爲什麼晶片那麼難製造?

冬日暖陽145495219


幾乎所有的電子設備都要用到芯片,但是芯片本身是非常細分的,既有大家非常熟悉的intel,高通這類主平臺供應商,也有模擬類巨頭,比如德州儀器,ADI,嵌入式,存儲類等等。每一個領域美國企業基本都是主導地位,就算在韓國非常強大的存儲芯片,美國也有美光。


集成電路發源地在美國,美國至今是佔有最多芯片設計公司的國家,產值最高而且齊全。目前國內最大的芯片設計企業是華為的海思,對標高通。中國的芯片其實在每一個細分領域都被美商牢牢壓制,並不存在高端壓制,低端沒有的概念。事實上如果打開OPPO、vivo的機器,裡面幾乎全部是美商,日韓的芯片。


除了研發部分,芯片分為製造和封裝,封裝比較人力集中,所以國內做的已經很不錯,長電、華天和富士通(南通)都是其中佼佼者。芯片製造差距比較大,臺灣是龍頭,有臺積電、臺聯電兩家。國內的中芯國際也投入很多資金,但是還是有不小差距。

大部分電子工程師印象裡面還有大陸產


但是如果我們國產廠商真的能造出超越臺灣廠商,正面和美國大廠PK,性能不弱的產品,其實國內工程師是很願意給機會嘗試的。我的企業就得益於此,我們開發出第一款雙向升降壓充電芯片,世面上只有南芯和德州儀器有。大部分國內企業都會選擇支持我們,我們當時很受感動,畢竟我們也只是初創企業。


總的說來,目前國內和美國在芯片行業整個體系的差距至少在十年左右。這並不代表我們就沒有機會。半導體戰爭無非是人才的戰爭,美國本土人才大部分被硅谷互聯網和華爾街吸引,從IEEE(電氣和電子工程師協會)的文章來看,華人作者(包括在中國和美國)的數量越來越多。雖然有些領域有欠缺,但是人才儲備此消彼長,有機會縮短差距。


我們需要考慮的問題除了技術上的拿來主義之外,更重要的是為什麼半導體主要的創新都在美國企業裡面? 為什麼很多技術大拿回到國內一段時間就會傷仲永?光拿技術是不夠的,公司內部人才培養的理念,持續創新的氛圍,商務分析的方法,這些軟實力比一兩個技術要點重要得多。拿來主義肯定是要的,但是我認為拿來的應該是理念和企業內部制度。


36氪


很多人都是從芯片本身的技術難度來說的。我想從市場的角度談一談,為什麼中國企業想要製造出芯片,會那麼困難。

雷軍說過,手機芯片是這個星球上集成度最高的元器件,它需要鉅額成本和非常長的研發週期。“芯片行業10億起步,10年結果。”芯片研製出來,至少要賣幾千萬件才能收回成本。如果只賣100萬件,對不起,每個芯片的平均研發成本要1000多塊錢。芯片比市面的手機還貴,這生意就沒法做。

芯片研製出來,放到市場上賣,還要面對英特爾、ARM的競爭。這些巨頭會不會用價格戰把新對手殺死呢?有可能。不過,最主要的競爭手段還是技術。

芯片技術迭代很快,新一代技術就是比舊一代技術強,並且強很多。手機產業競爭那麼激烈,他們當然選擇最好的芯片。芯片追趕者一個沒追上,就會被殺死在半路。幾十億幾百億美元的投資,說沒就沒。這種風險不是誰都冒得起的。

過去多年,中國企業造不起芯片,除技術原因,主要還是市場原因。在市場中缺乏勝算,企業家就不會研發;長期沒有投入,技術落後就更明顯。

中國企業不敢冒險的一個原因,只是因為:過去實在太窮了。幾十億元投資,沒幾家企業能掏出來。把身家性命搭在高風險的事情上,科學家們也許有雄心,股東也不會答應。企業活著比什麼都重要,況且市場上又不是沒有別的賺錢機會。

芯片一旦做出來,利潤非常可觀,前景非常誘人。這是一個令人垂涎的蛋糕。中國每年要從海外進口芯片超過2000億美元,是第一大進口產品。研製出中國人自己的芯片,是很多企業家的願望。愛國主義的情懷應該是有,但是我想,利潤驅使才是最主要的原因吧。

