久久人人爽人人爽人人片aV免费,丁香五月婷婷综合超碰在线,日韩国产中文字幕免费看,日日噜噜噜夜夜爽爽狠狠视频,av黄色网址手机在线看

一文讀懂半導(dǎo)體芯片與中美高端核心技術(shù)差距

作者:老和山下的小學(xué)僧


有一種說法稱,在全球核心技術(shù)的競爭中,世界上只有兩個(gè)國家,“中國”和“外國”。本文從材料技術(shù)切入,講到半導(dǎo)體和芯片加工技術(shù),文章認(rèn)為,在高端材料和芯片制造的核心技術(shù)上,中國與外國差距依然很大,面對技術(shù)封鎖和壁壘,光靠燒錢是沒用的,還需要長時(shí)間的艱苦探索和基礎(chǔ)科學(xué)的人才積淀。

在中國和“外國”這兩國的較量中,究竟哪一國更占上風(fēng)?有說中國吊打外國,有說外國輕松把中國摁在地上摩擦,雙方都列舉了林林總總的例子,整得我們吃瓜群眾一臉懵逼。當(dāng)然,中間派肯定說兩國各有利弊,但這結(jié)論雖然正確卻沒啥營養(yǎng)。想要在中外兩國這個(gè)話題上顯得有見識,得先搞明白啥是技術(shù)。

核心技術(shù)到底是個(gè)啥?

把技術(shù)分分類,第一類姑且叫“可山寨技術(shù)”,或者叫“純燒錢技術(shù)”,有人喜歡往左邊燒,有人喜歡往右邊燒,于是就燒出了不同的應(yīng)用技術(shù)。這本質(zhì)上是用舊技術(shù)整合出新玩意兒,比如,美帝登月的土星五號,中國的跨海大橋,小胡子的鼠式坦克,甚至包括中國長城和埃及金字塔。

打個(gè)比方,這有點(diǎn)像吉尼斯紀(jì)錄:最長的頭發(fā),最長的指甲,等等……這類東西,只要錢到位,擱誰都燒的出,關(guān)鍵看有沒有需求,所以這些也可以叫應(yīng)用技術(shù)。


比如這種架橋機(jī),幾個(gè)工業(yè)大國都能搞,但搞出來只能當(dāng)玩具,只有中國搞出來才賺錢。

第二類技術(shù)暫且叫“不可山寨技術(shù)”,或者叫“燒錢燒時(shí)間技術(shù)”,任何牛逼設(shè)備,你拼命往細(xì)拆,最終發(fā)現(xiàn)都是材料技術(shù)。

做材料和做菜差不多,番茄炒蛋的成分可以告訴你,但你做的菜就是沒我做的好吃,這就是核心技術(shù)。除了生物醫(yī)學(xué)之外,核心技術(shù)說到底就是材料技術(shù)。看一串例子:

發(fā)動機(jī),工業(yè)皇冠上的明珠,是目前國內(nèi)技術(shù)最遭人詬病的短板。其核心技術(shù)說白了就是渦輪葉片不夠結(jié)實(shí),油門踩狠了就得散架,無論是航天發(fā)動機(jī)、航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī),只要帶個(gè)“機(jī)”字,我們似乎都顯得有點(diǎn)底氣不足。(可翻看前文《材料之殤:難產(chǎn)中國心》)。

材料技術(shù)除了燒錢、燒時(shí)間,有時(shí)還要點(diǎn)運(yùn)氣。還是以發(fā)動機(jī)為例:金屬錸,這玩意兒和鎳混一混,做出的渦輪葉片吊炸天,錸的全球探明儲量大約2500噸,主要分布在歐美,70%用來做發(fā)動機(jī)渦輪葉片,這種戰(zhàn)略物資,妥妥被美帝禁運(yùn)。前幾年在陜西發(fā)現(xiàn)一個(gè)儲量176噸的錸礦,可把我們樂壞了。


