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中国芯片究竟什么水平?|半导体行业观察

社群营销 2022-4-19 11:15 1386人围观 工业制造

来历:内容来自「老和山下的小学僧」,感谢。

芯片,以储量最丰富本钱最廉价的二氧化硅为质料,成就了这个星球的科技之巅,颁一枚最好逆袭奖,实至名归!

在中国与本国这两国的较劲中,芯片经常引得众生齿水战,究竟是中国已经吊打本国,还是本国仍然摁着中国?明天咱就试着捅一捅这蚂蜂窝。



焦点技术究竟是个啥

技术研发有三条铁则:不管搁谁,研发就是烧钱烧时候,这是底子;不管搁谁,有需求大概以为有需求才会投入研发,这是动机;不管搁谁,研发第一步必定是探讨已有的同类技术,俗称山寨。

把技术拆一拆,大要就这么几样工具:设想、材料、生产装备,而装备自己也是设想和材料,所以归根结柢,技术可以笼统地说成材料加设想。

连系这两条,先看几个例子。



比如,独步武林的架桥机,把这台装备的每一个零件都拆了,每一个细节都抄下来,再烧几个亿试几年错,“山寨”一台架桥机对几个产业大国来说并不难。那为啥本国人不山寨呢?由于需求不大,烧出来只能当玩具。

再比如,美帝登月的土星五号火箭,至今无人超越,很多人是以就说中国火箭落后美帝五十年。可是别忘了,我们是和明天的美帝一升降后已经的美帝,这明显有点说欠亨。实在缘由非常简单,昔时登月是政治需求,属于感动消耗,美满是赔本买卖,有点像郑和下西洋。后来需求没了,土星五号也就随着一块消失了。

假定,我们硬要山寨一台土星五号有多大把握?如果像煮茶叶蛋那末搞,倾全国之力,不出2年,妥妥的。别抬杠,没人再去埃及造金字塔,总不能说现在的修建水平不如古埃及吧?



中国有着这颗星球上最兴旺的基建需求、产业化需求、国防需求,由这些需求催生出的各类技术,只要不需烧太多时候的,甭管本国有没有,甭管山寨还是原创,甭管投入有多大,根基全拿下了。

这类由大投入大需求组成的技术门坎,也能筑成实打实的焦点技术。只要你能造出他人造不了的工具,就算焦点技术。因而,我们可以给中外两国第一阶段的较劲下个结论:

假如把一切技术堆成一个金字塔,除了塔尖那一点之外,中国几近可以单挑全部本国,特别在某些大需求大投入的范畴更是完虐本国,如填海造岛、高铁、火箭振动台等。



那塔尖还剩了啥?固然是需要烧很多时候的技术,塔尖的较劲有些复杂,再举例子。

飞机策动机涡轮叶片,产业皇冠上的明珠,说的就是这玩意儿。假如叶片不够结实,油门踩狠了就得散架(可看前文《材料之殇:难产中国心》)。



这怎样山寨呢?一块材料拿得手,要测出其中的成份及比例,也就几顿饭的功夫。进一步,想要晓得分歧原子之间的排列法则,进程稍微复杂一点,但几全国来根基也摸透了。

你以为这样就山寨完成了吗?不,这才起头,你得找到一种让分歧原子按特定顺序排列的方式,这进程完全两眼一抹黑,要烧的时候相当长。这比如,番茄炒蛋的成份可以告诉你,但你做的菜就是没我做的好吃。

这类由烧时候烧出来的技术门坎,也只能靠烧时候去渐渐追逐,这类焦点技术常常都是材料。可以说,任何牛逼装备,你拼命往细拆,终极发现都是材料技术。(固然,也有惯例,比如氢弹)

比如,作为“产业之母”的高端机床,咱根基和国足一个水平,只能瞻仰日本德国瑞士。最大的限制就是材料,高速加工时,主轴和轴承磨擦发生热变形致使主轴抬升和倾斜,刀具磨损致使的误差,等等,所以加工精度极高的活,我们还是望“洋”兴叹。



