三電系統(tǒng)以及自動駕駛系統(tǒng)的中高端芯片,基本被發(fā)達(dá)國家所壟斷。 國內(nèi)領(lǐng)先的集成電路晶圓代工企業(yè)中芯國際,現(xiàn)在能夠量產(chǎn)的最新芯片達(dá)到14nm級別,與國際先進(jìn)水平還有不小的差距。
國家重視芯片產(chǎn)業(yè),已經(jīng)制定了產(chǎn)業(yè)路線圖,在“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中,把關(guān)鍵芯片的設(shè)計、存儲、封測、顯示作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展的重要領(lǐng)域。
2020年,支持國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展國務(wù)院發(fā)布了《新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》,要求我國在2025年芯片的自給率要達(dá)到70%。這些都是我們國家的努力。
艾瑞首席分析師D宗師:
荷蘭的光刻機(jī)和臺積電壟斷全球,中國要突破壟斷任重道遠(yuǎn)
我們先糾正一個概念,所謂造芯片,大多指的是5-7納米的高性能芯片。而實際生活中只有手機(jī)電腦等智能設(shè)備才需要這些高性能芯片。
大量工業(yè)生產(chǎn)都不用這么高能的東西,14-28納米完全可以滿足日常生活。 其次我們再說高性能芯片,制造一枚芯片有三個環(huán)節(jié):原材,設(shè)計和封裝,在這三個環(huán)節(jié)上,都有不同的問題需要面對,我們依次說。
先說設(shè)計,中國在芯片設(shè)計領(lǐng)域是有一定能力的,和過去相比,我們芯片設(shè)計極大可能有突破。但是問題在于,設(shè)計芯片需要指令集,這個指令集并不是中國的,它受制于人。所以除非中國有自己獨立的芯片體系,否則這事很難根本變革。
其次咱們說封裝制造,荷蘭的光刻機(jī)和臺積電,這倆壟斷全球,我們想要突破壟斷,或者擁有自己的能力,有很長的路要走,突破很難。
最后我們說原材。我認(rèn)為這個是中國最有機(jī)會的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),它有兩個層面的問題: 層面A:現(xiàn)在芯片制程3-7納米是當(dāng)下的物理極限,原因在于量子物理沒有突破,誰也解決不了隧穿問題,只有量子物理進(jìn)一步得到解釋,這個問題才有可能被攻克。
除此之外,量子物理的突破,還有可能使芯片到達(dá)另一個次元,控制物質(zhì)狀態(tài)的量子芯片。這都是全球面臨的共同問題,任何一方面得到解決,都將撼動現(xiàn)在的芯片格局。 層面B:現(xiàn)在芯片使用的材料是硅,想要在硅上制造芯片,就不得不使用光刻機(jī)。
前文說過,這是被壟斷的,很難繞開。所以中國在探索碳基芯片和鉬基芯片,這兩種材料都是理論上可以繞開光刻機(jī)完成高性能芯片制造的原材,但是目前還尚處科研階段。 所以,想造出一枚芯片,確實不容易。
財經(jīng)專欄作者靜觀Finance:
中國芯片起步不算晚,但缺乏在“加工技術(shù)專利”方面的話語權(quán)
設(shè)計芯片不同于制造加工芯片,期待自主研發(fā)或者技術(shù)層面顛覆性的進(jìn)步。
芯片和原子彈,這個沒法類比,畢竟芯片和原子彈不是一個范疇。 從目前所掌握的信息看,當(dāng)下,我們能制造出芯片,但是我們無法在擺脫技術(shù)專利方面掣肘的情況下制造出最先進(jìn)的芯片。 其實,我們在半導(dǎo)體的起步并不晚。
但是,從發(fā)展歷程看,起步并不晚的我們在速度和質(zhì)量上出現(xiàn)了“變緩”。 以至于,出現(xiàn)了當(dāng)下的困境。
從華為的經(jīng)歷看,設(shè)計方面,雖然困難但可以解決;關(guān)鍵問題是,加工制造方面,我們?nèi)狈υ凇凹庸ぜ夹g(shù)專利”方面的話語權(quán)。
如果僅僅靠專利話語權(quán)強(qiáng)勢一方改變態(tài)度,不是解決根本問題的途徑,像中芯國際購買設(shè)備的做法不是長久之計。 如果,我們能在自主研發(fā)方面獲得長足的進(jìn)步;或者,未來技術(shù)層面發(fā)生顛覆性的變化;那么,未來可期。
知名汽車博主于欣烈:
中國芯片多年進(jìn)口總額超過了石油
中國芯片多年進(jìn)口總額超過了石油。2019年中國芯片進(jìn)口總額約3000億美元,而石油進(jìn)口總額約2400億美元。
愛奇藝副總裁岳建雄:
造芯片及格容易,第一名最難
原子彈與芯片兩者對于一個國家的意義是完全不同的。一個是搞出來就能存活下來,一個是只有最優(yōu)秀的能存活下來。氫彈是軍用品,沒有商業(yè)競爭,也不需要考慮消費者是否滿意。而光刻機(jī)是商品,最終看的還是經(jīng)濟(jì)收益。及格容易,第一名最難,而市場競爭中高科技領(lǐng)域別說及格了,掉出前三名無一例外很難存活!