稀土永磁體,就是用稀土做的磁鐵,能一直保持磁性,用處大大的。高品位稀土礦大多分布在中國,所以和“磁”相關(guān)的技術(shù),我們比美帝還厲害,比如核聚變、太空暗物質(zhì)探測等。



作為“工業(yè)之母”的高端機(jī)床,中國基本和男子足球是一個(gè)水平,只能仰望日本德國瑞士。材料是最大的限制之一,比如,高速加工時(shí),主軸和軸承摩擦產(chǎn)生熱變形,導(dǎo)致主軸抬升和傾斜,還有刀具磨損,等等,所以對加工精度要求極高的活,目前我們基本還是望“洋”興嘆。



光學(xué)晶體,我們的部分產(chǎn)品還能對美帝實(shí)施禁運(yùn),所以和光相關(guān)的技術(shù)都不弱,比如激光武器、量子通信。氣動外形,得益于錢學(xué)森那輩人的積淀,與之相關(guān)的技術(shù)也是杠杠的。



如果我們繼續(xù)羅列,就會發(fā)現(xiàn),應(yīng)用寬泛的基礎(chǔ)性材料,中國還是落后外國,應(yīng)用相對較窄的細(xì)分領(lǐng)域,中國逐漸領(lǐng)跑。

小盆友們坐端正,重點(diǎn)來了!這種關(guān)鍵核心材料,全球總共約130種,也就是說,只要你有了這130種材料,就可以組裝出世界上已有的任何設(shè)備,進(jìn)而生產(chǎn)出已有的任何東西。

人類的核心科技,某種程度上說,指的就是這130種材料,其中32%國內(nèi)完全空白,52%依賴進(jìn)口,在高端機(jī)床、火箭、大飛機(jī)、發(fā)動機(jī)等尖端領(lǐng)域比例更懸殊,零件雖然實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn),但生產(chǎn)零件的設(shè)備95%依賴進(jìn)口。這些可不是陳芝麻爛谷子的事情,而是工信部2018年7月發(fā)布的數(shù)據(jù),還新鮮著呢。

核心材料技術(shù),說一句“外國仍把中國摁在地上”,一點(diǎn)都不過分。這其實(shí)很容易理解,畢竟發(fā)家時(shí)間不長,而材料技術(shù)不但要燒錢,更要燒時(shí)間。

這里得強(qiáng)調(diào)一下,應(yīng)用技術(shù)并不比核心技術(shù)的重要性低,它需要資金、需求和社會實(shí)際情況的結(jié)合,雖然外國有能力燒,但也許一輩子都沒機(jī)會燒。這兒肯定有人抬杠了:人家只是不愿意燒,不然分分鐘秒殺你!

磨嘰半天,該回正題了,半導(dǎo)體芯片之所以難,是因?yàn)樗坏婕昂A繜X的應(yīng)用技術(shù),還有眾多燒錢燒時(shí)間的材料技術(shù)。為了便于小盆友理解,這話得從原理說起。

芯片原理與量子力學(xué)

很多人覺得量子力學(xué)只是一個(gè)數(shù)學(xué)游戲,沒有應(yīng)用價(jià)值,呵呵,下面咱給計(jì)算機(jī)芯片尋個(gè)祖宗,請看示范:

導(dǎo)體,咱能理解,絕緣體,咱也能理解,小盆友們第一次被物理整懵的,怕是半導(dǎo)體了,所以先替各位的物理老師把這債還上。

原子組成固體時(shí),會有很多相同的電子混到一起,但量子力學(xué)認(rèn)為,2個(gè)相同電子沒法待在一個(gè)軌道上,于是,為了讓這些電子不在一個(gè)軌道上打架,很多軌道就分裂成了好幾個(gè)軌道,這么多軌道擠在一起,不小心挨得近了,就變成了寬寬的大軌道。這種由很多細(xì)軌道擠在一起變成的寬軌道就叫能帶。

有些寬軌道擠滿了電子,電子就沒法移動,有些寬軌道空曠的很,電子就可自由移動。電子能移動,宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)電,反過來,電子動不了就不能導(dǎo)電。

好了,我們把事情說得簡單一點(diǎn),不提“價(jià)帶、滿帶、禁帶、導(dǎo)帶”的概念,準(zhǔn)備圈重點(diǎn)!

