[芯片技术]中国芯片制造水平为何大幅落后西方?

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摘要:中国的芯片技术水平如何呢?今天算是涨见识了 说到中国制造,全世界闻名,但是说到中国创造,可能相较于制造就有一些不足。中国如今在科技上面,也投入研发了很多,付出的心血

  中国的芯片技术水平如何呢?今天算是涨见识了

  说到中国制造,全世界闻名,但是说到中国创造,可能相较于“制造”就有一些不足。中国如今在科技上面,也投入研发了很多,付出的心血也很大,像我们的“神六”,我们的“墨子号”等等,都是占世界前茅的,但是说到芯片技术,大家可能会想,其他方面我们都做的很不错,那么芯片技术现在达到了什么样的水平呢?

  我国出台了一项关于芯片的计划,就是在2020年我国的芯片自给率要达到我国芯片使用率的百分之四十,而到2025年要达到百分之五十。到了百分之五十是什么概念?就代表着超越了美国成为世界第一。这听起来似乎有些不可能,因为我国如今的芯片还是大部分都依赖于外国。

  从前段时间美国对中兴公司的打压就可以看出,要是真的失去了外国芯片,我国这方面就真的很难发展下去,几乎是举步维艰了。研发我国自己的芯片,是当前最要紧的事。而现在,缺的不是金钱,而是高科技的人才。

  目前的中国,华为、小米等国产手机在世界市场上也有很大的需求,同时中国又是世界上最大的电脑和手机生产国,自然就需要的芯片也是很多的。但是中国目前的芯片技术还不算太强,现在的市场,美国才是最强大的芯片生产商,很多世界著名的芯片生产技术都在美国,几乎处于垄断地位。所以中国对美国的芯片技术的依赖非常强,这就导致了每年都得花很多钱在芯片上。

  我国芯片行业在起步上就比别的国家发展要晚很多,如今虽然在努力发展,但目前还是存在着很大的差距。目前我国研发的芯片可以研发出来,但是在实际运用方面还是缺乏了一些。但是我国的工业设备系统如今非常完善,而国家也投入了大量的人力、物力在这方面,对于芯片市场也是信心,我们可以期待着接下来的发展。

  同时,一些军事方面的芯片,我国也得从美国方面进口,这是非常不安全的,军事方面的事非同小可,而且从外国进口来的,价格昂贵,购买后等的时间长,质量也不能完全保障,更何况使用时也不敢完全信赖。所以说,中国也意识到了这个问题,现在有很多家企业都在研发芯片问题,希望能达到自给自足的地步。

  从整个市场来看,在半导体芯片技术领域,美国是独领风骚的存在,日本要差一些,韩国要再差一些,不过不可否认的是,日韩的差只是相对的,其实在芯片制造领域也是世界领先水平,只是整体上不如美国。尽管这些年我国刮起了一股芯片热,大陆的上海、南京、合肥、武汉等地纷纷起来芯片厂,产能逐步增加,但若跟这几个国家比,差距仍然非常大。

  行业内要想搞出能商业销售的芯片需要8-10年,因为芯片行业竞争很激烈,更新迭代速度很快,因此刚开始搞出来的芯片都因为落后而卖不出去,因此要做好白搞几代的心理和资金准备,持之以恒地投入,运气好8-10年后能追平差距,要想赶超至少也要十几年的时间。

  芯片是电子产品的核心,没有芯片很多产品都将无法进行运转,而国产芯片与发达国家相比还是有一定差距的,尤其是在芯片的设计、生产设备、制造材料、制造工艺等方面还有很大进步空间。虽然我国的电子产品制造业仅此于美国,但电子产品的核心芯片却严重依赖进口。

  而这个领域,除了荷兰的ASML,基本上就被美日瓜分了。当然我们国内也有不少设备制造商,但是无论质量还是产值跟这些大牛差距甚远。在这个方面,韩国也不行,记得以前在韩某半导体巨头工作时,只有最简单的几台设备是韩国的。

  而华为目前已经做出了智能手机的芯片,而且已经投入了市场中,旗舰机型已经开始使用麒麟处理器,可以说这样的机型还是不错的,几乎和高通差距并不大,也正是因为在任正非当年正确的决定,使得中国芯片技术与国外差距至少缩短了十几年,起码麒麟处理器可以说是国产的芯片。

  随着智能数字化时代的到来,智能AI、云计算、物联网、大数据等数字经济的兴起。可想而知未来的智能芯片市场是多么庞大,有感于半年前爆发的“中兴事件”,现在的中国科技界越来越重视芯片技术的研发。我们都知道,现在世界上最有影响力的芯片厂商有三星、英特尔和高通。值得注意的是,现在中国的海思半导体旗下的麒麟芯片正在崭露头角,众所周知海思半导体是华为旗下的子公司。华为早在二十多年前就已经在布局半导体芯片领域,如今也卓有成效。

  虽然现在我国的光刻机比起ASML还有很大的差距,但是最困难的一步已经走过,相信在我国科学家的不断研发下未来国产芯片的竞争力必定更加强大。而华为旗下的海思半导体更是如虎添翼,在未来对抗三星、英特尔、高通等芯片霸主中有望立于不败之地。不知道大家对此有什么看法呢?

