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B体育芯片制造究竟有多难?落后10年的中国能否再次追赶反超?

发布时间:2024-01-08 21:58浏览次数: 来源于:网络

  B体育一提起芯片,相信大家能想到的就是“芯片荒”,老美对我国制裁等等。自19年老美对我国半导体行业进行封锁之后,情况愈演愈烈B体育,从刚开始只封锁华为,拆除华为基站,抹黑华为的5G技术,到现在的联合日本、韩国和我国台湾四方全面封锁我国半导体行业B体育,甚至放出狠话:我国半导体行业想要追赶上老美至少还需要10年时间。那为什么我国制造不出来高端芯片?想要制造出高端芯片就这么难吗?

  事实上想要制造出高端芯片确实很难,打个比方,一块指甲盖大小的芯片,里面集成了上百亿的晶体管,这并不是夸张。据相关数据显示,一块华为麒麟系列5纳米级别的芯片集成的晶体管数量达到153亿个,相当于每平方毫米的晶体管数量达到1.73亿个B体育,当然这还只是单纯的数量,数量足够多也并不代表芯片能够制成,重要的还是要把这153亿个晶体管相互准确的连接起来,只要连接错一步,那芯片的设计就是有问题的,更别说制造出来。

  首先是芯片设计,芯片的设计相当于在三分之一根头发上建一栋高达50层的大楼,而且大楼的每一层,每一片区域都要对应完成相关的功能。比如说,50层的商场大楼,有卖衣服的,有卖吃的,有办公的等等,而这些区域还要互相准确无误地连接起来,以保证整个芯片全部的功能都能够实现。

  想要在芯片的某一区域实现对应的功能,所需集成晶体管的数量并不确定。有的功能需要的晶体管数量多B体育,有的功能需要的晶体管数量少,这就十分考验设计芯片的人了。当然我国现在是能够设计出来5纳米级别的芯片,华为麒麟9000就是我国华为自主设计的,人才方面是不缺的,缺少的是专业的EDA芯片设计软件。

  超百亿个晶体管怎么排布?要实现什么功能?要怎么准确无误地连接在一起?之间又有什么逻辑关系?如何避免出现漏洞等等,显然其中的计算量已经远远的超出人力能够计算的范畴,所以就需要更加强大、更加专业的芯片设计软件来完成。但是我国并没有比较专业的EDA芯片设计软件,全球排名前3的EDA软件公司,新思科技、铿腾电子和明岛国际,前两家都是美企,第3个被德国的西门子收购,但是也有很深的美国背景,三家EDA芯片设计软件占据了全球市场份额的70%,在我国市场的份额更是达到95%,可以说是完全被外企所垄断B体育,而就算有了EDA芯片设计软件,芯片设计好了,还需要制造,而制造离不开的就是光刻机。

  最为普通的光刻机,可以做到200纳米左右的精度,但是现在比较常见的可以量产的高端芯片已经做到了5纳米,那这种精度的芯片就必须要用到极紫外线光刻机,也就是我们常说EUV光刻机,而这种光刻机全世界只有荷兰的ASML公司能够生产出来,而ASML背后的大股东是美国资本,EUV光刻技术也是来源于老美成立的“EUV联盟”,所以在老美对我国进行技术封锁期间,高端的EUV光刻机根本不会向我国出售。以上就是目前我国所面临的两大难题,设计软件和高端光刻机。

  但是随着近几年我国在半导体行业的不断发展,不计成本地加大投入,这两大问题都出现了不小的突破。首先就是EDA芯片设计软件,在不前不久新思科技表示,将会在我国推出特别版的EDA芯片设计软件,从而绕开老美的禁令,继续服务我国半导体市场。其次就是光刻机,上海微电在今年推出28纳米DUV光刻机,而更高级的EUV长春光机正在研发,目前是曝光系统,光源自动校正进行优化。相信不久的将来也能攻克,还有就是华为最近公布的“反射镜、光刻装置及其控制办法”相关的专利,再者就是中科院攻克的光刻机双工作台技术的壁垒等等,这些消息都表明我国在科技自主的路越走越远,属于我国的时代也即将来临,知耻而后勇方是大国风范!

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