材料技术偶然还要点命运。金属铼,这玩意儿和镍混一混,做出的涡轮叶片吊炸天。铼的全球探明储量大约2500吨,稀少水平排自然界第三,首要散布在欧美,这类计谋物资,妥妥被美帝禁运。中国前几年在陕西发现一个储量176吨的铼矿,顿时拼了命烧钱,苦逼生活才有了起色。



金属铼产量散布图

稀土永磁体,就是用稀土做的磁铁,能一向连结磁性,用处大大的。高档次稀土矿大多散布在中国,所以和“磁”相关的技术,很多是本国抱着中国大腿,美帝也不破例,比如磁约束核聚变、太空暗物资探测等。



非线性光学晶体,中国在九十年月就已经天下领先,并在十来年前对美帝实施了禁运,2022年美帝终究打破中国技术封锁,生产了第一块KBBF晶体。不要思疑本僧拿错了剧本,否则你以为中国的激光兵器、光量子通讯从那里来的?



假如我们继续罗列就会发现,利用广泛的材料,中国大多还是落后本国,而一些细分范畴,中国已经慢慢领先。呃,这么说还是太笼统,咱来点数据

小盆友们坐规矩,重点来了!这类关键焦点材料,全球总共约130种。整小我类的焦点科技,某种水平上说,指的就是这130种材料,其中32%国内完全空缺,52%依靠进口,在高端机床、火箭、大飞机、策动机等尖端范畴比例更悬殊,零件虽然实现了国产,但生产零件的装备95%依靠进口。

这串数据是在2022年的一次官方论坛上火起来的,但仔细考证了一下,应当是工信部在2011年的观察报告,现在的情况听说已经大幅度改良。

说则小道消息,就在前阵子,山上有位老僧去北京开会,返来对本小僧一阵感慨:这兔子怕是急眼了,居然要投****亿在**、**范畴,要求在*年内到达****,而且还要****。本僧弱弱问了句:能行吗?老僧若有所思,很久,徐徐吐了一句:时候紧,使命重。

不管怎样说,在塔尖的较劲,中国虽然势头很猛,但仍明显处于下风。

猎奇一下,这130种材料长啥样呢?巧了,工信部《重点新材料首批次利用树模指导目录(2022年版)》入选了六大类材料,也是130种!里面好几个都和芯片有关。














为了松散点,这儿说的焦点技术,不包括和生物有关的技术,如医药、农业等等。凡是和生物有关的,常常是另一回事!

举个粒子,电影《药神》里治疗慢粒白血病的格列卫,成份甲磺酸伊马替尼,生产制造并不难,否则三哥也不会这么轻易做出仿制药,难的是怎样晓得甲磺酸伊马替尼有这感化。

还有一些技术的门坎并非来自技术自己,比如:软件。这几近是纯设想类技术,压根用不到材料,为啥操纵系统还是被人吊打?假定你的操纵系统比安卓好十倍,但没有人会用一台没有APP手机,为啥没App啊?对不起,没有公司会为一个没有用户的系统开辟App。

这个死循环看大白了吗?除非有一天谷歌不让中国手机用安卓,那才是国产操纵系统的春季。软件的门坎经常是来自于市场惯性。

绕的有点远了,芯片从一块石头练就霸王之躯,触及的焦点技术不是一般的多。为了便于小盆友了解,这话得从道理说起。




芯片道理和量子力学

很多文盲感觉量子力学只是物理学家的数学游戏,没有益用代价,呵呵,下面咱给计较机芯片寻个祖宗,请看树模:

导体,咱能了解,绝缘体,咱也能了解,小盆友们第一次被物理整懵的,怕是半导体了,所以先替列位的物理教员把这债还上。

原子组成固体时,会有很多电子混到一路,但量子力学以为,2个不异电子没法待在一个轨道上,因而,为了让这些电子不在一个轨道上打架,很多轨道就割裂成了好几个轨道,这么多轨道挤在一路,不谨慎挨得近了,就酿成了宽宽的大轨道。在量子力学里,这类细轨道叫能级,挤在一路酿成的宽轨道就叫能带。

有些宽轨道挤满了电子,电子就没法移动,有些宽轨道空阔的很,电子便可自在移动。电子能移动,宏观上表示为导电,反过来,电子动不了就不能导电。

好了,我们把工作说得简单一点,不提“价带、满带、禁带、导带”的概念,预备圈重点!