有些滿軌道和空軌道挨的太近,電子可以毫不費(fèi)力從滿軌道跑到空軌道上,于是就能自由移動,這就是導(dǎo)體。一價(jià)金屬的導(dǎo)電原理稍有不同。

但很多時(shí)候兩條寬軌道之間是有空隙的,電子單靠自己是跨不過去的,也就不導(dǎo)電了。但如果空隙的寬度在5ev之內(nèi),給電子加個(gè)額外能量,也能跨到空軌道上,跨過去就能自由移動,也就是導(dǎo)電。這種空隙寬度不超過5ev的固體,有時(shí)能導(dǎo)電有時(shí)不能導(dǎo)電,所以叫半導(dǎo)體。

如果空隙超過5ev,那基本就得歇菜,正常情況下電子是跨不過去的,這就是絕緣體。當(dāng)然,如果是能量足夠大的話,別說5ev的空隙,50ev都照樣跑過去,比如高壓電擊穿空氣。

到這里,由量子力學(xué)發(fā)展出的能帶理論就差不多成型了,能帶理論系統(tǒng)地解釋了導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體的本質(zhì)區(qū)別,即,取決于滿軌道和空軌道之間的間隙,學(xué)術(shù)點(diǎn)說,取決于價(jià)帶和導(dǎo)帶之間的禁帶寬度。



很明顯,像導(dǎo)體這種直男沒啥可折騰的,所以導(dǎo)線到了今天仍然是銅線,技術(shù)上沒有任何進(jìn)展,絕緣體的命運(yùn)也差不多。

半導(dǎo)體這種曖曖昧昧的性格最容易搞事情,所以與電子設(shè)備相關(guān)的產(chǎn)業(yè)基本都屬于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),如芯片、雷達(dá)。

下面的內(nèi)容有點(diǎn)燒腦細(xì)胞。

基于一些簡單的原因,科學(xué)家用硅作為半導(dǎo)體的基礎(chǔ)材料。硅的外層有4個(gè)電子,假設(shè)某個(gè)固體由100個(gè)硅原子組成,那么它的滿軌道就擠滿了400個(gè)電子。這時(shí),用10個(gè)硼原子取代其中10個(gè)硅原子,而硼這類三價(jià)元素外層只有3個(gè)電子,所以這塊固體的滿軌道就有了10個(gè)空位。這就相當(dāng)于在擠滿人的公交車上騰出了幾個(gè)空位子,為電子的移動提供了條件。這叫P型半導(dǎo)體。

同理,如果用10個(gè)磷原子取代10個(gè)硅原子,磷這類五價(jià)元素外層有5個(gè)電子,因此滿軌道上反而又多出了10個(gè)電子。相當(dāng)于擠滿人的公交車外面又掛了10個(gè)人,這些人非常容易脫離公交車,這叫N型半導(dǎo)體。

現(xiàn)在把PN這兩種半導(dǎo)體面對面放一起會咋樣?不用想也知道,N型那些額外的電子必然是跑到P型那些空位上去了,一直到電場平衡為止,這就是大名鼎鼎的“PN結(jié)”。(動圖來自《科學(xué)網(wǎng)》張?jiān)频牟┪?



這時(shí)候再加個(gè)正向的電壓,N型半導(dǎo)體那些額外的電子就會源源不斷跑到P型半導(dǎo)體的空位上,電子的移動就是電流,這時(shí)的PN結(jié)就是導(dǎo)電的。



如果加個(gè)反向的電壓呢?從P型半導(dǎo)體那里再抽電子到N型半導(dǎo)體,而N型早已掛滿了額外的電子,多出來的電子不斷增強(qiáng)電場,直至抵消外加的電壓,電子就不再繼續(xù)移動,此時(shí)PN結(jié)就是不導(dǎo)電的。



