華為的麒麟芯片需要臺積電代工,華為自己建廠生產有多大困難?

高山流水7777777


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說實話,大家不要以為芯片代工是一件很簡單的事情。

不要以為把裝備買齊了就能自己生產了,其他啊領域代工可能比較簡單,但是芯片領域絕對不簡單。

有人說,關鍵在於ASML不能賣給中國,那是假的。中國向ASML買了最新的光刻機,中國是能夠買到的。

但是並不意味著你買了光刻機就行了。UMC和Globalfoundries(格羅方德)都能買到光刻機,但是他們先後宣佈放棄7nm製程及更先進工藝的研發。因為芯片代工行業的技術含量非常高。

所以說,即使你建廠了,還要很長時間去專研攻克關鍵技術。

前段時間臺積電因為遭病毒入侵導致三大產線全部停擺,這導致臺積電停工幾天,然而這幾天的損失高達17.4億人民幣。你可以想想臺積電有多值錢了。如果要建廠的話,上百億的投入可能免不了~

不要說華為,蘋果的芯片也是找代工的。

說實話,術業有專攻,芯片代工不是華為的專長。華為還不如把資源放在自己的主營業務上。而且國內也有廠商在這一方面的工作,可以投點錢,佔點股份先觀望一下。


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對半導體領域很瞭解,可以回答下這個問題。

華為自己建廠生產麒麟芯片,在現階段是不可能的。大陸地區目前都無法生產。本質上,這涉及到半導體制程工藝的問題,大陸目前還比較落後。

華為的麒麟 970 芯片,工藝製程是 10nm,這在當下的手機芯片中,是非常先進的製程。我們手機裡的芯片,其製程工藝可以說是決定了芯片的性能。

10nm 製程的芯片,相比 20nm、32 nm 這些落後製程,性能更強,功耗卻反而降低了。高通、蘋果發佈新的旗艦級手機芯片,其性能提升也和芯片製程的進步離不開關係。


顯微鏡下的處理器表面▼


和華為麒麟 970 同時期競爭的手機芯片,是高通的驍龍 835 ,用的也是最先進的 10nm 製程。如果華為不在麒麟 970 上使用 10nm 製程工藝,就無法和競爭對手抗衡。

而從下圖中,我們可以看到目前最先進的 10nm 製程,壟斷在英特爾、三星和臺積電手中。(下圖中的 TSMC 就是臺積電)



本質上,最先進的半導體生產工藝,是壟斷在美國、韓國、中國臺灣省手中。

美國的英特爾不做芯片代工業務,只給自己生產芯片。所以華為想要生產 10nm 工藝芯片,只有找三星或者臺積電幫忙。


為什麼大陸無法生產 10nm 最先進工藝的芯片?


這個芯片的生產,最關鍵是需要光刻機。光刻機所屬的半導體加工業,基本都是被荷蘭ASML 壟斷。

ASML,一家提供半導體制造設備的供應商,在大眾眼裡是名不見經傳的公司,但對於從事半導體行業的朋友而言,這是一家不折不扣的行業壟斷巨頭。

下圖是 ASML 的光刻機,可用於生產芯片,每一臺都是天價▼


能生產 10nm 工藝的英特爾、三星和臺積電,這三家芯片生產商都是從 ASML 進口高端的光刻機,才能生產 10nm 的芯片。

大陸的芯片生產商,比如中芯國際等晶圓廠,其光刻機主要也是來自 ASML。 但是由於瓦森納協議的限制,ASML 不賣給大陸能生產 10nm 芯片的高端光刻機,只賣中低端的光刻機,因此大陸目前只能生產工藝落後的芯片。

像美國的英特爾和韓國的三星,即使沒有製造高端光刻機的能力,但仍能從荷蘭ASML進口,生產最先進的手機芯片。

大陸想要發展自己的半導體產業,就一定要能自己生產高端光刻機,我相信這一天不會太遠到來。


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陸家嘴文青


花錢太多,沒有人,買不到設備,還做不出來,就這麼簡單。

先來看幾條新聞吧:

  • 南韓媒體etnews2017年3月報導,三星計劃投資 69.8 億美元擴充先進製程,除追加 10 nm預算,也計劃開設 7 nm新產線

  • 三星電子2016年8月宣佈,計劃在未來7年花費330億美元建設晶圓廠,該公司計劃在韓國華城建造8條半導體生產線。

  • 臺積電(TSMC)3月28日宣佈,已與南京市政府簽署協議,將投資30億美元(約合人民幣195億元)在南京建立一座12英寸晶圓工廠及一個設計服務中心,生產16nm製程。

知道建晶圓廠多麼花錢了吧,這只是第一步也是最簡單的一步,後面還有設備和人才呢?你能招到合適的人才嗎?你能買到先進的設備嗎?你知道國內最大的晶圓代工廠中芯國際(SMIC)嗎?華為芯片是臺積電代工的對吧,那就以上面臺積電的例子來說好了,先扔30億美元蓋廠房,假使一切順利而且馬上蓋好投產,這個生產的也是16nm的,怎麼跟別人競爭?更關鍵的是自己蓋連16nm的都量產不了,因為沒有人和設備。

人就不說了,都集中在Intel、臺積電和三星半導體了,你只能跟他們去搶人還要開比他們高的薪水,能不能搶過來還不好說。

再說設備,晶圓廠生產芯片需要光刻機,高端光刻機主要有兩家一家是尼康(就是賣相機那個)一家是荷蘭的ASML,這兩家裡ASML也是佔據了大部分份額。想生產芯片就要向ASML買設備,而晶圓製造領域最領先的三家公司Intel、臺積電、三星都是這家公司的股東,你能從他們手中搶到先進設備?明顯不能。

半導體的產業分工不需要自己生產芯片

當今半導體界主要有兩種商業模式,一種是IDM(Integrated Device Manufacture)模式,就是從設計,製造、到封裝測試甚至推廣都是自己做,典型的例子就是Intel;另一種是垂直分工模式,半導體生產過程中的每一步都有專門的公司去做,比如ARM公司只做IP核,海思等半導體公司從ARM購買IP核授權(也有自己的IP核與ARM之外的IP核)設計自己的芯片,這種只做設計的公司通常就叫做Fabless;芯片設計好要生產就交給專門做代工的Foundry(代工廠),芯片製造完成再進行封裝測試。

上面也提到了,海思是一家只負責芯片設計的fabless廠家, 要想生產好的芯片必須要跟上下游緊密合作,選擇晶圓製程就是非常重要的一點,現在手機已經進化到10nm了,如果製程落後就毫無競爭力了,甚至會有“一核有難,九核圍觀”的現象。


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總的來說,困難很大,因為國內技術還不到位,現在是被國外壟斷的。

下面來詳細介紹下這個事情。

先簡要科普一下芯片的本質。

芯片又稱微電路(microcircuit)、微芯片(microchip)、集成電路,其英語叫integrated circuit, IC。一般指內含集成電路的硅片,體積很小,大概指甲大小。通常是計算機或智能手機等的一部分。

再來說華為為什麼要用麒麟970芯片。

麒麟970芯片是華為海思推出的一款採用了10nm工藝的新一代芯片。10nm是指芯片的工藝製作流程已經達到了10納米級別的精細程度。

這意味著華為使用這種芯片的手機或者平板,就會有更多的空間,可以設計更大的電池或更纖薄的機身。

同時,我們要看到,蘋果等手機霸主發佈新的旗艦級手機芯片,其性能提升也和芯片製程的進步離不開關係。

這裡要提到,華為麒麟 970 真正的對手,是高通的驍龍 835。它用的也是最先進的 10nm 製程。如果華為不在麒麟 970 上使用 10nm 製程工藝,就會被對手戰勝。

再來說製造芯片工藝的事情。

目前,最先進的半導體生產工藝,壟斷在美國的英特爾、韓國的三星、中國臺灣的臺積電手中。

而美國的英特爾不做芯片代工業務,只滿足自己的需要。所以華為想要生產 10nm 工藝芯片,只有找三星或者臺積電幫忙。

另外,芯片生產的核心是光刻機,光刻機所屬的半導體加工業,基本都是被荷蘭ASML 壟斷。

ASML,可以說是這個行業不太出名的壟斷巨頭。ASML 的光刻機,用於生產芯片,不過其造價太高。而且由於瓦森納協議的限制,ASML 不能賣給大陸能生產 10nm 芯片的高端光刻機。

