芯片制造難度到底在哪里

芯片制造難度到底在哪里

1：首先，芯片的研發(fā)周期長，試錯成本高，不是砸錢后，十天半個月就會有效果的。芯片試錯成本高和排錯難度大?；ヂ?lián)網(wǎng)做一個app，可以一天出一個版本，試錯和修改的成本幾乎為零。但是放在芯片上就不行，不算架構(gòu)設(shè)計(jì)，從電路設(shè)計(jì)開始，到投片，最少要半年時間。投片送到工廠加工生產(chǎn)，一般要2個月到3個月。最重要的是一次投片的費(fèi)用最少也要數(shù)十萬元，先進(jìn)工藝高達(dá)一千萬到幾千萬。如此高的試錯和時間成本對一次成功率的要求極高。所以研發(fā)一款商業(yè)芯片，在保證大量投入的前提下，一般至少需要一到兩年的時間，如果要開發(fā)工業(yè)領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域的芯片，這個周期會更長。這也是為什么我們的龍芯17年來投入數(shù)十億，最終也是不了了之的重要原因。

芯片是如何制成的？第一要提煉高純度二氧化硅，做成比紙薄的晶圓，第二要在晶圓上用激光刻出幾億條線路，鋪滿幾億個二極管三極管，第三把每片晶圓組合鏈接好密封，指甲蓋大小的芯片里大約有70億個二極管，難怪中國土地上造不出來……外界認(rèn)為，中興如果倒閉，華為可能也會倒閉，小米、聯(lián)想等一系列企業(yè)都無一幸免。美國商務(wù)部新聞發(fā)言人瑞爾特表示，對于中興的禁令目前沒有扭轉(zhuǎn)的余地或協(xié)商的空間，〝這是一個7年的禁令。〞也就是說，要嚴(yán)格地等到7年后才有望重啟協(xié)商。

是對研發(fā)人員的素質(zhì)要求極高，試錯周期長需要邏輯嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度，排錯難度大需要一套科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。而這兩方面，恰恰是國內(nèi)教育的軟肋。過分重視知識的記憶，而忽略邏輯和方法，這是中國軟件工程師的硬傷，靠自己的聰明和勤奮無法彌補(bǔ)的，所以中國很多芯片開發(fā)最終都以失敗收場。而引進(jìn)海外技術(shù)人才和留學(xué)人員，又受到歐美日大企業(yè)的限制，在很多芯片的關(guān)鍵技術(shù)上，華人根本無法接觸。

2：集成電路的應(yīng)用范圍覆蓋了軍工、民用的幾乎所有的電子設(shè)備。毫不夸張地說，集成電路是計(jì)算機(jī)業(yè)、數(shù)字家電業(yè)、通信等行業(yè)的絕對“心臟”。芯片的生產(chǎn)，涉及到電子、信息、材料等諸多行業(yè)，體現(xiàn)的是一個國家整體的工業(yè)實(shí)力和研發(fā)能力，只要在哪一個方面出現(xiàn)短板，基本就無法完成。這也是為什么至今，核心高端芯片技術(shù)只被美日歐韓臺等為數(shù)不多的幾個經(jīng)濟(jì)體掌握的重要原因，中國90%的芯片需要從這些經(jīng)濟(jì)體進(jìn)口，欠賬太多，追趕談何容易。

阿里巴巴要想在一年內(nèi)開發(fā)一款商業(yè)芯片也許并非難事，華為的麒麟芯在商業(yè)領(lǐng)域還算是說得過去的。但是要說在短期開發(fā)出更高級別應(yīng)用的芯片，要改變中國芯片業(yè)的整體狀況，阿里巴巴今天的爆料只能說具有象征性的意義。

30多年來，中國依靠廉價勞動力、廉價的資源、土地和優(yōu)惠的稅收，以及犧牲環(huán)境為代價，吸引了全球第五次產(chǎn)業(yè)大轉(zhuǎn)移，以“三來一補(bǔ)”加工貿(mào)易出口起家，從一個瀕臨崩潰的農(nóng)業(yè)國，發(fā)展成為收入中等的制造業(yè)大國，成績不可為不明顯。但是制造業(yè)的核心部件“芯片”，中國的自給率非常低，只有10%，偌大的中國，手機(jī)、電腦、家電、通訊設(shè)備、服務(wù)器。。.等諸多高科技設(shè)備的芯片，依然大量依靠進(jìn)口！

3：全球半導(dǎo)體市場規(guī)模4385億美元，前十大廠商分別是三星、英特爾、SK海力士、Micron、博通、高通、德州儀器、Toshiba、英偉達(dá)和恩智浦。沒有一家中國廠商的身影！這就導(dǎo)致，你用的手機(jī)，玩的電腦里幾乎都是一顆來自國外的“芯”，大多數(shù)手機(jī)廠商用的芯片都是來自高通。一旦別人進(jìn)行技術(shù)封鎖，不賣芯片給你，所有已經(jīng)簽訂的合同都無法交貨，美國媒體預(yù)言三周內(nèi)中興將破產(chǎn)，確實(shí)駭人聽聞，但也并非空穴來風(fēng)。

