聚焦芯片与工业互联网技术,聚焦芯片与工业互联网技术的关系
cysgjj时间2024-04-13 08:25:22分类互联网技术浏览47
发展芯片产业，核心技术是什么？
发展芯片产业，核心技术是什么？
其实更直截了当的是：中国“芯”，还缺什么？！
随着中美贸易战风起云涌，先是中国电信巨头中兴遭到美国***制裁***在中国舆论和社交媒体上成为讨论的焦点，然后是现在美国全面封杀华为，更是舆论漩涡中心。面对要求中国发展国产芯片产业的呼声，要理性分析，中国“芯”，到底还缺什么？我们冷静寻找自身差距和深层次原因。
4月16日，美国商务部宣布立即重启对中兴通讯的制裁禁令，美国企业被禁止在未来7年内向中国电信设备制造商中兴通讯销售元器件，目前明确涉及的核心技术是集成电路芯片（IC芯片）。
为什么小小的芯片禁售会产生如此大的震动？我们先看一组数据：中国一年制造11.8亿部手机（占全球手机产量的七成）、3.5亿台计算机、1.3亿台彩电，对IC芯片的需求占据全球市场供货量的1/3。但是，国产芯片的自给率不足3成，集成电路产值不足全球的7%，市场份额不到10%，中国信息产业和制造业的芯片90%以上依赖进口。据中国海关总署数据显示，过去数年中国集成电路进口额均超过2000亿美元，甚至长期超过石油进口额。2017年起进口额占据中国进口总额的接近15%。芯片贸易被称为中国贸易逆差的最大"黑洞"。
我理解大家对于芯片核心技术掌握在自己手里的渴望，但是诸如光刻机这种芯片制造上游技术，并非一朝一夕可以掌握。更何况，芯片制造远不止光刻机这一个核心技术(难题)。
报道援引芯片制造领域的专家介绍，一颗芯片的制造工艺非常复杂，一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。多位行业研究人士表示，目前中国的集成电路是系统性落后，整体提升需要从基础性研究和人才培养来做，需要比较久的时间，"我们需要先培养数学、物理等学科的基础人才。这些人提上来后，再由他们培养跟其他学科交叉的人才。"
说白了，美国几百年的基础技术沉淀，并不是我们二三十年就可以习得，一口难吃成胖子。这也就印证了华为目前所遭遇的困境，同时也印证华为的不平凡和做基础科学研究的高瞻远瞩。
我不想打击国人的积极性，尤其逢此艰难时刻。但是我也要根据自己对行业的了解，直白的说出自己的看法，芯片技术绝非一朝一夕的事，也并非一两个技术掌握就可以赶上美国，中国不能只靠一家华为，这样太难为她了。中国加油！
中国要崛起，成为世界老大，“芯片”是一个绕不开关键领域，因为要摆脱低端制造实现工业互联网，必须有“中国芯”这样强健的心脏，结合到近期华为海思和中芯国际等热点消息，下面我们来谈谈发展芯片产业的核心技术。先打个比喻，要成就一代宗师，首先你得有一副骨骼奇异的体质，其次还要得到一本传世武林秘籍，然后通过十年的闭门修炼，最后华山论剑一战成名，以上是武林宗师的成才途径；同样，要发展芯片产业也需要几大关键技术领域突破，主要包括硅原料、芯片设计、晶圆加工、封测四大环节，下面我们来具体说说每个环节的技术以及相关主流厂家：
首先硅原料，为了满足半导体材料的需求，必须要高纯度硅原料，99.9999%，纯度够高的吧，这是太阳能硅片的纯度要求，已经被中国玩成了***价，但用于芯片差远了，芯片要求99.999999999%(别数了，11个9)。为了达到这个纯度，一般通过氯化了再蒸馏技术，目前国际上高纯度硅的霸主是德国Wacker和美国Hemlock(美日合资)，中国鑫华公司2018年才实现量产0.5万吨，而中国每年的需求量是15万吨。
其次芯片设计，一块芯片只有一个指甲盖那么大，但如果我们把它放大，它就像是一张城市交通地图，其中的每一个“与或门”就像城市交通图里的红绿灯，芯片设计就是如何通过红绿灯的设计让城市交通更加顺畅，在高峰时段少堵车。目前国际上顶尖的手机芯片设计厂家主要有美国的高通和博通（苹果芯片供应商）、大陆的华为海思和台湾的联发科，电脑芯片设计厂家主要有美国的英特尔和AMD，最近在手机芯片这个领域华为海思的发展特别迅猛，尤其是在5G手机芯片领域，已经全面超越高通。
接下来是晶圆加工，要将一张城市交通图塞进一个指甲片大小的硅片（实际上复杂程度远远大于一张城市地图），用刀来刻是不可能的，只有激光才能达到纳米级别的精度，所以这里主要用到光刻机（另外还有刻蚀机、离子注入机和涂胶显影机等，这里就不细说了）。所以先来说说光刻机厂家，目前高端光刻机厂家仅有荷兰阿斯麦公司(ASML)，唯一能做到7nm工艺的厂家，大陆上海微电子研发的光刻机目前仅能到28nm工艺。再来说说芯片代工厂家，这个领域几乎是台湾人的天下，台积电包揽了全球50%以上的高端芯片的加工，另外二三名也是台湾的联华电子、力晶半导体，最近比较火的内地芯片厂家中芯国际，原先也是台湾人创办，现由大陆注资控股。目前台积电已实现7nm量产，并已攻克5nm和2nm技术，中芯国际目前才刚刚实现14nm量产，所以说大陆在这个领域任重道远啊。
最后是封测，芯片做好后，得从晶圆上切下来，接上导线，装上外壳，顺便还得做个[_a***_]，这技术叫封测。该领域在芯片产业中算是最末端的，但也是台湾人的天下啊，目前排名世界第一的日月光，后面还跟着一堆实力不俗的小弟：矽品、南茂、力成、欣邦、京元电子。大陆在这个领域也有三巨头，分别是长电科技、通富微电、华天科技，也混的不错，毕***术含量不算高。
以上所述的是芯片的四大核心技术，其中以第三环节晶圆加工最为关键，这个领域光烧钱还不够，还得烧时间，而且涉及到的关键核心技术绝大部分掌握在欧美国家手上，这就是为什么美国要在这个环节掐华为脖子。不过，芯片技术玩到现在还只是在玩电子，目前已经到2nm精度了，再往上到1nm已经是原子尺寸了，到极限了，是否该换换科技树了呢？未来属于量子计算机，都是零起步，中国是不是到了弯道超车的时候了呢？
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