所謂,《瓦森納協定》又稱瓦森納安排機制,全稱為《關於常規武器和兩用物品及技術出口控制的瓦森納安排》 目前不包括中國。這個協定很大程度上,受美國控制。

所以即使中國有心購買,也買不到。

於是,就目前而言,華為要自己建廠有很大困難,但在國家層面,已經開始有所考慮,隨著十九大的召開,國家正考慮把包括高端芯片技術在內的一些基礎但核心的技術,納入技術攻關進程。


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近幾年,隨著互聯網的發展,華為在國際市場的地位越來越高。而華為之所以可以從諸多國產手機中脫穎而出,其最根本的原因在於華為採用的是自主研發的處理器。
華為的麒麟芯片需要臺積電代工這個問題主要是涉及到半導體制程工藝,就目前來看,最先進的半導體生產工藝,壟斷在美國的英特爾、韓國的三星、中國臺灣的臺積電手中。並非華為沒錢沒投入,而是如今的華為也並不具備生產芯片的實力。芯片製造與芯片設計完全不是一回事,生產芯片不僅需要大量的人力物力的投資,關鍵問題是技術束縛不易突破。即使強大如蘋果,最終還是要臺積電代工。而且,顯然芯片製造並不是華為的強項,貿然入圍或許會對主力產業造成消極影響。
而目前華為的麒麟 970 芯片,其工藝製程是 10nm,類似的還有 16nm ,20nm 等,那些 20nm、16nm 什麼的到底代表了什麼。其實這些數值所代表的都是一個東西,那就是處理器的蝕刻尺寸,簡單的講,就是我們能夠把一個單位的電晶體刻在多大尺寸的一塊芯片上。手機處理器不同於一般的電腦處理器,一部手機中能夠給它留下的尺寸是相當有限的。蝕刻尺寸越小,相同大小的處理器中擁有的計算單元也就越多,性能也就越強。這也是為何廠商會頻繁強調處理器製程的原因。同時,隨著頻率的提升,處理器所產生的熱量也隨之提高,而更先進的蝕刻技術另一個重要優點就是可以減小晶體管間電阻,讓CPU 所需的電壓降低,從而使驅動它們所需要的功率也大幅度減小。所以每一代的新產品不僅是性能大幅度提高,同時還有功耗和發熱量的降低。而華為的麒麟 970 芯片,其工藝製程是 10nm,可見其性能有多高,帶來的用戶體驗有多爽。
所以,對於不在專業領域的事情,交給代工廠無可厚非,只要核心的芯片設計掌握在自己手中就好,未來如何發展,交給時間吧。總之,目前是看好華為的。
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stormzhang


首先提一下,荷蘭光刻機不限購,然後國內光刻機目前來說很渣,與荷蘭光刻機差距是以十年為單位的差距,畢竟雖然是荷蘭的光刻機,但是實際上是集合了整個歐美的科技大成,全球僅此一家。個人覺得國內也沒必要非得在每個方面都趕超一流,成本太高。回到問題上來說,國人幾乎都低估了臺積電,就目前半導體科技而言,臺積電跟Intel在領跑,臺積電現在可以算世界上最偉大的科技企業之一。華為想自產麒麟,估計10年投個1000億美元,沒準能實現。但是要維持一個fab廠16nm工藝的產能,麒麟那點量可真不夠看的。國內半導體的希望,還是在國家隊那裡,雖然天天怒其不爭。


xphilips


華為真想幹個代工廠不是沒有可能,錢、人、設備都是可以克服的困難,關鍵是這麼做有沒有性價比,是否符合華為本身的戰略。


建晶圓廠是個很費錢的生意,也就是所謂的“重資產”,不僅要有廠房和無塵車間,還要買光刻機、刻蝕機等一系列設備,投資巨大。臺積電今年在南京開業的晶圓廠兩年就投資了30億美元,還只能生產16nm的芯片。


華為不是沒有錢,2018年華為投入研發的費用就有150億-200億美元,但要不要把這些錢拿出一部分出來投資晶圓廠和華為本身的定位有關。


華為很大程度上還是一家通信廠商,主攻運營商業務。後來逐漸發展出了企業事業群和消費者事業群,但它的核心還是「通信」,並不是一家芯片製造公司。


華為的研發費用大部分都被用在了和通信相關的核心技術領域,比如Polar碼的商業化,5G核心專利、基帶等等。即使是在芯片行業,華為涉及的也是產業上游的芯片設計領域,而非中下游的芯片製造。