有些满轨道和空轨道挨的太近,电子可以绝不吃力从满轨道跑到空轨道上,因而就能自在移动,这就是导体。不外一价金属的导电道理稍有分歧,它的满轨道原本就不太满,所以电子不用跑到空轨道也能移动。

但很多时辰两条宽轨道之间是有空地的,电子单靠自己是跨不外去的,表示为不导电。但假如空地的宽度在5ev之内,给电子加个额外能量,也能跨到空轨道上,跨曩昔就能自在移动,表示为导电。这类空地宽度不跨越5ev的固体,偶然导电、偶然不导电,所以叫半导体。

假如空地跨越5ev,那根基就得歇菜,一般情况下电子是跨不外去的,这就是绝缘体。固然,假如是能量充足大的话,别说5ev的空地,50ev都还是跑曩昔,比如高压电击穿空气。

到这,由量子力学成长出的能带理论就差不多成型了,能带理论系统地诠释了导体、绝缘体和半导体的本质区分,即,取决于满轨道和空轨道之间的间隙。学术点说,取决于价带和导带之间的禁带宽度。

这里有个题目,一旦细轨道变少了,能不能挤成宽轨道就欠好说了,所以能带理论本质上是一个近似理论,不适用于少许原子组成的固体。



半导体离芯片道理还很悠远,别急。

很明显,像导体这类直男没啥可折腾的,所以导线到了明天仍然是铜线,绝缘体的命运也差不多。

半导体这类暧暗昧昧的性情最轻易搞工作,所以与电子装备相关的产业根基都属于半导体产业,如芯片、雷达。

下面有点烧脑细胞。

基于一些简单的缘由,科学家用硅作为半导体的根本材料。硅的外层有4个电子,假定某个固体由100个硅原子组成,那末它的满轨道就挤满了400个电子。这时,用10个硼原子取代其中10个硅原子,而硼这类三价元素外层只要3个电子,所以这块固体的满轨道就有了10个空位。这就相当于在挤满人的公交车上腾出了几个空位子,为电子的移动供给了条件。这叫P型半导体。

同理,假如用10个磷原子取代10个硅原子,磷这类五价元素外层有5个电子,是以满轨道上反而又多出了10个电子。相当于挤满人的公交车里面又挂了10小我,这些人很是轻易离开公交车,这叫N型半导体。

现在把PN这两种半导体面临面放一路会咋样?不用想也晓得,N型那些额外的电子必定是跑到P型那些空位上去了,一向到电场平衡为止,这就是台甫鼎鼎的“PN结”。(动图来自《科学网》张云的博文)



这时辰再加个正向的电压,N型半导体那些额外的电子就会源源不竭跑到P型半导体的空位上,电子的移动就是电流,这时的PN结就是导电的。



假如加个反向的电压呢?从P型半导体那边再抽电子到N型半导体,而N型早已挂满了额外的电子,多出来的电子不竭增强电场,直至抵消外加的电压,电子就不再继续移动,此时PN结就是不导电的。



固然,现实上还是会有微小的电子移动,但和正向电流相比可疏忽不计。

假如你已经被整晕了,没关系,用大口语总结一下:PN结具有单领导电性。

好了,我们现在已经有了单领导电的PN结,然后呢?把PN结两头接上导线,就是二极管:



有了二极管,随手搭个电路:



三角形代表二极管,箭头偏向暗示电流可经过的偏向,AB是输入端,F是输出端。假如A不加电压,电流就会顺着A那条线流出,F端就没了电压;假如AB同时加电压,电流就会被堵在二极管的另一头,F端也就有了电压。假定把有电压看做1,没电压看做0,那末只要从AB端同时输入1,F端才会输出1,这就是“与门电路”。

