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06 芯片貿易怎么做出來的(為什么我國的芯片行業起步的比較晚?)
Instagram刷粉絲, Ins買粉絲自助下單平台, Ins買贊網站可微信支付寶付款2024-06-10 12:33:00【】1人已围观
简介總之,目前芯片設計對我們而言已經是領先的,但是芯片制造尤其是相關的工具,比如光刻機等才是我們的最大的短板。大家也知道,中國大陸制造芯片需要買光刻機,而美國是千方百計的阻攔,就是這個點卡住,并不是說芯片
設計芯片是理論基礎,好比中國科學院士
中國科學院士好獲取嗎?難
芯片設計你說簡單嗎?不容易
需要豐富的電子理論知識,半導體知識,電路設計,半導體工藝等很多相關的知識。
芯片設計步驟簡單分為以下幾部:
現在一家大的公司,功能強的芯片 比如海思設計的手機芯片,現在都不是一個人完成的,都是按照功能模塊分好幾個人設計完成的,強調團隊合作精神。
生產芯片是實踐基礎,好比中國工程院士中國工程院士好獲取嗎?難
工程院士需要忍受寂寞,需要忍受付出
芯片產生看起來簡單,買到先進的設備生產即可,其實沒那么簡單,最近大家都知道,一臺最先進ASML的設備 是我們一生估計都沒機會掙到的,你以為買回來就可以了嗎?中芯國際就可以生產7nm的芯片了嗎?
我告訴您,沒那么簡單,這個家伙光說明書就是上萬頁,需要幾個工程師去摸索,生產出來芯片后還有良率問題,人家還不會教您。
總體來說,目前大部分公司都重視芯片設計,由于國內的都是SOC fabless公司,不需要生產,由于公司多,需求就多,導致芯片設計人員很搶手,而對于生產芯片來說,就幾家公司,學了這個專業,都沒有其他單位坑給你,你說冤不冤?不過如果你真的對ASML的設備弄成專家,待遇也不是很差,設備一停,一天的錢也不少呀!至于難度哪個更大?你說呢
我們需要二院院士!我是番皮,告訴您不要選錯行,一旦入錯行,十年淚茫茫。
題主問的這個問題里面有一個小問題,就是生產芯片指的是制作芯片還是封裝芯片。不過這并不影響問題的答案,毫無疑問,設計芯片是最難的。那為什么中興事件發生后,國內輿論一片嘩然,似乎都把注意力放在了芯片的制作工藝如何復雜和制作設備如何昂貴上了。這個問題稍后再論。輿論的注意力似乎表明芯片的制作是最難的,其實不然。
芯片產業按照產業鏈的先后順序分為設計、制作和封裝,其難度也是遞減的。目前,中國大陸的芯片企業大多還是停留在芯片的封測上。臺灣地區和日、韓在芯片的制作上有很強的競爭力。
先說芯片的封裝,說的直白一點就是給芯片接上引腳,加上外殼,難后進行各種測試,包括功能和性能測試。這個環節在芯片產業鏈中是最容易的,這也很容易理解。
接下來說芯片的制作。芯片的制作工藝用一個比喻來形容就是把石頭變成金子的過程。隨著芯片集成度的提高,其工藝是越來越復雜,所需的投入也是十分巨大的。中興事件發生后,又一個傳聞就是芯片制作工藝中有一種叫光刻機的設備是對我們國家禁運的。這個傳聞后來被辟謠了。但是光刻機設備確實非常昂貴,全世界只有荷蘭一家企業在商用生產。除了這個工藝,還有什么蝕刻、摻雜等等復雜。不管哪個環節的工藝,潔凈度的要求都非常的高,一旦一個環節出問題,就得重新來。
最后來說說,為什么輿論的注意力都放在了芯片的制作上呢?其實,這跟我們目前 社會 普遍存在的“重物輕人”觀念有關。芯片的制作需要在“物”上有巨大的投入,自然吸引了很多人的目光。芯片的制作從其工藝的復雜程度來說,確實是有難度的。但是一項工藝一旦被研發出來,便可用來生產無數種類型的芯片。理論上,工藝是可以復制的,而芯片的設計人才的培養難度就大多了。
近期,芯片又再成為熱議話題,這是因為在當今 社會 ,芯片已經成為不可或缺的核心技術產品,大到航空,小到電燈,幾乎是各行各業都有芯片應用的身影。
那么,究竟是設計芯片難度大,還是生產芯片難度大呢?
以建筑行業為例,頂級的建筑師能設計出讓人贊嘆不已的偉大建筑,但是如果沒有優秀的施工機械與施工團隊,再偉大的設計也僅僅會停留在藍圖層面。
設計芯片與生產芯片同樣如此,芯片屬于高精密產品,優秀的芯片設計很重要,但是如果缺乏生產芯片的高端光刻機,同樣難以符合芯片設計的預期,就更別說量產了。
可見,以執行層面來做考量的話,生產芯片會更具有技術難度。
如果非要說哪個難度更大,我個人傾向于芯片生產 ,為什么更傾向于芯片生產呢?個人認為在光刻機的研發上更有難度,尤其是在最先進的光刻機上,華為現在的發展就是一個活生生的例子,華為的海思在5nm的芯片上都已經可以交給芯片制造供應商量產了,所以華為現在肯定在設計更先進的芯片,在芯片設計上還有紫光,目前中興也在研發5nm的芯片,可以設計的芯片有很多的種類,手機芯片,電腦芯片,通信芯片等,所以在設計種類上非常繁多! 能夠設計芯片的公司相對也是非常多的,尤其現在很多公司還能夠躋身世界前列的水平!