永遠要相信,企業家是追求利潤的。只要有利潤,就會有人嘗試。中國企業家不比老外笨,他們不會甘心大把銀子白白讓給別人賺。中低端的芯片,以前就有中國企業在做,只是太落後了,湯都喝不上,更不要說吃肉。現在華為、小米都在搞研發,希望製造出高端芯片。他們勇於走上征程,一個基本的條件是:有錢了,敢投入,也耗得起。

當今中國在芯片領域落後,主要已經不在錢上,而是研究體制建立,人才培養,技術積累,而這些都需要時間。中國芯片技術的追趕,才剛起步。過去二十多年,中國進口使用外國芯片,這屬於市場自發選擇,沒什麼可丟人。沒有看似“被動”的貿易,就不會有進步。


菁城子


芯片雖小,卻近乎集成了人類所有的科技知識與工藝,不僅僅涉及了物理、數學、化學等基礎理論,還有上百年積累的光學、機械、化工的技術與工藝的積累,它絕不是表面上看起來的那麼平淡無奇。

1、精密化工: 芯片所涉及的原材料都需要令人恐懼的純度,動輒8個9(99.999999%)的純度或以上,而且不僅僅是少數幾個材料如此,幾乎所有的材料都要類似的純度,因為芯片內部尺寸如此之小,都是納米級的,對雜質、缺陷無法容忍。而要得到如此極高純度的材料,也絕非一句話這麼簡單,其背後又是一個龐大的產業鏈以及一大堆頂級設備支撐,才可以得到這類變態級別的材料,否則即便有人白送給你這種頂級材料,但材料是否合格你可能都沒能力測試與回答。

2、精密機械與精密光學設備: 集成電路目前已發展到7nm級別,在這個基礎上還要保證內部線路的清晰無毛邊,那麼對機械設備、光學設備的精度以及重複精度、運動控制、整機振動都提出的變態級的要求就可想而知了,而這都是建立在西方上百年的相關技術積澱上的,很難一揮而就的趕上。

3、基礎知識: 包含物理、化學、力學理論等等,這個方面是我國還比較強大的,差距不大。

4、

電子設計工具EDA: 現在集成電路的複雜度是空前的,芯片內的晶體管數量早已突破十億以上,這也就意味著不可能人工進行設計,而必須是計算機自動設計,這就涉及到了高度自動化的設計工具,其實不僅僅在IC行業,幾乎所有的行業都需要專門的設計工具比如機械CAD、PRO/e,電路的PADs、orCAD,力學的有限元分析軟件,而集成電路方面的工具則更加的高級,有幾家大型的專用於集成電路的自動設計工具,這些工具不僅僅是個軟件問題,更重要的是人家數十年的設計經驗與方法的一個集成,這都是需要時間積累,而非一個金錢與人力的堆砌問題,就像你堆砌100個好詞在一塊,也不會是好文章。

5、成熟IP市場: 西方發展集成電路近半個世紀,按集成電路的設計投產以及投放市場總量來看,其實真正成功的IC只佔總投產量的10%,餘下超過50%的IC可能都只是處於勉強保本狀態,剩下的就是無數失敗的IC產品,這個IC市場淘汰過程既成本高昂又時間漫長,根本就沒有彎道超車的捷徑道路。

在此漫長過程中,西方IC行業自然在堆積如山的IC產品“屍體”總結出大量的成功經驗,也就是業界所謂的成熟集成電路掩模設計(IP),這是個技術含量極高的活,是無數金錢與時間積累出來的成果,目前國際上的集成電路設計都是是以購買成熟IP為主,對於複雜的IC設計極少有人另起高樓全部自己幹,利用購買IP交易來完成,既可以大幅度縮短設計時間,同時也極大的提高IC的可靠性,我們不可能在與世界IP主流市場相對隔離的前提下,完成自己的高端高複雜度IC的設計,基本上不可能。