同理,把电路改成这样,那末只要AB有一个输入1,F端就会输出1,这叫“或门电路”:




现在有了这些根基的逻辑门电路,离芯片就不远了。你可以设想出一种电路,它的功用是,把一串1和0,酿成另一串1和0。

一不谨慎,我们就获得了芯片运算的本质:把一串1,0,酿成另一串1,0。

简单举个例子,在左侧输入1010,在右侧输出0101,这就算完成了一次运算。



我们来玩个稍微复杂一点的局:



左侧有8个输入端,右侧有7个输出端,每个输出端对应一个发光管,7个发光管组成一个数字显现器。从左侧输入一串信号:00000101,经过中心一堆的电路,使得右侧输出另一串信号:1011011。1代表有电压,有电压便可以点亮对应的发光管,因而,就获得了一个数字“5”,如上图所示。

终究,我们已经搞定了数字是若何显现的!假如你想停止1+1的加法运算,其电路的复杂水平就已经跨越了99%的人的智商了,即使本僧亲身脱手,设想的电路运算才能也抵不外一副算盘。

直到有一天,有人用18000只电子管,6000个开关,7000只电阻,10000只电容,50万条线组成了一个超级复杂的电路,诞生了人类第一台计较机,重达30吨,运算才能5000次/秒,还不及现在手持计较器的非常之一。不晓得那时的工程师为了安装这堆电路,脑子抽筋了几多回。



接下来的思绪就简单了,若何把这30吨工具,集成到指甲那末大的地方上呢?这就是芯片。



芯片制造与中国技术

为了把30吨的运算电路缩小,工程师们把能扔工具全扔了,间接在硅片上建造PN结和电路。下面从硅片动身,说说芯片的逆袭之路。

第一:硅



把这玩意儿氯化了再蒸馏,可以获得纯度很高的硅,就叫多晶硅吧,这类硅原子排列紊乱,会影响电子活动,所以还得拉制成原子排列整洁的单晶硅,最初切成片就是我们想要的硅片。

硅的首要评判目标是纯度,你想想,假如硅原子之间有一堆杂质,那电子就别想在满轨道和空轨道之间跑顺畅。

不管啥工具,纯度越高制造难度越大。用于太阳能发电的高纯硅要求99.9999%,这玩意儿全天下跨越一半是中国产的,早被玩成了白菜价。芯片用的电子级高纯硅要求99.999999999%(别数了,11个9),几近全赖进口,直到2022年江苏的鑫华公司才实现量产,只是今朝产量少的不幸,还不及进口的一个零头。可贵的是,鑫华的高纯硅出口到了半导体强国韩国,品格应当不错。不外,30%的制造装备还得进口……

电子级高纯硅的传统霸主仍然是德国Wacker和美国Hemlock(美日合资),中国任重而道远。

第二:晶圆




硅提纯时需要扭转,制品就长这样。把这圆柱切片后获得的硅片也是圆的,是以就叫“晶圆”。这词能否是已经有点耳熟了?



切好以后,就要在晶圆上把不计其数的电路装起来的,干这活的就叫“晶圆厂”。列位拍脑壳想想,以今朝人类的技术,怎样才能完成这类操纵?

用原子操纵术?想多了,朋友!等你练成御剑飞翔的时辰,人类还不见得能操纵一个一个原子组成各类器件。

晶圆加工的进程相当烦琐,咱说个大要表面,回绝专业人士挑刺。首先在晶圆上涂一层感光材料,这材料见光就融化,那光从那里来?光刻机,可以用很是邃密的光芒,在感光材料上刻出图案,让底下的晶圆袒暴露来。然后,用等离子体这类工具冲洗,袒露的晶圆就会被刻出很多沟槽,这套装备就叫刻蚀机。再用离子注入机在沟槽里掺入磷元素,加热退火处置,就获得了一堆N型半导体。