從這十幾年的發展來看,國內目前在手機芯片設計能做到世界前列水平的公司還是有兩家的,基本上不落后于最先進的芯片,但是在 光刻機的研發上可以說目前差了好多,最先進的光刻機已經到了5nm,國內的上海微電子設備宣稱明年能夠生產28nm的光刻機,經過多次曝光可以制造11nm的芯片!
所以總的來說,光刻機相對來說還是比較困難的,這也是當前中美 科技 戰中,美國以此來制裁華為的關鍵!
設計芯片和生產芯片哪個難度更大?
芯片制造難在何處
芯片設計是一大難題,很多朋友都覺得芯片設計存在諸多難點,那么芯片設計究竟難在何處呢?本文中,特地為大家介紹芯片設計和芯片制造目前所面對的難點,希望大家在閱讀完本文后,能對芯片設計和制造癥結有一定的了解。
它體積微小,貌不驚人,卻集高精尖技術于一體。
它作用非凡,應用廣泛,是信息產業的核心和基石。
它事關國計民生與信息安全,牽動著億萬國人的心。
小小的它這般神奇
簡單說來,芯片就是一種集成電路,它是通過微細加工技術,把半導體器件聚集在硅晶圓表面上而獲得的一種電子產品。
芯片的奧秘之處,在于它可將多達幾億個微小的晶體管連在一起,以類似用底片洗照片的方式翻印到硅片上,從而制造出體積微小、功能強大的“集成電路”。
芯片上的晶體管有多小呢?一根頭發絲直徑長度能并排放下1000個,且相互之間能協同工作、完成指定的任務。
制造出來的芯片雖然只有指甲般大小,能耐卻大得驚人。它具有信息采集、處理、存儲、控制、導航、通信、顯示等諸多功能,是一切電子設備最核心的元器件。
在當今信息 社會 ,芯片無處不在,生活中凡是帶“電”的產品,幾乎都嵌有芯片。我們每天都離不開的手機,里面的芯片就多達30個。如果沒有芯片,世界上所有與電相關的設備幾乎無法工作。
芯片不僅事關國計民生,而且涉及信息安全。一些西方國家出于自身利益考慮,將其視為一種貿易或戰爭的“武器”,輕則通過禁運、限售等措施,制約相關國家信息產業發展,重則通過接入互聯網芯片的“后門”,進行情報收集或實施網絡攻擊。如前幾年發生的“棱鏡門”事件、某大國通過互聯網攻擊伊朗的核電站等,都與芯片有著千絲萬縷的聯系。因此,芯片不僅是信息產業的核心,更是信息處理與安全的基石。
信息 社會 不可或缺
隨著信息技術的迅猛發展,芯片應用已延伸到 社會 的每個角落,融入生活的方方面面。從人們日常生活使用的手機、電腦、洗衣機,到工業領域的機床、發動機,再到航空航天領域的導航及星載設備等,哪樣都少不了芯片。
在軍事領域,先進武器裝備、指揮信息系統,芯片更是不可或缺。如采集芯片可以使武器裝備擁有“千里眼”“順風耳”,信息處理芯片能給武器裝備裝上“智能大腦”,通信芯片能將各種裝備與作戰單元連接起來進行體系對抗,存儲芯片則能保存各種戰場數據而進行作戰效能和毀傷評估,等等。芯片已成為影響戰爭勝負的重要因素。
廣泛的應用需求,推動著芯片技術的迅速發展。隨著更好工藝的采用以及片上系統、微機電集成系統等技術的進步,芯片開始進入“自組裝”的納米電路時代,競爭日趨激烈。
應用廣,市場就大。據美國半導體產業協會統計,2017年1月至2月,中國和美國的芯片市場規模份額分別為33.10%和19.73%。中國雖然是全球最大、增長最快的芯片市場,但許多高端芯片要進口。
芯片制造難在何處
芯片的設計制造是一個集高精尖于一體的復雜系統工程,難度之高不言而喻。那么,究竟難在何處?
架構設計難。設計一款芯片,科研人員先要明確需求,確定芯片“規范”,定義諸如指令集、功能、輸入輸出管腳、性能與功耗等關鍵信息,將電路劃分成多個小模塊,清晰地描述出對每個模塊的要求。然后由“前端”設計人員根據每個模塊功能設計出“電路”,運用計算機語言建立模型并驗證其功能準確無誤。“后端”設計人員則要根據電路設計出“版圖”,將數以億計的電路按其連接關系,有規律地翻印到一個硅片上。至此,芯片設計才算完成。如此復雜的設計,不能有任何缺陷,否則無法修補,必須從頭再來。如果重新設計加工,一般至少需要一年時間,再投入成百萬甚至上千萬元的經費。
制造工藝復雜。一條芯片制造生產線大約涉及50多個行業,一般要經過2000至5000道工藝流程,制造過程相當復雜。制造芯片的基礎材料就是普通沙子,它如何變成制造芯片的材料呢?沙子經脫氧處理后,通過多步凈化熔煉成“單晶硅錠”,再橫向切割成圓形的單個硅片,即“晶圓”。這一過程相當復雜,而在晶圓上制造出芯片則更難。首先要將設計出來的集成電路“版圖”,通過光刻、注入等復雜工序,重復轉移到晶圓的一個個管芯上,再將管芯切割后,經過封裝、測試、篩選等工序,最終完成芯片的制造。值得一提的是,制造過程中還需要使用大量高精尖設備,其中高性能的光刻機又是一大技術瓶頸。如最先進的7納米極紫外光刻機,目前只有荷蘭一家公司能制造,價格上億美元不說,一年僅能生產20臺左右。
投入大、研制周期長。一款復雜芯片,從研發到量產,要投入大量人力
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