  更让人兴奋的是,比起光刻机垄断巨头ASML,中科院研发的这台光刻机还有几大优势,这第一个就是成本更低,紫外光是波长较长、最普遍的一种光;第二就是用365纳米波长的光源制备22纳米工艺的芯片,这在世界上还是首例。最后这个光刻机的研发更是标志着我国打破国外高科技垄断、设备禁运的,为我国芯片领域弯道超车提供了可能性。

  芯片这门核心技术落后他人的结果就是国内的厂商一直被人掐着脖子,就算芯片随便涨价也得无条件接受。毕竟你不用它的芯片你的产品就能生产出来,如果用低一级别的国产芯片,竞争力比不过友商就要被淘汰了。

  上面说的几家公司都是芯片设计领域的佼佼者,而要说到芯片加工,即便强如三星、英特尔都绕不开另一家公司的限制。这家公司就是芯片加工设备“光刻机”的垄断者ASML,除了日本的尼康和佳能占据少量市场外,大部分的光刻机市场都被ASML霸占了,即便是公认科技最强大的美国都没办法独自生产一台完整的光刻机,可以想象ASML设置的技术壁垒有多么严实。

  时代的发展证明了科学的进步离不开技术的革新,而且只有掌握核心技术才能在激烈的竞争当中站稳脚跟。在全球半导体芯片行业中,芯片的制造和加工一直在各大厂商秘而不宣的核心科技。让人遗憾的是,在数十年前,中国没有赶上半导体行业腾飞的时刻,现在国内电子产品所需要的芯片大多依赖进口。这是因为不管是闪存、内存还是处理器,国产芯片跟进口芯片的差距都是很大的。

  近日中国科学研究院传来重大好消息,经过7年艰苦攻关,中科院光电技术研究所成功制造出世界上第一台紫外超分辨光刻机。这台光刻机用365纳米波长的光就可以制造出22纳米工艺的芯片,相比之前取得了巨大的科技进步!最重要的是如果用上高深宽比刻蚀、多重曝光等手段还可以制造出10纳米以下的芯片!

  即便去年半导体行业动荡不安,三星的闪存、内存疯狂涨价影响了全球电子产品的定价上涨。ASML依然是全球半导体芯片背后的霸主,因为谁都离不开它生产的光刻机,根据ASML公布的最新财报显示,一季度营收19.4亿欧元,利润高达47.6%,而这仅仅是卖出去了几十台光刻机创造的利润!

  第一,在芯片领域,中国最有力的竞争对手应当是韩国和美国,而中国芯片在全球市场上影响力并不强大`。据Gartner发布的数据,2017年营收规模前十的半导体企业中,无一家属于中国企业,而美国多达5家,名副其实的芯片霸主。排名第一的是韩国三星,2017年营收达688.25亿美元,市场占有率为16.4%。

  不过,我们还是认为,虽然中国在近年来芯片设计领域技术有所提升,但是最大的障碍是在高端领域缺乏核心技术,以及相关领域人才不足的问题。所以,现在我国的芯片制造水平与国外先进水平还存在相当大的距离,这个差距甚至是可以用“代差”来表述。

  第三,我国芯片对外依赖度较高,离开独立设计和生产还有很大距离。据官方数据,我国有近9成的芯片依靠国外进口,仅2017年就高达2601亿美元,远超过了石油的进口规模,是中国进口额最大的领域,贸易逆差也高居不下,2017年达到了近年来最高值1932亿美元。

  应该说,中国在芯片制造领域的能力正在不断提升中,特别是航天领域,我国卫星采用了国产芯片,减少了对国外芯片依赖度。同时,在中兴事件之后,中国高科技企业在芯片领域的持续发力,让微芯片市场出现了不小的改变。难怪有俄罗斯媒体表示:中国在微芯片领域的发展,或将撼动美国在该领域多年的霸主地位。