完成以后,清洗清洁,重新涂上感光材料,用光刻机刻图,用刻蚀机刻沟槽,用离子注入机撒上硼,就有了P型半导体。

全部进程有点像3D打印,把器件一点点一层层装进去。



这块晶圆上的小方块就是芯片,一块晶圆可以做多个芯片。芯片放大了看就是成堆成堆的电路,这些电路并不比那台30吨计较机的电路高明,最底层都是简单的门电路。只是采用了更多的器件,组成了更庞大的电路,运算性能自然就进步了。

听说这就是一个与非门电路:



提个题目:为啥不把芯片做的更大一点呢?这样不便可以安装更多电路了吗?性能不就遇上本国了嘛?

这个题目很成心机,答案出奇简单:钱!一块300mm直径的晶圆,16nm工艺可以做出100块芯片,10nm工艺可以做出210块芯片,因而价格就廉价了一半,在市场上就能死死摁住合作对手,赚了钱又可以做更多研发,差异就这么拉开了。

说个题外话,中国军用芯片根基实现了自力更生,由于军用不计较钱嘛!可以把芯片做的大大的。别的,越大的硅片碰到杂质的几率越大,所以芯片越大良品率越低。总的来说,大芯片的本钱远远高于小芯片,不外对军方来说,这都不叫事儿。

实在除了本钱之外,大芯片的布线比小芯片更长,所以延时也更明显,驱动电流也大很多,由此致使整体设想更臃肿,性能上还是会吃亏。归正,小芯片就是比大芯片好用。



别把“龙芯”和“汉芯”混为一谈

第三:架构

用70亿个晶体管在指甲盖巨细的地方组成电路,想想就头皮发麻!一个路口红绿灯设备不公道,便能够致使大片堵车。电子在芯片上跑来跑去,稍微有个PN结出题目,电子一样会堵车。所以芯片的设想异常重要,重要到了和材料技术等量齐观的境界。

这么复杂的设想,必须得先有个章法。七十年月,英特尔率先想出了一个好法子:X86架构。具体内容不提了,简单来说,这架构虽然能耗高点、体积大点,但性能那是嗖嗖的,几近把持了电脑芯片市场,成就了方兴未艾的英特尔。

这相当于,英特尔提出造汽车用4个轮子,今后其他人想造4个轮子的汽车,就得先付授权费。这尼玛怎样忍,随后英国ARM公司提出了2个轮子的汽车计划:ARM架构。

毫无疑问,2个轮子必定跑不外4个轮子,ARM架构虽然省电玲珑,但性能实在有点寒碜,因而一向被英特尔摁着打。ARM熬到了九十年月,终究熬不住了,决议不再生产芯片,而是将ARM架构授权给其他公司生产,赚点授权费,这才保住了一条命。

人算不如天算,进入21世纪,智妙手机横空出世,芯片的能耗和体积一下成了关注点,因而ARM架构一飞中天,几近把持了手机芯片。



小结一下:

X86架构,能耗高、体积大、性能强。

ARM架构,能耗低、体积小、性能弱。

因而,一个占了电脑,一个占了手机,直到明天,还是支流设想计划。至于其他3个轮子或5个轮子的汽车,多几多少还是有些优势,没有构成支流。

比来有消息说,中国和ARM要建立中方控股的合资公司,ARM欲借此重回芯片制造商的脚色,中方固然走的还是市场换技术的门路。



决议汽车用几个轮子,间隔造出汽车还差得很远。有了根基架构,前面的设想仍然是漫冗长征路,所以还得要有好工具,简称EDA软件。

Synopsys,Cadence,Mentor,三巨头几近把持了全球EDA市场,一水儿的美帝公司。直到比来,熬了三十年的华大九天终究露头了,这家中国电子信息产业团体的二级公司,持续多年以50%的年增加率狂追,算是站稳了脚跟。