當(dāng)然,實(shí)際上還是會有微弱的電子移動,但和正向電流相比可忽略不計(jì)。



如果你已經(jīng)被整暈了,沒關(guān)系,用大白話總結(jié)一下:PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?/span>

好了,我們現(xiàn)在已經(jīng)有了單向?qū)щ姷腜N結(jié),然后呢?把PN結(jié)兩端接上導(dǎo)線,就是二極管:



有了二極管,隨手搭個(gè)電路:



三角形代表二極管,箭頭方向表示電流可通過的方向,AB是輸入端,F(xiàn)是輸出端。如果A不加電壓,電流就會順著A那條線流出,F(xiàn)端就沒了電壓;如果AB同時(shí)加電壓,電流就會被堵在二極管的另一頭,F(xiàn)端也就有了電壓。假設(shè)把有電壓看作1,沒電壓看作0,那么只有從AB端同時(shí)輸入1,F(xiàn)端才會輸出1,這就是“與門電路”。

同理,把電路改成這樣,那么只要AB有一個(gè)輸入1,F(xiàn)端就會輸出1,這叫“或門電路”:



現(xiàn)在有了這些基本的邏輯門電路,離芯片就不遠(yuǎn)了。你可以設(shè)計(jì)出一種電路,它的功能是,把一串1和0,變成另一串1和0。

簡單舉個(gè)例子,給第二個(gè)和第四個(gè)輸入端加電壓,相當(dāng)于輸出0101,經(jīng)過特定的電路,輸出端可以變成1010,即第一個(gè)和第三個(gè)輸出端有電壓。



我們來玩?zhèn)€稍微復(fù)雜一點(diǎn)的局:



左邊有8個(gè)輸入端,右邊有7個(gè)輸出端,每個(gè)輸出端對應(yīng)一個(gè)發(fā)光管。從左邊輸入一串信號:00000101,經(jīng)過中間一堆的電路,使得右邊輸出另一串信號:1011011。1代表有電壓,0代表無電壓,有電壓就可以點(diǎn)亮對應(yīng)的發(fā)光管,即7個(gè)發(fā)光管點(diǎn)亮了5個(gè),于是,就得到了一個(gè)數(shù)字“5”,如上圖所示。

其電路的復(fù)雜程度就已經(jīng)超過了99%的人的智商了,即便本僧親自出手,設(shè)計(jì)電路的運(yùn)算能力也抵不過一副算盤。

直到有一天,有人用18000只電子管,6000個(gè)開關(guān),7000只電阻,10000只電容,50萬條線組成了一個(gè)超級復(fù)雜的電路,誕生了人類第一臺計(jì)算機(jī),重達(dá)30噸,運(yùn)算能力5000次/秒,還不及現(xiàn)在手持計(jì)算器的十分之一。不知道當(dāng)時(shí)的工程師為了安裝這堆電路,腦子抽筋了多少回。



接下來的思路就簡單了,如何把這30噸東西,集成到指甲那么大的地方上呢?這就是芯片。

芯片制造與中國技術(shù)

為了把30噸的運(yùn)算電路縮小,工程師們把多余的東西全扔了,直接在硅片上制作PN結(jié)和電路。下面從硅片出發(fā),說說芯片的制作過程和中國所處的水平。

第一:硅


把這玩意兒氯化了再蒸餾,可以得到純度很高的硅,切成片就是我們想要的硅片。硅的評判指標(biāo)就是純度,你想想,如果硅里有一堆雜質(zhì),那電子就別想在滿軌道和空軌道之間跑順暢。

太陽能級高純硅要求99.9999%,這玩意兒全世界超過一半是中國產(chǎn)的,早被玩成了白菜價(jià)。芯片用的電子級高純硅要求99.999999999%(別數(shù)了,11個(gè)9),幾乎全賴進(jìn)口,直到2018年江蘇的鑫華公司才實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),目前年產(chǎn)0.5萬噸,而中國一年進(jìn)口15萬噸。

難得的是,鑫華的高純硅出口到了半導(dǎo)體強(qiáng)國韓國,品質(zhì)應(yīng)該還不錯(cuò)。不過,30%的制造設(shè)備還得進(jìn)口……

高純硅的傳統(tǒng)霸主依然是德國Wacker和美國Hemlock(美日合資),中國任重而道遠(yuǎn)。

第二:晶圓

硅提純時(shí)需要旋轉(zhuǎn),成品就長這樣:



所以切片后的硅片也是圓的,因此就叫“晶圓”。這詞是不是已經(jīng)有點(diǎn)耳熟了?