6、市場與資本因素:西方的集成電路之所以發達,不僅僅是深厚的基礎技術積累使然,而且在市場化方面,西方也極為成熟,既有強大的風險創業基金的扶持,又有殘酷的市場競爭與淘汰,而不是簡單的國家政策的扶持與保護,使得西方的電子工業的競爭既嚴酷又富有風險意識,結合得很好。而我國則經常處於要麼行業大力扶持,但為了保護鉅額投資又實施壟斷經濟,導致缺少競爭而變成溫室裡的花朵,要麼小企業自生自滅,無法邁出第一步,換言之沒有成熟的資本以及市場的幫助,集成電路產業是無法實現可持續發展的。

因此有人提出以舉國之力來完成IC產業鏈佈局,這當然對IC產業有幫助,但需要注意的是IC行業與兩彈一星有所不同,IC是與成本密切相關,與市場需求密切相關且更新換代極快,而兩彈一星基本上只與材料與技術相關,但與成本以及市場需求無關,所以兩彈一星模式不完全適用於IC以及軟件行業,當然舉國之力去佈局IC行業還是有極大幫助的,當初韓國就是這麼幹的。

7、軟件因素:集成電路行業不是一個孤立的行業,也包括與之配套的軟件行業,而軟件遠非是簡單的代碼編寫那麼簡單,軟件最大的難點就是對控制目標、使用人群以及所涉及的任何行業本身的業務瞭解,也就是俗話說的軟件建模難度,而建模都是基於對行業的深度瞭解以及對行業現有格局進行電子化的改造這些難題破解的結果,相反編程本身只佔軟件行業的很小一部分,

就像寫小說和寫字之間的關係一樣。而我們國家由於整體的落後,導致我們對社會各行各業的理解、模式的領先度都是遠遠落後於西方的,在此基礎上,很難做出系統化的、生態成熟的軟件來。

8、總而言之:集成電路是人類全部知識與智慧的結晶,它本身就遠不是一個孤立的產品,而是整個社會各類技術發展的一個最後成果,沒有這些發達的相關工業、沒有上百年的技術與工藝積累、沒有成熟的市場競爭體系與風險資金體系,你是根本做不出有競爭力的集成電路的。

9、世界IC行業現狀:

第一集團: 核心設計技術、成熟電路的掩模設計IP以及EDA工具: 美國,歐洲全部掌握,特別是美國,其實美國的頂級加工能力還高於德國日本,所以哈勃、韋伯望遠鏡這類人類頂尖光/機/電產品都是美國生產的,日本德國尚不具備這個能力。

第二集團: 日本,大部分IC的關鍵上游材料與技術全部掌握,離開日本歐美都很難覆蓋IC上游的基礎材料。日本弱在缺少EDA工具開發能力以及高端設計能力稍弱,制約日本IC能力的不是技術而是亞洲文化。

第三集團:韓國與我國臺灣,韓國的IC原創設計能力稍高於臺灣,特別是韓國的內存與flash具備世界領先的原始設計能力,但在IC加工行業臺灣稍稍領先韓國。

我國臺灣地區的IC行業處於全球領先的加工狀態,但關鍵設備都是進口購買,臺灣自己無法生產高端IC裝備,臺灣強在已形成完整的產業鏈以及具備強大的IC加工人才梯隊。

所以中國如果要真正解決IC問題,恐怕是個超級龐大的系統工程,而且絕對不可能關起國門來實現真正意義上的獨立自主,這絕非筆者潑涼水,以美國強大的硬/軟實力,美國依舊無法真正獨立完成IC的全產業鏈操作,美國依舊需要國際合作。

換言之,迄今為止,世界上尚無一個國家可以實現真正獨立自主的、且又具備高水準的IC產業鏈的,那怕只是中等水準,都無此先例。

努力吧,我的國!


楚楚夫


小小芯片,集成了一國科研實力,其實是綜合國力的集中展現。我國芯片行業還停留在投資驅動型的低級階段,離技術密集型階段相差較遠!如果沒有足夠的技術積累,僅僅有錢也是造不出來的。

昨天在微頭條貼了張芯片製造流程圖,引起大家圍觀。半導體芯片,到底是怎麼弄出來的,一圖看懂!