业界初创模拟电路异构仿真系统Empyrean ALPS-GT

虽然借助EDA软件的仿真功用可以判定电路设想能否靠谱,但要真正考证这类精巧线路的靠谱水平,只要一种法子,那就是:用!普遍的用!久长的用!正由于如此,芯片设想不但要烧钱,也需要烧时候,属于试错周期较长的焦点技术。

既然是焦点技术,自然就会成长出自力的公司,所以芯片公司有三类:既设想又制造、只设想不制造、只制造不设想。

第四:设想制造

凡是要处置信息,根基都有芯片,包括通讯芯片、办事器芯片、手机芯片、电脑芯片等等。早期的芯片复杂水平不算夸张,所以设想制造可以在同一家公司完成,最著名的:美国英特尔、韩国三星、日本东芝、意大利法国的意法半导体;中国大陆的华润微电子、士兰微;中国台湾的旺宏电子等。

本国、台湾、大陆三方,最落后的就是大陆,早期的产物多集合在家电遥控器之类的低端范畴,手机、电脑这些高端芯片几近空缺!



后来随着芯片越来越复杂,设想与制培养分隔了,有些公司只设想,成了纯洁的芯片设想公司。如,美国的高通、博通、AMD,中国台湾的联发科,大陆的华为海思、展讯等。

台甫鼎鼎的高通就不多说了,天下上一半手机装的是高通芯片,AMD和英特尔根基把电脑芯片包场了。电脑和手机是芯片市场的两块大蛋糕,满是美国公司,天下霸主真不是吹的。

台湾联发科走的中低端线路,手机芯片的市场份额排第三,很多国产手机都用,比如小米、OPPO、魅族。不外比来被高通干的有点惨,销量连连下跌。

华为海思是最争气的,手机处置器芯片麒麟,市场份额随着华为手机的增加排进了前五。小我亲身材味,海思芯片的进步真的相当不错。比来华为又推出了办事器芯片鲲鹏920,5G基站芯片天罡,5G基带芯片巴龙5000,性能都是天下顶级的,隐约看到了在芯片设想范畴突起的势头。

展讯是清华大学的校办企业,比力早的大陆芯片企业,究竟不能被人剃光头吧,走的是低端线路。前段时候传出了很多危机,后来又说是变化的起头,过的很不轻易,和天下巨头相差甚多。

大陆还有一批芯片设想企业,晨星半导体、联咏科技、瑞昱半导体等,都是台湾老年老的子公司,产物利用于电视、便携式电子产物等范畴,还挺滋润。

在大陆的芯片设想公司,台湾顶住了小半边天,另泰半边天原本是塌着的,现在华为算是撑住了。



还有一类只制造、不设想的晶圆代工场,这必须得先说台湾最大的企业:台积电。正是台积电的出现,才把芯片的设想和制造分隔了。2022年台积电包下了全天下晶圆代产营业的56%,范围和技术均列全球第一,市值甚至跨越了英特尔,成为全球第一半导体企业。

晶圆代工场又是台湾老年老的全国,除了台积电这个巨无霸,台湾还有联华电子、力晶半导体等等,连美国韩国都得靠边站。

大陆最大的代工场是中芯国际,还有上海华力微电子也还不错,但技术和范围都远不及台湾。不外受制于台湾诡谲的社会现状,台积电起头结构大陆,落户南京。这几年台资、外企疯狂在大陆建晶圆代工场,这架势和昔时合资汽车有的一拼。



大陆中芯国际的14nm生产线刚刚上路,惋惜还没盈利。大师还是愿意把这活交给台积电,台积电几近拿下了全球70%的28nm以下代产营业。

美国、韩国、台湾已具有10nm的加工才能,比来几个月台积电刚刚上线了7nm工艺,稳稳压过三星,首批客户就是华为的麒麟980芯片。这俩哥们儿早就是老同伴了,华为设想芯片,台积电制造芯片。



说真的,假如大陆能整合台湾的半导体产业,并操纵灵活的政策和庞大的市场促进其进一步升级,中国追逐本国的步伐最少轻松一半。现在嘛,中国任重而道远呐!