即使現在華為決定開始建廠造芯片,目前中國大陸芯片製造的龍頭企業中芯國際也只不過能在明年量產14nm的芯片,華為要超過中芯國際的水平造出7nm的芯片在短時間內幾乎不存在可能性。


我們要擯棄一種思維,就是什麼都想自己做,尊重產業分工才是正確的思路。中芯國際未來達到國際一流水平的概率遠大於華為自己從頭開始,與其讓華為去投資晶圓廠,不如繼續讓臺積電代工,等待中芯國際的趕超。


所以討論華為建廠的出發點可以理解,只是不太現實,畢竟辦企業不是過家家,需要有自己的核心技術,也需要和外部進行必要的合作,否則就成了另外一種自我封閉了。



高挺觀點


芯片一般都要經過設計、製造、封裝、測試後才能投入使用,華為、蘋果、高通、聯發科都可以自主研發設計芯片,但自己卻沒辦法制造,而臺積電主要負責的是製造代工,這就是現在芯片產業的現狀,設計與製造分開進行。

其中芯片的製造環節是屬於最複雜難度最大的一個環節,大多公司都只能自己設計之後委託臺積電這類製造代工企業製造。目前來說華為要想自己建廠製造芯片可謂是困難重重。

1、芯片製造需要技術積累

芯片製造涉及到的技術很複雜又很先進,一條生產線大約涉及50多個行業、2000-5000道工序。

單看芯片製造最重要的10nm先進工藝,就要在近乎一平方釐米的面積集成55億個晶體管,相當於在一個足球場放上幾億個足球,要讓它們體積足夠小的同時還不會互相干擾。

更不用說還有晶圓製造、光刻、刻蝕、離子注入等等,有業內人士表示,芯片的集成電路是比航天還要高的高科技。

而這些芯片製造相關的技術都是別人幾十年的技術積累,基本都被壟斷,如果華為要自主製造芯片,那麼就需要從頭再來,通過時間積累自己的技術,耗費巨大還無法保證能否成功。

2、芯片製造還需要設備支持

芯片製造需要極高的工藝,其中許多工藝需要在專門的工廠、專門的設備完成比如光刻機、等離子刻蝕機、離子注入機、單晶爐、晶圓劃片機、晶片減薄機氣相外延爐和氧化爐等等……

其中製造芯片的主要設備主光刻機成本就是好幾億美元,但是最高端的光刻機基本都由ASML壟斷了,我國光刻機完全依賴於進口,處於一種有錢也買不到的尷尬境地。

由於無法進口高端光刻機,我國的芯片製造產業落後於世界水平兩個等級,臺積電已經開始量產7nm進程芯片,我國卻只能製造14nm的低端芯片。

3、成本過高,投入產出不成比例

芯片製造不僅難,資金投入也是巨大的,關鍵是時間,因為芯片的製作技術近乎壟斷,如果要自己建廠,那麼一切都要從頭再來。再說華為本身作為電信設備商,其主要業務應該是相關技術的研發及運營銷售,而不是以製造業為主的廠家。

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!即使建成如果只用於自家芯片製造,那麼極高的成本投入將沒有相對應的產出,這是極為不划算的。

所以華為自己不造芯片是有理由的,現在真正有能力自己設計並製造芯片的也就英特爾、AMD和三星,蘋果也只能自己設計芯片再委託臺積電生產。

雖然華為沒辦法自己製造芯片,但華為自我研發設計的麒麟手機芯片卻已經開始展露頭角。華為從發佈第一款芯片海思K3V2,到如今發佈全球首款7nm製程芯片麒麟980,也不過短短6年時間,就已經和蘋果的A12芯片處於同一等級。

這說明華為芯片專注設計的路子是行得通的,而現在華為也已經走在了國內芯片產業的前頭,其實這就夠了,讓我們繼續期待華為芯片吧。


金十數據


首先,生產芯片的難度肯定比設計創造芯片的難度小得多,所以華為能夠設計麒麟芯片,生產芯片的能力絕對是有的。

那麼,華為為什麼不做呢?