幾位專業網友分析到位。網友”芒果旅行者”認為,這個圖只是大概,還有電路蝕刻,封裝,渡膜,很多工藝的步驟所需設備很難買到,關鍵是電路設計,真的很難。

網友“金毛巡迴小獵犬”說,實際中比這工序要多的多,擴散分為磷擴和硼擴,光刻又有p+光刻,n+光刻等等,不同硅片有不同穿插組合方法。

網友“新手644”認為,這個只是製造過程,還有設計過程沒講。那個更是一個龐大的工程。

網友“自媒體助手”說,簡單說下機械製造行業,國內像樣得加工中心都沒幾個,想要精度高的必須進口國外機器,刀頭基本全進口,國內的刀頭我師傅被稱為假刀頭?!

除了難以製造外,製造過程中,製造設備,製造材料也受制於人。這就是芯片現狀!

芯片,技不如人,人才是關鍵!下圖為我國芯片人才的真實寫照!

出師未捷身先死!中興事件把芯片業底布揭開。

中國芯,加油吧!

…………………………………………………


史晨昱


這個問題很好,首先,芯片行業是高度技術密集型、資本密集型行業,如果沒有足夠的技術積累,僅僅有錢也是造不出來的,因為一個小小芯片裡面包含的是幾十億、幾百億甚至幾千億個很小的晶體管,並且還有相當複雜的電路結構;投資“一條”芯片生產線需要的資金高達170億美金或以上,產線建成時間多達2年或以上!

其次,芯片製造屬於製造行業,需要大量的實踐、反覆的積累,才能做到良率高,質量好!就像蘋果手機,交給富士康而不是交給一般的工廠,因為富士康標準的流水線、積累的豐富製造技術,富士康可能做到良率100臺99臺甚至100臺都是ok的,而其他工廠可能100臺只有70臺甚至更少是ok的,這中間會浪費很多人力、物力成本,臺積電做芯片也是這個道理,連三星都達不到臺積電的水平

最後,經濟學理論“規模經濟”,大工廠大規模生產可以交給成本,降低售價,提高競爭力,打敗競爭對手,芯片也是一樣,比如臺積電可以利用一塊8英寸晶圓生產出1kPCS 手機CPU,良率又高,每天全部生產線開動,可以生產出客戶要求的大量芯片,成本會降低很多,對於客戶來說,肯定優先全部交給臺積電生產,慢慢的市場競爭就成為了這個行業的壟斷著或者說寡頭。

以上純屬個人知識積累後的看法和理解,僅供參考,歡迎討論,謝謝!


Rambo304


首先是中國製作芯片起步晚,國內的芯片行業制發展相比國外還是落後了許多年,就與臺灣相比也差不多落後了20年。

這個行業先都會解決很多問題,也會在這些問題上申請很多專利,後來研發的要麼你要付專利費,要麼就開發新的辦法。這兩種辦法前者成本高,後者技術高,對後來者都增加了不少難度。

目前來說,通用型芯片的專利都在外國手中,X86作為通用處理架構,大多數系統和程序都是基於x86開發的。造成了我國雖有龍芯,但龍芯也上不了Win系統。你要麼就花錢買授權,要麼就自己從頭開始研發。關鍵是一些新的東西你花錢人家都會授權的,但給的都是一些過時的東西。幾乎可以說是沒什麼捷徑。

補充一下:“龍芯2號”雖然在自主知識創新和性能上有了較大突破,但不可迴避的是,其性能仍只相當於英特爾“奔4”的水平。

現在龍芯二最需要的是政策的支持,不僅僅是資金,更多的是政府的釆購支持。目前龍芯二已用於稅控機,機頂盒等十幾種解決方案。中國信息產業最大的軟肋在於信息技術轉化為具體的應用方面。因此,政府應大力支持國產信息產業,並加大扶持企業自主知識產權政策力度。


視覺長鏡頭


芯片業難,主要是難在成本控制上。

摩爾定理相信你聽說過,這定理說明了芯片業的發展規律。每18個月性能提升一倍,成本下降一半。

這樣的進步速度,成為了後來者難以跨越的門檻。

因為後進者在性能、成本全面落後的情況下,別提追趕先行者,連生存都很成問題。

但中國現在已經有機會在這個行業追趕先行者美國,因為芯片正在進入性能過剩時代,中國只須要生產夠用的產品,就能追上美國的步伐。


風飄飄4783832


我們都知道,小到手機,大到航天飛機,現在生活中方方面面的電子設備都需要一種叫做芯片(chip)的小玩意。芯片到底是什麼呢?為什麼這麼難做?