第五:焦点装备

芯片良品率取决于晶圆厂整体水平,但加工精度完全取决于焦点装备,就是前面提到的“光刻机”。

光刻机,荷兰阿斯麦公司(ASML)横扫全国!欠美意义,产量还不高,你们渐渐等着吧!不管是台积电、三星,还是英特尔,谁先买到阿斯麦的光刻机,谁就能率先具有7nm工艺。没法子,就是这么强大!



日本的尼康和佳能也做光刻机,但技术远不如阿斯麦,这几年被阿斯麦打得找不到北,只能在低端市场抢份额。

阿斯麦是全球唯一的高端光刻机生产商,每台售价最少1亿美金,2022年只生产了12台,2022年24台,这些都已经被台积电三星英特尔抢完了,2022年猜测有40台,其中一台是给我们的中芯国际,不外比来听说稀里糊涂被烧了,得延期交货。

既然这么重要,咱不能多出点钱吗?第一:英特尔有阿斯麦15%的股份,台积电有5%,三星有3%,有些时辰吧,钱不是万能的。第二,美帝整了个《瓦森纳协议》,敏感技术不能卖,中国、朝鲜、伊朗、利比亚均是被限制国家。

成心机的是,2022年上海微电子的90纳米光刻机研制成功(焦点部件进口),2022年美帝答应90nm以上装备销售给中国,后来中国起头攻关65nm光刻机,2022年美帝答应65nm以上装备销售给中国,再后来美帝起头管不住小弟了,中芯国际才有机遇去捡漏一台高端机。

不外咱也不用气馁,咱随意一家房地产公司,销售额轻松秒杀阿斯麦,哦耶!



2022年末有则消息让人惊出一身冷汗,最早中科院只是淡淡说了句光刻项目经过验收,然后遮天蔽日的“中国光刻机终究翻身农奴把讴歌”,闹到最初连群众日报都坐不住了,间接批“国产光刻机自嗨文”误导公众,损坏中国科研形象。引一句原文:“这台光刻秘密想利用于芯片,还要霸占一系列技术困难,间隔还相当悠远。”




相比于光刻机,中国的刻蚀秘密好很多,16nm刻蚀机已经量产运转,7-10nm刻蚀机也在路上了,所以美帝很贴心的消除了对中国刻蚀机的封锁。

不外离子注入机又寒碜了,2022年8月终究有了第一台国产商用机,水平先不提了,离子注入机70%的市场份额是美国利用材料公司的。涂感光材料得用“涂胶显影机”,日本东京电子公司拿走了90%的市场份额。即即是光刻胶这些帮助材料,也几近被日本信越、美国陶氏等把持。



2022年至2022年,国内半导体产业计划投资650亿美圆,其中装备投资500亿美圆,再其中480亿美圆用于采办进口装备。
算下来,这几年中国年均投入130亿,而英特尔一家公司的研发投入就跨越130亿美圆。

论半导体装备,中国,任非常重、道非常远啊!

第六:封测

芯片做好后,得从晶圆上切下来,接上导线,装上外壳,顺便还得测试,这就叫封测。

封测又又又是台湾老年老的全国,排名天下第一的日月光,前面还随着一堆气力不俗的小弟:矽品、力成、南茂、欣邦、京元电子。

大陆的三大封测巨头,长电科技、华天科技、通富微电,混的都还不错,究竟只是芯片产业的结尾,技术含量不高。



小结
这全景图大要描写了从硅片到芯片的全进程及中国的装备制造商,绝对是业内专家所做,值得一看。





中国芯

说起中国芯片,不能不提“汉芯事务”。2003年上海交通大学微电子学院院长陈进教授从美国买回芯片,磨掉原有标志,作为自立研发功效,欺骗无数资金和声誉,消耗大量社会资本,影响之卑劣可谓空前!以致于很长一段时候,科研圈谈芯色变,严重干扰了芯片行业的一般成长。



硅质料、芯片设想、晶圆加工、封测,以及相关的半导体装备,绝大部分范畴中国还是处于“任重而道远”的状态,那这类懵逼状态还得延续多久呢?有答案!