切好之后,就要在晶圓上把成千上萬的電路裝起來的,干這活的就叫“晶圓廠”。各位拍腦袋想想,以目前人類的技術(shù),怎樣才能完成這種操作?

用原子操縱術(shù)?想多了,朋友!等你練成御劍飛行的時(shí)候,人類還不見得能操縱一個(gè)一個(gè)原子組成各種器件。晶圓加工的過程有點(diǎn)繁瑣。

首先在晶圓上涂一層感光材料,這材料見光就融化,那光從哪里來?光刻機(jī),可以用非常精準(zhǔn)的光線,在感光材料上刻出圖案,讓底下的晶圓裸露出來。然后,用等離子體這類東西沖刷,裸露的晶圓就會被刻出很多溝槽,這套設(shè)備就叫刻蝕機(jī)。在溝槽里摻入磷元素,就得到了一堆N型半導(dǎo)體。

完成之后,清洗干凈,重新涂上感光材料,用光刻機(jī)刻圖,用刻蝕機(jī)刻溝槽,再撒上硼,就有了P型半導(dǎo)體。

實(shí)際過程更加繁瑣,大致原理就是這么回事。有點(diǎn)像3D打印,把導(dǎo)線和其他器件一點(diǎn)點(diǎn)一層層裝進(jìn)去。



這塊晶圓上的小方塊就是芯片。芯片放大了看就是成堆成堆的電路,這些電路并不比那臺30噸計(jì)算機(jī)的電路高明,最底層都是簡單的門電路。只是采用了更多的器件,組成了更龐大的電路,運(yùn)算性能自然就提高了。

據(jù)說這就是一個(gè)與非門電路:



提個(gè)問題:為啥不把芯片做的更大一點(diǎn)呢?這樣不就可以安裝更多電路了嗎?性能不就趕上外國了嘛?

這個(gè)問題很有意思,答案出奇簡單:錢!一塊300mm直徑的晶圓,16nm工藝可以做出100塊芯片,10nm工藝可以做出210塊芯片,于是價(jià)格就便宜了一半,在市場上就能死死摁住競爭對手,賺了錢又可以做更多研發(fā),差距就這么拉開了。

說個(gè)題外話,中國軍用芯片基本實(shí)現(xiàn)了自給自足,因?yàn)樵鄄挥?jì)較錢嘛!可以把芯片做的大大的。另外,越大的硅片遇到雜質(zhì)的概率越大,所以芯片越大良品率越低??偟膩碚f,大芯片的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小芯片,不過對軍方來說,這都不叫事兒。



可別把“龍芯”和“漢芯”混為一談

第三:設(shè)計(jì)與制造

用數(shù)以億計(jì)的器件組成如此龐大的電路,想想就頭皮發(fā)麻,所以芯片的設(shè)計(jì)異常重要,重要到了和材料技術(shù)相提并論的地步。

一個(gè)路口紅綠燈設(shè)置不合理,就可能導(dǎo)致大片堵車。電子在芯片上跑來跑去,稍微有個(gè)PN結(jié)出問題,電子同樣會堵車。這種精巧的線路設(shè)計(jì),只有一種辦法可以檢驗(yàn),那就是:用!大量大量的用!現(xiàn)在知道芯片成本的重要性了吧,因?yàn)槟悴粫嗷ㄥX去買一臺性能相同的電腦,而芯片企業(yè)沒了市場份額,很容易陷入惡性循環(huán)。

