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芯片制造的困难程度,决定了芯片在科技范畴内的地位

 云语禅心 2021-07-27

一纸芯片禁令,将我们拉回到现实之中,即便最近几年来,中国的科技发展的确是有了一个质的飞跃,即便是我们在很多领域之中已经占据了一定的优势,但芯片依旧是我们心中的痛点,给了美可趁之机。

美肆意的打压,使得国内科技代表企业华为身陷囹圄,一时间,即便是这样一个巨头,在短时间内都找不到可以获取芯片的来源,也只能靠着那点存货生存。在这样的情况下,全国掀起了一股造芯片的热潮,国家也开始大力扶持,还立下了在2025年之前,将芯片自给率提升至70%以上的目标。

一、我国为什么不早开始制造芯片?

其实我们并不是在芯片禁令实施之后,才真正意识到芯片的重要性,可是为什么我们没有早一点进入芯片领域呢?首先,芯片制造技术是一项最精密的工业制造技术,但在制造芯片的过程之中,最难的不是精密制造,而是在与过程的积累。因为这种技术的本质就像是在盖房子,先有地基才能够有别的,没有地基那就是空中阁楼。


芯片的制造过程大概分为三个步骤,设计、制造以及封测,其中制造难度是最高的。想要制造一颗芯片,需要上百道上千道工序,在这些工序中需要用到几十门学科。其复杂程度难以想象,而最为关键的,就是多年的技术积累以及实践积累,但可惜我们在这一方面几乎没有经验。


再来,新中国成立之后,中国在经济上并不占据优势,而这种芯片制造有需要投入大量的资金,这就导致我们不得不放弃这个领域,去关注其他的领域。


但我国并不是没有企业涉足这个领域,在设计方面我们有华为海思,华为海思所设计的芯片是全球最顶级的芯片,在功耗、性能各个方面,与苹果的A系列芯片绝对有得一拼。在封装上面,我们也是有涉猎的。只是这两个步骤,比起芯片制造来讲要更加简单一点。


最后芯片制造过程之中,需要的设备比如光刻机、蚀刻机是最为关键的设备,但是以当时我们的实力,根本没有办法将这些设备研究出来,或者是购买进来,这就导致了一个根本问题,关键设备没法解决,我们在芯片制造的问题上依旧会停滞不前。


总结来讲,芯片的制造难度、芯片的制造投入以及芯片的制造设备,都成为我们发展这一领域的最大阻碍。

二、芯片制造难度有多大

如何用一句话形容芯片制造难度呢?芯片制造的难度就在于,需要不断地向物理极限发起挑战,但关键问题是,你根本就不知道这个物理极限在哪里。


很多人觉得,芯片不久是一个点沙成金的过程吗?的确是这样,芯片的原材料就是沙子,但是从沙子到晶圆,再到芯片,是一个非常艰难的过程。在沙子变成晶圆之后,需要利用光刻机以及蚀刻机反复刻蚀,之后,经过几百到复杂的工艺以及几个月的加工,在指甲盖大小的空间上,集成数公里厂的导线以及数亿计的晶体管器件。这样听起来,是不是难度就上升了不止一个层次?


退一万步说,即便是我们真的能够制造出来,过程中所需要的关键设备也是一个难题。就拿光刻机来讲,全球范围内,荷兰的ASML几乎垄断了所有的光刻机市场,光刻机的难度更不用提,一台光刻机由上千万个零部件组成,每个零部件需要上千次上万次的调试,任何一个细节都不能够出现问题,一旦出现问题,最后的芯片可能就会达不到最高的性能。


芯片制造最大的特点,研发周期长,投入巨大,回报短,更为关键的是,芯片这种东西,不是只要你投入了就一定会有回报的。新中国成立之后,国家更家注重提升综合国力,而非是在这些极困难的领域之中浪费时间,而当我们的各方面发展的相对都比较成熟的时候,美的禁令就来了,这就导致我们不得不将关注点放在我们现在所空缺的领域之中。


芯片又被称为是现代工业的掌上明珠,而芯片的制造难度,决定了其在科技范畴内的地位。虽然我们在这一领域之中起步比较晚,但相信凭借国内各大企业的努力,我们一定能够在这一领域之中获得更好的突破,总有一天,我们会实现完全的芯片自主化,在芯片的问题上,我们不再有求于人。作为全球最大的芯片进口国,中国市场的前景是无限的。

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