国务院印发的《集成电路产业成长纲领》明白提出,2030年集成电路产业链首要环节到达国际先辈水平,一批企业进入国际第一梯队,产业实现跨越式成长。



从研发的进程来看,需求不缺,资金不缺,只要烧足了时候,没来由烧不出芯片。当前,中国芯片的整体水平差不多处在刚刚实现零冲破的阶段,虽然市场份额不多,但每个范畴都参了一脚,而且势头不错,远景还是可期待的。





极限

文末,习惯性埋怨一下人类科技的幼稚。芯片,作为大伙削尖脑壳能到达的最高科技水准,作为其根底的能带理论居然只是个近似理论,电子行为仍然没法切确计较。再往大了说,别看现在的技术纷纷复杂,实在就是玩玩电子而已,顶多再加个光子,至于其他几百种粒子,还完全不晓得怎样玩!

芯片加工精度已经到了7nm,虽然三星吹嘘说要烧到3nm,可那又若何?你还能继续烧吗?1nm差不多就是几个原子而已,量子效应很是明显,作为基石的能带理论就欠好使了,半导体行业就得在这儿歇菜。

烧钱也好,烧时候也罢,烧到绝顶就是理论物理。根本科学除了烧钱烧时候,还得烧人,烧的异常惨烈,100个高智商,99个都是垫脚石!工程师可以半道落发,但物理学家必须科班身世,根本科学被轻忽了五千多年,现在每年填报热度还不如耍戏的。

不能光折腾电子了,为了把中微子也用起来,咱赶紧忽悠,哎,差池,是呼吁更多孩子学根本科学吧!

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精彩点评
  • hecgdge4 2022-4-19 11:24
    你能区分航空工业和航天科技?
  • 123456868 2022-4-19 11:23
    还有我只说了J-2,自己查查J-2的研发花了多少钱,不要拿什么1992-2012年才花200亿了,光一个航天工业集团就有16万员工,人均年薪12万前后20年工资就要花3840亿,还不算占比极大的生产环境开销(设备购买和研发),这种谣言你都能信?
  • gui57 2022-4-19 11:23
    看来你根本不懂我说的是什么,砸钱可以缩短时间,但不是无限制的缩短,一个建筑项目经费1亿正常可以1年干完,但是给你100亿经费也不可能缩短到3天完成。土星5背后体现的是从二战爆发到60年代末这15年内,美国社会整个体系的进步,这其中很大程度还有其他各国做的贡献(期间美国吸引了海量的人才),你以为今天的中国光靠砸钱就能2年内解决?
  • 鬼子进了村部 2022-4-19 11:23
    杠精就是多,很多人一个就是喜欢抠字眼。另外一个就是刻意忽略别人的话。阿波罗登月计划8年一共花掉69年登月那一年30%还多的GDP。当年美帝整个财政全部向登月计划强些,阿波罗优先可不是空喊的。今天中国倾国之力明白什么意思吗?不用说占GDP 30%,这也不现实,只拿财政收入一半1.5万亿美元出来都无法想象。
  • 默默MYQ 2022-4-19 11:22
    砸钱当然能抢时间,举国金钱,举国人才,举国贡献。阿波罗计划整个花掉美帝三四百亿美元经费(记住是60年代的美元,1969年美帝登月那年国美国GDP是945亿美元)。你想想现在中国航天每年才多少钱(1992年到2012年才20年才花了200亿RMB)?你能明白举国之力砸钱是什么意思?张口就来长征5,你也不问问长征5是什么条件。     中国现在很多行业现在就是在还以前没钱走捷径欠的债。太行发动机当年导致J11B大规模趴窝就是实验积累不够,没钱做太多的发动机试验。很多数据经验都是要靠砸钱做出来的。
  • 蜡烛2017 2022-4-19 11:22
    苏联当时搞了好久还不是搞不出来,土星5号绝对是个奇迹

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