正因?yàn)槿绱?,芯片設(shè)計(jì)不光要燒錢,也需要時(shí)間沉淀,屬于“燒錢燒時(shí)間”的核心技術(shù)。既然是核心技術(shù),自然就會發(fā)展出獨(dú)立的公司,所以芯片公司有三類:設(shè)計(jì)制造都做、只做設(shè)計(jì)、只做制造。

半導(dǎo)體是臺灣少有的仍領(lǐng)先大陸的技術(shù)了。早期的設(shè)計(jì)制造都是一塊兒做的,最有名的:美國英特爾、韓國三星、日本東芝、意大利法國的意法半導(dǎo)體;中國大陸的:華潤微電子、士蘭微;中國臺灣的:旺宏電子等。

外國、臺灣、大陸三方,最落后的就是大陸,產(chǎn)品多集中在家電遙控器之類的低端領(lǐng)域,手機(jī)、電腦這些高端芯片幾乎空白!



后來隨著芯片越來越復(fù)雜,設(shè)計(jì)與制造就分開了,有些公司只設(shè)計(jì),成了純粹的芯片設(shè)計(jì)公司。如,美國的高通、博通、AMD,中國臺灣的聯(lián)發(fā)科,大陸的華為海思、展訊等。

下面挨個(gè)點(diǎn)評幾句。

大名鼎鼎的高通就不多說了,世界上一半手機(jī)裝的是高通芯片;博通是蘋果手機(jī)的芯片供應(yīng)商,手機(jī)芯片排第二毫無懸念;AMD和英特爾基本把電腦芯片包場了。這些全是美國公司。

臺灣聯(lián)發(fā)科走的中低端路線,手機(jī)芯片的市場份額排第三,很多國產(chǎn)手機(jī)都用,比如小米、OPPO、魅族。不過最近被高通干的有點(diǎn)慘,銷量連連下跌。

華為海思是最爭氣的,大家肯定看過很多故事了,不展開。除了通信芯片,海思也做手機(jī)用的麒麟芯片,市場份額隨著華為手機(jī)的增長排進(jìn)了前五。個(gè)人切身體會,海思芯片的進(jìn)步真的相當(dāng)不錯(cuò)(這一波廣告,不收華為一分錢)。

展訊是清華大學(xué)的校辦企業(yè),比較早的大陸芯片企業(yè),畢竟不能被人剃光頭吧,硬著頭皮上,走的是低端路線。前段時(shí)間傳出了不少危機(jī),后來又說是變革的開始,過的很不容易,和世界巨頭相差甚多。

大陸還有一批芯片設(shè)計(jì)企業(yè),晨星半導(dǎo)體、聯(lián)詠科技、瑞昱半導(dǎo)體等,都是臺灣老大哥的子公司,產(chǎn)品應(yīng)用于電視、便攜式電子產(chǎn)品等領(lǐng)域,還挺滋潤。



還有一類只制造、不設(shè)計(jì)的晶圓代工廠,這必須得先說臺灣的臺積電。正是臺積電的出現(xiàn),才把芯片的設(shè)計(jì)和制造分開了。2017年臺積電包下了全世界晶圓代工業(yè)務(wù)的56%,規(guī)模和技術(shù)均列全球第一,市值甚至超過了英特爾,成為全球第一半導(dǎo)體企業(yè)。

晶圓代工廠又是臺灣老大哥的天下,除了臺積電這個(gè)巨無霸,臺灣還有聯(lián)華電子、力晶半導(dǎo)體等等,連美國韓國都得靠邊站。

大陸最大的代工廠是中芯國際,還有上海華力微電子也還不錯(cuò),但技術(shù)和規(guī)模都遠(yuǎn)不及臺灣。不過受制于臺灣詭譎的社會現(xiàn)狀,臺積電開始布局大陸,落戶南京。這幾年臺資、外企瘋狂在大陸建晶圓代工廠,這架勢和當(dāng)年合資汽車有的一拼。



大陸的中芯國際具備28nm工藝,14nm的生產(chǎn)線也在路上,可惜還沒盈利。大家還是愿意把這活交給臺積電,臺積電幾乎拿下了全球70%的28nm以下代工業(yè)務(wù)。