  此外,还要鼓励海外学者归国,这样可以带领中国芯片技术不断的向前突破。早在解放之初,很多老专家都抱着一颗爱国之心,带着专利和技术毅然回归祖国。现在也要号召那些海外学子,早日带领高端芯片的核心技术投向祖国的怀抱,这样中国芯片在未来数年后,实现弯道超车还是有可能的。

  当然,中国芯片产业要想崛起,缩短与发达国家的代际差距,必须要走多管齐下才行。其一,芯片产业的崛起,国家的政策扶持是一定要有的。就是在税收、补贴方面,给芯片设计、生产等领域倾斜,对于能够达到世界芯片技术前沿企业给予奖励。其二,科技类企业应当自立自强,加快前沿技术研发和薄弱环节的突破,加速占领技术高地。尽可能摆脱对外进口芯片的依赖度。

  所以,尽管很多国人叫喊着,中国芯片当自强,一定要在短期内尽快摆脱对国外芯片技术的高度依赖,但实际上这是要有一个循序渐进的过程,因为像美国、韩国的芯片技术能发展到和今天的程度,也是用了很多时间,投入了大量的金钱,花了几代人的努力,才获得目前的芯片领域的霸主地位。

  第二,中国芯片起步较晚,核心技术方面,空白较多,需要填补。我国芯片产业起步较晚,技术的劣势很明显,生产的芯片比较粗糙,质量无法保障,更是没有统一标准,无法规模化生产。当前核心集成电路的16项当中,国产芯片有9项的占有率是0%。

  可能有人会说,华为能自主设计顶级的麒麟芯片,但是麒麟芯片也是要靠台湾的台积电来代工生产。目前,台积电已经到中国内地来投资设厂,而且台湾方面要求,台积电的大陆工厂的技术必须落后台湾三代。更何况,麒麟芯片的核心技术也并不是完全由华为设计,只能说麒麟芯片的国产化程度高很多而已。

  所谓光子芯片,就是在制造芯片的之后,用光子来计算整合芯片的相关信息。相对于传统的芯片技术,光子芯片能极大的减少在计算过程中所产生的热量,相应的,能耗也降低了不少。对于所有能用到芯片的行业来说,光子芯片都是提升产品性能的大好机会。幸运的是,继美国之后,中国成为全世界第二个掌握了这种技术的国家。

  小小的一张芯片,虽然说很不起眼,但是却对手机的配置起到非常关键的作用。在我们国内,针对电子芯片的技术开发,以前一直没有什么突破性的进展。要知道,芯片不仅仅是用在手机方面,在很多领域都有芯片的存在。而技术力量上的不足,曾经让我们在芯片上也受到了很多的限制。其中最大的一个东西,就是光刻机。

  另外,这也是我们国家和美国缩小科研差距的一个表现。在光子芯片领域,美国开发出来不到的时间里,国内的科研技术开发就能够完全研发出来,这就是中国科研技术力量的增强表现。美国一直在科研方面,都领先世界各国。我们在美国之后,很快成为第二个掌握这种技术的国家,是对国内科研工作者们的肯定,一步一步缩小了和美国之间的差距。其实,在小编看来,中国的芯片研发速度非常之快,这次凭借光子芯片,或许还会来一个弯道超车美国也是有很大可能的。网友们,你们怎么看呢?

  芯片研发离不开光刻机,但是我们国家的光刻机相对发展比较落后,这就掣肘了国内芯片的发展进步。但是,最近有一个发现,可能能完全打破这种掣肘,那就是光子芯片技术。世界上第一个研发出光子芯片技术的,是美国。美国的很多一流大学联合起来,研究了很多年,最终将光子芯片技术真正地开发了出来,成为芯片开发上一个巨大的助力。

  智能手机成为大家必备的一个生活电子设备,这个巨大的市场,还带动了很多和智能手机相关的其他的产业的兴起。比如说我们熟悉的苹果,因为苹果这一个手机品牌,增加了很多手机供应商的盈利,而其中,最近最引人瞩目的,大概就是高通的芯片了。手机里的芯片,就像是一部手机的灵魂,决定了很多方面的性能。

  经过国内众多的科学家学者们的努力开发,前不久,我们在光子芯片技术上,终于有了突破性的进展。现在,中国自己已经掌握了光子芯片开发的整体技术,成为了美国之后第二个获得了光子芯片技术力量的国家。很多人会很好奇,这样一个技术的研发,会对我们的生活造成哪些影响呢?首先,光子芯片技术真正运用开来的时候,肯定会带动一大批其他产业的发展繁荣。传统的芯片技术运用开来的时候,就极大的带动了半导体行业的发展,同样的,光子芯片大规模运用的时候,也是相关的产业迎来辉煌时刻的时候。