當然是為了利益考量啦。

第一、做頭部,做利潤最高的部分。就像宇宙無敵的世界第一水果公司,只負責創意,然後所有的生產製造零部件以及組裝都外包出去。蘋果只做了最重要的百分之二十工作,但是卻拿了整個利潤的百分之八十以上。海思麒麟芯片同理。

第二、風險大。老胖子的跨年演講時間的演講裡也講了諾基亞倒閉的重要原因,建廠房買一大堆生產設備,這得花無數的錢,萬一迭代,被拖死的是自己。

第三、華為如果要做肯定是有這個實力的。但自己生產肯定會有好幾年的磨合期質量肯定會參差不齊,幾年的時間只有大量的付出而回報很小,即使過了磨合期也只有百分之二十的利潤,還不如外包出去呢。


能生產芯片的廠家不少,難度不是很大!

但是真正能設計芯片,並且芯片質量很好的廠家,全世界不會超過一個手的數量!!

華為牛逼!!


你海盜大爺


在3G、4G時代,高通風光了十來年;在5G時代,高通依然會如魚得水!

高通不光在通訊網絡領域吃香的喝辣的,在智能手機芯片領域也是胡吃海喝!一直以來,中國的眾多手機廠商都被高通擄走鉅額的多層“高通稅”!

就連高通這樣的傳統芯片設計巨頭,都沒有自己的芯片製造廠!

華為作為芯片設計領域的年輕新星,也沒實力去創建自己的芯片製造廠!



到底芯片製造廠有什麼護城河呢?以至於讓高通、華為都如此敬畏?

1.定位和屬性

作為全球最大的通訊設備製造商,華為在智能手機和物聯網領域的定位更偏向於輕資產的軟件公司,而非重資產的製造公司。

只有聚焦於技術突破,才能擁有更強大更自主的核心競爭力和更多的市場份額。

如果再分兵、分財去建芯片製造廠,就會拉長業務戰線,就像貪心猴子摘玉米最後一個都不剩,魚與熊掌難以兼得啊!

2.中國大陸的芯片製造水平落後

中芯是中國大陸最好的芯片製造公司,可也只能進行28nm的芯片製造,而且良品率略低!近幾年一直在突圍的14nm工藝還未能商用!如果華為自建芯片製造廠,二三年內最多也就是中芯的水平!





中國臺灣省的臺積電已經是7nm量產,預計2020年可以5nm量產;等到中芯完成14nm量產,也許臺積電已經可以5nm量產了!

為何大陸芯片公司和臺積電差距如此之大?

(1)術業有專攻,臺積電幾十年如一日,聚焦半導體技術,前前後後投入了幾千億,才有了今天的局面!中國大陸芯片製造廠起步較晚,人才也較為匱乏,近幾年也只能高價從外企引人!

(2)臺積電製造代工的華為麒麟980人工智能芯片,是需要在不足一平方釐米的空間上放一百多億個晶體管,需要上百個領域的幾千名高精尖製造業人才!華為雖然人才濟濟,可如果分兵多處(已經分兵通訊設備、智能手機、芯片、操作系統、物聯網),分到每一個新領域的人才的研發能力,就會大大降低!更何況,華為擁有的大部分是研發設計類人才,而非在工廠一線的高精尖操作人員!

(3)在芯片製造工藝中,需要用到光刻機等高精尖設備,而光刻機是由荷蘭ASML壟斷的,賣給中國大陸芯片公司的都是超低配的光刻機,根本就造不了最先進的芯片!



中國曾出幾十億天價想要購買一臺品級好一點的光刻機,都被果斷拒絕;除了美日韓等施壓因素外,還有就是怕中國掌握了光刻機的核心技術後又會把光刻機搞成白菜價!

所以,即使華為海思能設計出性能最好的麒麟芯片,中芯也造不了,只能由臺積電代工!

3.早在幾年前,華為就已經投資了中芯國際,共同努力突破14nm工藝!所以,華為沒有必要自建芯片製造廠!

即使是ASML這樣的公司,他們的零配件也是來自於世界各地,難道他們要去自建工廠,生產所有的零配件嗎?做不到!也沒必要!

華為也一樣,智能手機是個龐大的心態圈,各個國家的不同企業都在扮演著自己的角色,只有做好自己的核心業務,才能維持生態圈的相對平衡!

華為專注於芯片研發設計,中芯和臺積電專注於芯片製造,各司其職就好!

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