美國、韓國、臺灣已具備10nm的加工能力,最近幾個(gè)月臺積電剛剛上線了7nm工藝,穩(wěn)穩(wěn)壓過三星,首批客戶就是華為的麒麟980芯片。這倆哥們兒早就是老搭檔了,華為設(shè)計(jì)芯片,臺積電加工芯片。

說真的,如果大陸能整合臺灣的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),并利用靈活的政策和龐大的市場促進(jìn)其進(jìn)一步升級,中國追趕美帝的步伐至少輕松一半?,F(xiàn)在嘛,大陸任重而道遠(yuǎn)吶!



第四:核心設(shè)備

芯片良品率取決于晶圓廠整體水平,但加工精度完全取決于核心設(shè)備,就是前面提到的“光刻機(jī)”。

光刻機(jī),荷蘭阿斯麥公司(ASML)橫掃天下!不好意思,產(chǎn)量還不高,你們慢慢等著吧!無論是臺積電、三星,還是英特爾,誰先買到阿斯麥的光刻機(jī),誰就能率先具備7nm工藝。沒辦法,就是這么強(qiáng)大!



日本的尼康和佳能也做光刻機(jī),但技術(shù)遠(yuǎn)不如阿斯麥,這幾年被阿斯麥打得找不到北,只能在低端市場搶份額。

阿斯麥?zhǔn)俏ㄒ坏母叨斯饪虣C(jī)生產(chǎn)商,每臺售價(jià)至少1億美金,2017年只生產(chǎn)了12臺,2018年預(yù)計(jì)能產(chǎn)24臺,這些都已經(jīng)被臺積電三星英特爾搶完了,2019年預(yù)測有40臺,其中一臺是給咱們的中芯國際。

既然這么重要,咱不能多出點(diǎn)錢嗎?第一:英特爾有阿斯麥15%的股份,臺積電有5%,三星有3%,有些時(shí)候吧,錢不是萬能的。第二,美帝整了個(gè)《瓦森納協(xié)定》,敏感技術(shù)不能賣,中國、朝鮮、伊朗、利比亞均是被限制國家。

有意思的是,2009年上海微電子的90納米光刻機(jī)研制成功(核心部件進(jìn)口),2010年美帝允許90nm以上設(shè)備銷售給中國,后來中國開始攻關(guān)65nm光刻機(jī),2015年美帝允許65nm以上設(shè)備銷售給中國,再后來美帝開始管不住小弟了,中芯國際才有機(jī)會去撿漏一臺高端機(jī)。

不過咱也不用氣餒,咱隨便一家房地產(chǎn)公司,銷售額輕松秒殺阿斯麥,哦耶!



重要性僅次于光刻機(jī)的刻蝕機(jī),中國的狀況要好很多,16nm刻蝕機(jī)已經(jīng)量產(chǎn)運(yùn)行,7-10nm刻蝕機(jī)也在路上了,所以美國很貼心的解除了對中國刻蝕機(jī)的封鎖。

在晶圓上注入硼磷等元素要用到“離子注入機(jī)”,2017年8月終于有了第一臺國產(chǎn)商用機(jī),水平先不提了。離子注入機(jī)70%的市場份額是美國應(yīng)用材料公司的。涂感光材料得用“涂膠顯影機(jī)”,日本東京電子公司拿走了90%的市場份額。即便是光刻膠這些輔助材料,也幾乎被日本信越、美國陶氏等壟斷。



2015年至2020年,國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)計(jì)劃投資650億美元,其中設(shè)備投資500億美元,再其中480億美元用于購買進(jìn)口設(shè)備。

算下來,這幾年中國年均投入130億,而英特爾一家公司的研發(fā)投入就超過130億美元。

論半導(dǎo)體設(shè)備,中國,任無比重、道無比遠(yuǎn)啊!