芯片是什麼

簡單來說,芯片是一個小型化的集成電路,在很小的體積上製作了許多的半導體元件,並且利用這些半導體元件實現一定的功能。比如,電腦中的CPU就是芯片,可以進行運算處理。

電腦中的閃存FLASH也是芯片,可以實現信息的快速存儲。

雖然芯片的作用巨大,但是研發芯片需要許多高級人才長時間、大投入,在之前由於我國還屬於發展中國家,芯片產業並沒有進行大量的投入,造成現在我國芯片國有化率特別低。2018年4月16日,美國政府宣佈對中國某企業實行禁售,一下子卡住了我們的脖子。

漢芯一號

中國並沒沒有過大力發展芯片的時候。二十年前,中國就提出要大力發展芯片產業。在這個大環境下,2003年,上海交大軟件與微電子學院院長陳進製作了一款芯片:漢芯一號,經過測試達到了世界一流水平,陳進也因此獲得了無數榮譽。

2006年,陳進的一位研究生在清華大學水木BBS爆料:所謂的“漢芯一號”其實是陳進在美國購買摩托羅拉飛思卡爾56800的芯片後,僱傭民工將表面的字樣用砂紙磨掉,再找浦東的一家公司打上“漢芯一號”字樣,並加上Logo,以此騙取政府一億一千萬元人民幣的科研經費。

經過調查屬實,陳進被取消了一切榮譽,開除出上海交大。但是這件事卻成為了中國芯片產業的分水嶺,從那之後芯片項目的審查非常嚴格,十幾年裡中國的芯片產業並沒有獲得預期的進步。


PN結

為了帶大家瞭解芯片的基本原理,我們先從一個比較簡單的半導體元件:二極管說起。

二極管是一種基本的半導體元件,它的基本結構是PN結。 


我們知道,硅是一種半導體材料。它的外圍有四個電子。正常情況下,硅是不帶電的。但是如果某一個電子飛出的原子的束縛成為自由電子,原來電子的位置就形成了一個“空穴”,空穴是帶正電的。


與硅不同的是,硼元素周圍有三個電子,相比於硅少一個電子。如果把硼元素摻雜到硅元素中,硅與硼之間就會形成一個電子空位,相當於一個正電荷。這種半導體就稱為空穴導電型半導體,或稱P型半導體。相反,磷這種元素,最外層有5個電子,如果把磷摻雜到硅中,那麼磷與硅之間就會多出一個電子,這種半導體就稱為電子導電型半導體,或稱N型半導體。


那麼,假如我們在一塊半導體硅上一半摻入三價的硼,一半摻入五價的磷,這樣就形成了一種基本的結構:PN結。

PN結中央會出現相互滲透的耗盡層,由於一些物理機制,造成PN結只允許電流從P端向N端流動,卻不允許N端電流向P端移動。這就是二極管的單向導電機理。


邏輯運算

有了二極管,我們就可以實現一定的邏輯運算。基本的邏輯運有“與”“或”“非”三種。為了理解這三種關係,我們用一個簡單電路做個比方。


比如:兩個開關與燈泡串聯,只有兩個燈泡都閉合時,燈泡才會發光,這就是“與”邏輯。如果兩個開關並聯,再與燈泡串聯,只需要閉合一個開關,燈泡就會亮,這種關係就是邏輯或。如果開關與燈泡並聯,開關閉合時燈泡被短路,燈泡不發光,反而是開關斷開時電流會流過燈泡,燈泡發光,就稱為邏輯非。


在邏輯電路中,用高電壓和低電壓分別表示兩種不同的狀態,與二進制中中1和0對應。這樣一來,邏輯與的關係就是:如果A和B兩個輸入端都是高電平,則輸出Y是高電平;只要有一個輸入端是低電平,輸出就是低電平。它的真值表和符號如下:

我們把能夠實現這種邏輯關係的電路稱為“與門”,符號如下。

同樣,我們還有或門和非門,符號如下:

同樣的,邏輯或和邏輯非也有類似的關係。


那麼,與門如何進行物理實現呢?這就要用到二極管了。我們用接近5V的電壓表示1,用接近0V的電壓表示0。通過兩個二極管按照下面的方法進行連接。

我們會發現:如果A和B都輸入5V(高電平),那麼整個電路各部分電壓都是5V,於是Y端也是5V(高電平)。但是如果A輸入0V(低電平),這樣二極管A就會導通,由於二極管正向導通電壓很小,這樣Y就接近0V(低電平)。同樣,B端輸入0V時,Y端也輸出低電平。這樣就實現了邏輯與運算。或門和非門也有類似的結構。


利用“與門”“或門”和“非門”,人們就可以實現各種各樣的計算需要。比如,我們可以利用它們實現一位數的加法,它的門電路邏輯圖如下:

計算機需要實現的功能比一位數加法要複雜的多,所以需要的門電路也複雜的多。第一代計算機使用更為原始的電子管組成,世界上第一臺通用計算機“ENIAC”於1946年在美國賓夕法尼亞大學誕生,它是一個龐然大物,用了18000個電子管,佔地170平方米,重達30噸,耗電功率約150千瓦,每秒鐘可進行5000次運算。而且每幾分鐘都有電子管損壞需要更換,編程也非常複雜。

而現代的CPU把幾十億個晶體管放在一個指甲大小的晶片上,每秒可以實現幾十億次運算。顯然,每一個晶體管都非常的小。這麼小的結構是如何製作的呢?


芯片製作

芯片的製作可以分為四個階段:


第一個階段是設計,就是研究為了實現某些功能,芯片中的各種半導體元件應該如何進行排布和組合。這個階段是最難的,因為設計芯片雖然本質上是個搭積木的遊戲,但是需要在很小的空間裡搭上億個半導體元件mos管,每個管子的尺寸達到了納米量級,這難度就相當大了。頂級芯片廠商英特爾在美國的研發部門有上萬人,其中有八千多個博士,可見研發難度之大。目前,我們中國的芯片產業研發還集中在中低端領域,高端芯片研發基本為零。

第二個階段是製作,製作需要使用“光刻”的方法。因為尺寸太小,使用普通機械方法無法加工,必須使用紫外線照射方法進行加工,就稱為光刻。目前世界上只有少數幾個廠商能夠製作光刻機,價格非常昂貴,一臺光刻機就要數億美元,而且,由於貨源稀少,就是這個價格依然供不應求。製作階段有中國企業參與,例如臺灣的“聯發科”“臺積電”。


具體來說,首先要將沙子融化還原。沙子就是二氧化硅,我們從中提取出單質硅,並且切成硅片。

然後在硅片上塗上一層光刻膠。

下一步就是利用設計好的模板,使用紫外線照射塗有光刻膠的硅片。相當於把電路圖畫在硅片上。

照射好之後再用化學溶液清洗。由於光刻膠的性質,被光照的部分和沒有被光照射的部分其一會被洗掉。

之後,將雜質在硅片表面進行沉積。有一部分沒有光刻膠覆蓋的部分就有了雜質,而被光刻膠保護的部分就沒有摻雜。隨後洗去光刻膠,就形成了我們需要的一部分結構。

由於現代的芯片結構非常複雜,所以需要多次進行塗膠沉積操作,這樣才能形成多層結構。

第三個階段是封裝與測試。芯片製作好了之後,需要切割、連接外部電路,同時對芯片的能力進行測試。這是芯片製作的收尾階段,中國企業在這方面參與較多。


雖說芯片的原理大家都清楚,但是無論是設計還是製作,都需要鉅額的資金、人才和時間的投入。因為芯片實在太小了,空氣中有些灰塵,工廠中有些振動,都會造成芯片無法使用。有人問,為什麼我們能搞出原子彈、氫彈,能把太空飛船送上天,卻造不出小小的芯片呢?實際上,芯片的確是人類智慧最頂尖的成果,難度就是比航天飛機還要大。


羅馬不是一天建成的,英特爾等芯片廠商的技術優勢也不是一天積累的。在芯片產業上,中國還有很長的路要走。


李永樂老師


芯片為什麼難造?是缺錢還是缺技術?我想大概有以下幾個方面:

1、首先,芯片不像是軍火武器,研發成功能爆炸就可以了。一款成熟的芯片還要考慮功耗、發熱以及量產等方面的問題,再加上長久的用戶實際體驗改進,等到真正成為一款成熟的芯片真是難上加難,正所謂芯片行業是個“

十億起步,十年結果”的行業。

2、芯片研發之後,要放到市場上售賣,這其中還要面對各大芯片企業的競爭,英特爾、ARM等等,這些巨頭不僅可以通過技術手段殺死對手,還可以用價格戰將競爭對手的產品打壓下去。

3、芯片技術的更迭速度是非常快的,所以在芯片行業追趕他人是非常難的。

當一款芯片費勁千辛萬苦趕上了別人的技術,被研製出來,別人另一款技術含量更高的芯片也隨之出爐。這時候人們當然願意選擇更好的芯片使用,那對於追趕者來說,這幾十億幾百億的投資也就付之東流了,這樣的風險使得人們不願意涉足這個領域。

4、中國如今的市場上,各種各樣的賺錢機會比比皆是,就算科學家們有雄心,企業的股東也不會願意把錢投在芯片這個領域。


鎂客網


對於這個問題,每日經濟新聞編輯郭鑫認為:

這兩天中興通訊遭美國禁運的事件鬧得沸沸揚揚,刷爆了整個科技圈,一下子讓普通民眾也認識到了國產芯片生產的不足。在中美貿易摩擦這個敏感的檔口,美國對中興通訊動手,其用意再明顯不過了。

從目前中國核心集成電路國產芯片佔有率狀況來看,我們能夠實現國產替代的芯片,大部分集中在電源、邏輯、存儲、MCU、半導體分立器件等中低端產品。

除了華為的海思麒麟芯片還可以勉強和高通頂級對決,中科院的龍芯CPU、展訊通信的處理器+基帶芯片、紫光國芯旗下同創國芯的FPGA、紫光旗下長江存儲的Falsh、Vanchip的RF芯片、匯頂科技的指紋芯片等等,都還在追趕的征途上。

不僅包括生產芯片的關鍵器件,諸如高速光通信接口、大規模FPGA、高速高精度ADC等,而且從生產芯片所用的設備來看,包括高端光刻機等也都被國外發達國家所把持。我國的芯片製造業之所以如此艱難,有諸多因素造成:

(1)先天不足,起步晚。這其實也是我國許多產業的痛點,國內芯片產業起步晚,導致技術的劣勢比較明顯,生產的芯片在品質和性能上難以保證。芯片生產涉及晶體管、電阻、電容、二極管等多個精密器件的生產、製造和組裝。雖然我們是製造大國,但並非製造強國,大量高技術要求的精密元器件少有公司可以完成,而且製造芯片的設備也需進口。

投資週期長,試錯成本高。芯片產業屬於資本密集型,從研發到標準化生產,少則三五年,而且標準化以後到推廣又需要時間。這期間的研發費用巨大,試錯成本高,國外高端的芯片製造商每年的研發費用都過百億美元,加之芯片更新換代較快,直接抬升了風投資金投資風險。

(2)人力資源不足。芯片產業起步晚,相關的高精尖人才與美國存在很大差距。根據由學術分析系統 AMiner發佈的“2017年全球AI學者權威排行榜”,在七大類總計700人次榜單中,美國學者總計370人次排行第一,而中國學者(含港澳臺地區)僅有25人次。

(3)目前國內的芯片產業仍處於成長期,而產業鏈的整體發展水平和垂直整合直接影響國內芯片產業發展和效率的提升。由於國內許多芯片企業處於產業鏈中下游,自身議價能力弱,盈利不足,又進一步弱化了企業的研發投入,造成了芯片企業的發展緩慢。

(4)脫離市場,盲目追逐風口。很多國內芯片企業早期得到政府支持,一定程度上脫離市場規律,存在投機取巧心理,過度依賴政府扶持,導致核心能力不強,難以正真走向市場。而隨著AI芯片概念的興起,不少芯片製造商又盲目押注AI芯片,在本身芯片製造能力不足的情況下,這樣跳躍式的發展可能會帶來更多的問題。

制裁再次顯示了芯片國產替代的重要性。隨著國家加大投入與政策扶植,國產芯片機遇凸顯,踏實研發的公司有望在風口中成長為巨人。


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