在美國制裁中心引發(fā)“斷芯”風(fēng)波后，很多人才如夢初醒，中國目前很多產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)、關(guān)鍵材料和部件都被歐美日等發(fā)達(dá)國家企業(yè)壟斷。大到精密機(jī)床、半導(dǎo)體加工設(shè)備、飛機(jī)的發(fā)動機(jī)，小到園珠筆芯、高鐵的螺絲釘、電子產(chǎn)業(yè)的芯片、液晶顯示用間隔物微球、微電子鏈接用的導(dǎo)電金球、分析檢測用的色譜柱填料、生物制藥用分離純化層析介質(zhì)等?？梢哉f，國外一個很小的企業(yè)如果不供應(yīng)相關(guān)材料，就可以讓中國萬億級的產(chǎn)業(yè)癱瘓。

4：中興事件讓我們明白：我們一直鼓吹的所謂的世界領(lǐng)先的整機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)際上是建立在沙子一般的地基之上，皇帝的新衣被人扒得一干二凈。從目前的情況看，扒衣還在繼續(xù)。

2018年4月19日，美國國會美中經(jīng)濟(jì)與安全審查委員會發(fā)布報(bào)告稱，中共政府“可能支持某些企業(yè)進(jìn)行商業(yè)間諜活動”，以提高中企競爭力并促進(jìn)政府利益。報(bào)告中，中興、華為、聯(lián)想三家中國企業(yè)被點(diǎn)名。報(bào)告明確寫道，中國不是美國盟友，也不會在短時間內(nèi)成為美國盟友。有證據(jù)確鑿的實(shí)例證明，中共政府及與其相關(guān)的主體“一再涉及竊取與濫用知識產(chǎn)權(quán)，以及國家主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)間諜活動”。

這意味著：繼中興后，華為聯(lián)想極可能成為成為美國下一輪技術(shù)制裁的目標(biāo)，雙方的貿(mào)易戰(zhàn)也會愈演愈烈。不知道在這樣惡劣的環(huán)境下，華為、聯(lián)想能經(jīng)受住美國的幾輪打擊？

5：知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)的壟斷地位，是美國敢于對任何一個國家、一家企業(yè)發(fā)起技術(shù)戰(zhàn)的根本原因。而在這一背后，是美國講信用的商業(yè)環(huán)境；是信息能自由獲取自由流動；是大學(xué)內(nèi)學(xué)術(shù)研究不受限制；是知識產(chǎn)權(quán)受到強(qiáng)有力的保護(hù)；尊重人的個性和創(chuàng)新精神；政府為企業(yè)減稅，至少讓企業(yè)敢拿出錢來搞研發(fā)。具備這些條件，產(chǎn)生一些引領(lǐng)世界的高科技企業(yè)那是水到渠成的事情。

所以想對那些“刀槍不入精神”的后裔說：對不起，核心技術(shù)真的不是你喊幾句口號，想搞就能搞出來的，抓著自己的頭發(fā)不能離開地球。掌握核心技術(shù)的思維本身就是急功近利，創(chuàng)造能產(chǎn)生核心技術(shù)的大環(huán)境才是正道。

芯片是設(shè)計(jì)難還是工藝難

芯片制作完整過程包括：芯片設(shè)計(jì)、晶片制作、封裝制作、測試等幾個主要環(huán)節(jié)，其中每個環(huán)節(jié)都是技術(shù)和科技的體現(xiàn)。對于芯片來說設(shè)計(jì)和工藝都很復(fù)雜，但是相比較而言，制造工藝更難。

整個工廠主要分為切片、焊線、模壓、印字、電鍍/植球、測試等，每一次工藝或者制程更新和改進(jìn)，對于每個車間來說都要做可行性認(rèn)證、改換模，上下流程車間的對接。

我們當(dāng)時給華為海思和展訊代工過，技術(shù)要求非常高，有時候整個車間試做一個月，有時候僅僅其中設(shè)備的ESD不過關(guān)，就要重新改進(jìn)工藝。

芯片價格不便宜，我們模壓車間每天要過量上百萬顆芯片，良率低于99.98％，就要停機(jī)溯源。重大不良率，主管領(lǐng)導(dǎo)要降級。

工廠所有的設(shè)備都是日本品牌，我們車間的設(shè)備總價值過5億人民幣。工藝工程師平均培訓(xùn)周期要3年以上。國產(chǎn)芯片真正想在設(shè)計(jì)和制作工藝上趕超日美，還需更大的努力，政策的扶持，資本的推崇。