第五:封測

芯片做好后,得從晶圓上切下來,接上導(dǎo)線,裝上外殼,順便還得測試,這就叫封測。

封測又又又是臺灣老大哥的天下,排名世界第一的日月光,后面還跟著一堆實(shí)力不俗的小弟:矽品、力成、南茂、欣邦、京元電子。

大陸的三大封測巨頭,長電科技、華天科技、通富微電,混的都還不錯(cuò),畢竟只是芯片產(chǎn)業(yè)的末端,技術(shù)含量不高。

中國芯

說起中國芯片,不得不提“漢芯事件”。2003年上海交通大學(xué)微電子學(xué)院院長陳進(jìn)教授從美國買回芯片,磨掉原有標(biāo)記,作為自主研發(fā)成果,騙取無數(shù)資金和榮譽(yù),消耗大量社會資源,影響之惡劣可謂空前!以致于很長一段時(shí)間,科研圈談芯色變,嚴(yán)重干擾了芯片行業(yè)的正常發(fā)展。



硅原料、芯片設(shè)計(jì)、晶圓加工、封測,以及相關(guān)的半導(dǎo)體設(shè)備,絕大部分領(lǐng)域中國還是處于“任重而道遠(yuǎn)”的狀態(tài),那這種懵逼狀態(tài)還得持續(xù)多久呢?根據(jù)“燒錢燒時(shí)間”理論,掐指算算,大約是2030年吧!國務(wù)院印發(fā)的《集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要》明確提出,2030年集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到國際先進(jìn)水平,一批企業(yè)進(jìn)入國際第一梯隊(duì),產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

當(dāng)前,中國芯片的總體水平差不多處在剛剛實(shí)現(xiàn)零突破的階段,雖然市場份額微乎其微,但每個(gè)領(lǐng)域都參了一腳,前景還是可期待的。



未來的極限

文末,習(xí)慣性抱怨一下人類科技的幼稚。芯片,作為大伙削尖腦袋能達(dá)到的最高科技水準(zhǔn),其基礎(chǔ)的能帶理論竟然只是個(gè)近似理論,電子的行為仍然沒法精確計(jì)算。再往大了說,別看現(xiàn)在的技術(shù)紛繁復(fù)雜,其實(shí)就是玩玩電子而已,至于其他幾百種粒子,還完全不知道怎么玩!

芯片加工精度已經(jīng)到了7nm,雖然三星吹牛說要燒到3nm,可那又如何?你還能繼續(xù)燒嗎?1nm差不多就是幾個(gè)原子而已,量子效應(yīng)非常顯著,近似理論就不好使了,電子的行為更加難以預(yù)測,半導(dǎo)體行業(yè)就得在這兒歇菜。

燒錢也好,燒時(shí)間也罷,燒到盡頭就是理論物理。基礎(chǔ)科學(xué)除了燒錢燒時(shí)間,還得燒人,燒的異常慘烈,100個(gè)高智商,99個(gè)都是墊腳石!工程師可以半道出家,但物理學(xué)家必須科班出身,基礎(chǔ)科學(xué)在中國被忽視了五千多年,如今每年填報(bào)熱度還不如耍戲的。

不能光折騰電子了,為了把中微子也用起來,咱趕緊忽悠,哎,不對,是呼吁更多孩子學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)吧!

本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自微信號:老和山下的小學(xué)僧

2018-08-13  來源:新智元 老和山下的小學(xué)僧

文章關(guān)鍵詞: 韋爾半導(dǎo)體股份 香港華清電子(集團(tuán))有限公司 中美半導(dǎo)體芯片技術(shù)差距

免責(zé)聲明:本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與摘抄信息網(wǎng)無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí),對本文以及其中全部或者 部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。

版權(quán)聲明:本文系網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,已標(biāo)明出處。如需轉(zhuǎn)載,請點(diǎn)擊原文出處,聯(lián)系作者進(jìn)行轉(zhuǎn)載。

久久人人爽人人爽人人片aV免费,丁香五月婷婷综合超碰在线,日韩国产中文字幕免费看,日日噜噜噜夜夜爽爽狠狠视频,av黄色网址手机在线看