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国内唯一7nm光刻机被抵押 什么时候拥有真正自主光刻机

对于现在的中国芯片行业,真正全部国产自主拥有的产业链非常重要,却听闻唯一的7NM机器被扣押?这是什么情况一起慢慢解读。

最近有个新闻比较火,中国科学院大学有五位本科生,用4个月时间主导完成了一款64位RISC-V处理器的芯片设计并实现了流片,相当于完成了试生产的动作。

很多不明所以的人看到这个消息,可能要问:不是都说生产芯片很难吗,怎么本科生就能这么轻易造出来。这里得先说明下,制造芯片是个复杂而漫长的系统性工程,这几个学生实际上主要是完成了芯片设计这一环节,并非是实现芯片产业链的全覆盖。

就在前段时间,华为余承东宣布,9月15号以后就不能再生产麒麟芯片。由于美国禁令一个接着一个,导致台积电不能代工,连中芯国际也无能力;自己不能生产也罢,现在连外购高通、联发科芯片的方案也全被堵死,而一旦失去高端芯片供应,占华为收入半壁江山的消费电子业务的影响可想而知,这也是中国企业被芯片"卡脖子"的典型事件。

很多人觉得我们就是被卡在芯片制造上,只知道缺光刻机,其实从产业链看,最最开始的阶段也是完全受制于人,如果哪天美国又来个封杀,那我们会更被动。

芯片首先得设计,这种设计需要底层构架的技术授权和相应的专项软件。

先说技术授权,全世界超过95%的智能手机和平板都采用ARM的芯片技术结构,包括华为海思。而开头提到的几个大学生,他们用的是RISC-V开源指令集架构,它自2010年在伯克利大学诞生以来,发展也是非常快。有些人认为ARM与RISC-V的竞争有点像上世纪末的Windows和Linux之争。不过无论是哪个,都没有中国企业的影子,这是我们受制于人的第一个环节。

再来看看软件,芯片设计的"画图工具"是EDA。长期以来,EDA软件全球市场主要由铿腾电子(Cadence)、新思科技(Synopsys)和明导国际(Mentor Graphics)三家美国公司主导。

其实,早在1994年国际上放松了EDA软件禁运管制,但国内重心在快速发展半导体产业,无暇顾及EDA软件,错失了黄金时期,导致对国外EDA软件依赖延续至今。

国内也有一些EDA厂商,与三巨头项目还是有明显的差距,一是缺少数字芯片设计的核心模块,无法支撑数字芯片全流程设计。二是对先进工艺支撑不够,暂未进入先进代工厂的联盟。三是缺乏制造及测试EDA,无法支持集成电路封测的应用需求。

就在今年,哈工大被禁止使用MATLAB软件。美国就是这样,看你强大了,就要搞事情。EDA国内市场几乎被垄断的局面对我们来说是非常不利的,这是我们受制于人的第二个环节,它甚至比大家知道的光刻机更急需国产替代。目前政策端在发力了,比如上个月,国务院发布了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,指出将有效促进以EDA为代表的专项软件发展。

底层构架授权有了,软件有了,接下来就是设计环节。目前芯片设计仍然是美国占据主导地位,但国内也有拿得出手的公司和产品,比如华为海思、中科院、紫光展锐、中兴微电子、华大半导体等。其中,华为海思的营收甚至可以跻身行业前列,中科院更是拔得头筹,在2nm技术"破冰"。

但是问题出在,中国很多芯片企业采用Fabless模式,只做设计,不做生产,而是找别的工厂代工。

芯片的代工跟普通的产品代工完全不一样,它是壁垒非常高的重资产行业,有三大指标可以判定厂商的水平。

综合考虑以上3个指标,台积电是遥遥领先的,仅看制程,明后年将大批量生产4nm、3nm,现在已经在研发2nm芯片。相比之下,内地技术最高的中芯国际只能生产14nm,现在还落后5到6年,技术上还是有不小差距,这是我们受制于人的第三个环节。

掣肘芯片制造的一个重要原因,主要在于设备,队长之前已经做过一期关于光刻机的视频,有兴趣的可以去看看。由于荷兰ASML的垄断,加上美国的干扰,使得中芯国际等中国企业很难购买到先进的EUV光刻机,这是我们受制于人的第四个环节。

相信很多中国人淡定的很多,都感觉中国拥有自己的芯片生产链是迟早的事,甚至都不需要太久。对于中国现在的强大就是这么的膨胀豪横,一点不慌。

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