中國芯片產(chǎn)業(yè)落后的原因

眾所周知，芯片是世界上最難掌握的核心技術(shù)之一，也是衡量國家科技實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。目前，中國在芯片的研究和生產(chǎn)領(lǐng)域跟其他國家有著巨大差距。那是什么原因造成這樣的局面呢？

中國近幾十年來對外改革開放，經(jīng)過了第一次、第二次甚至是第三次的產(chǎn)能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移的帶動，科技領(lǐng)域也得到了高速的發(fā)展，其中包括計(jì)算機(jī)、軍事、工業(yè)、能源等領(lǐng)域。有很多人發(fā)出這樣的疑問，為什么一個(gè)國家能造原子彈、航母、天宮一號、神6，卻造不出一個(gè)“小小的芯片”呢？

為何“造芯”那么難？我們?nèi)奔夹g(shù)？資金？人才？政策扶持？就這些問題，今天我們結(jié)合中國國情及產(chǎn)業(yè)行情來分析下背后的原因。

01

中國芯片產(chǎn)業(yè)落后的原因

任正非曾表達(dá)過這樣的觀點(diǎn)：

“修橋和修房子已經(jīng)是常態(tài)，只要有錢就可以，但芯片這東西不行，要有數(shù)學(xué)家、化學(xué)家、物理學(xué)家才可以，中國只有在這些方面下功夫，才能讓中國芯片在國際上擁有一席之地。”

高端芯片的制作一直處于瓶頸狀態(tài)，我們芯片設(shè)計(jì)的工具，用的是國外的EDA軟件，就連中國最好的芯片設(shè)計(jì)公司華為海思量產(chǎn)的工藝雖然已經(jīng)達(dá)到了14nm，但是相比臺積電5nm制作工藝來說，我們的差距還是很大的，而且生產(chǎn)的良品率也非常低，一般只有25%左右，這對整個(gè)芯片設(shè)計(jì)來說，無疑是一種巨大的浪費(fèi)。

芯片生產(chǎn)大致分芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封測三大環(huán)節(jié)。

中國1380家芯片設(shè)計(jì)企業(yè)中，80%以上企業(yè)年?duì)I收少于1億。雖然這類企業(yè)的整體營收增速達(dá)到13.4%，但因?yàn)橹袊A廠的代工產(chǎn)能無法滿足芯片設(shè)計(jì)高漲的需求，導(dǎo)致缺口一直在擴(kuò)大。沒有國家的統(tǒng)一戰(zhàn)略、各企業(yè)各自為戰(zhàn)。

雖然海思沖進(jìn)了全球前10，但也只是第10；芯片代工上，因?yàn)槭苤朴?**，只能在14nm做文章，而臺積電和三星已向5nm進(jìn)發(fā)?，F(xiàn)如今的華為只是攻克了芯片的設(shè)計(jì)問題，關(guān)于芯片制造的方法還不成熟。

02

芯片有那么難產(chǎn)？

技術(shù)研發(fā)有三條鐵則：研發(fā)就是燒錢燒時(shí)間，這是根本；有需求或者認(rèn)為有需求才會投入研發(fā)，這是動機(jī)；研發(fā)第一步必然是探究已有的同類技術(shù)，俗稱山寨。

把任何一種技術(shù)不斷拆解，大概就分為這么幾個(gè)方面：設(shè)計(jì)、材料、生產(chǎn)設(shè)備，而設(shè)備本身也可以歸結(jié)為設(shè)計(jì)和材料，所以歸根結(jié)底，技術(shù)能力可以籠統(tǒng)地理解為材料能力加設(shè)計(jì)能力。

需要大量時(shí)間才能熬出來的技術(shù)，只能慢慢去追趕。在工藝材料這一關(guān)，很難突破。比如說，作為“工業(yè)之母”的高端機(jī)床，只能仰望日本德國瑞士。最大的限制就是材料，高速加工時(shí)，主軸和軸承摩擦產(chǎn)生熱變形導(dǎo)致主軸抬升和傾斜，刀具磨損導(dǎo)致的誤差，等等，所以加工精度極高的活，我們還是望“洋”興嘆。

做芯片的原材料是高純度硅。用于太陽能發(fā)電的高純硅要求99.9999%，全世界超過一半是中國產(chǎn)的。但是，芯片用的電子級高純硅要求99.999999999%（11個(gè)9），幾乎全依賴進(jìn)口。

把70億個(gè)晶體管在指甲蓋大小的地方組成電路，其難度可想而知！一個(gè)路口紅綠燈設(shè)置不合理，就可能導(dǎo)致大片堵車。電子在芯片上跑來跑去，稍微有個(gè)結(jié)點(diǎn)出問題，電子同樣會堵車。所以芯片的設(shè)計(jì)異常重要，重要到了和材料技術(shù)相提并論的地步。

03

華為的芯片之“根戰(zhàn)爭”

美國對中國是打的一場“根的戰(zhàn)爭”。所謂的根的戰(zhàn)爭，就是關(guān)于核心的戰(zhàn)爭，就是可以釜底抽薪，一勞永逸的戰(zhàn)爭。

就算你全球出貨量全球第一，一年不到就有可能被掐住命運(yùn)咽喉。這就是技術(shù)之根的力量，它掌握著最終命脈。

現(xiàn)在沒有一家可以離開美國的原生技術(shù)，一些國外的企業(yè)（包括臺積電）斷供華為雖然損失了一個(gè)重要客戶，但如果違背美國的規(guī)定遭受的可能是“滅頂之災(zāi)”。

即使是臺積電這樣TOP1的全球芯片制造龍頭，基礎(chǔ)材料依然來自于美國AMAT、LAM公司，同樣“操控于”美國之手。

最近一個(gè)多月以來，華為的每一個(gè)動作都引起廣泛關(guān)注。

從最早猜測華為將自建晶圓廠轉(zhuǎn)型IDM模式起，到后來網(wǎng)上熱傳華為招聘***工藝工程師，再到華為“瘋狂挖人”，還有“松山湖會戰(zhàn)”、“南泥灣項(xiàng)目”，一直到刷屏的“塔山計(jì)劃”，所有的線索都指向了最初的猜測——華為將自建非美技術(shù)芯片生產(chǎn)線。

塔山計(jì)劃，是指華為預(yù)計(jì)在年內(nèi)建設(shè)完成一條“完全沒有美國技術(shù)”的45nm的芯片生產(chǎn)線，以應(yīng)對當(dāng)前國際形勢下，臺積電等芯片代工廠無法為華為代工生產(chǎn)芯片的困境。

華為與相關(guān)合作伙伴還在探索建立28nm的自主技術(shù)芯片生產(chǎn)線。具體的合作伙伴包括上海微電子、沈陽芯源（芯源微）等等國內(nèi)等數(shù)十家企業(yè)。

雖然45nm與臺積電的5nm工藝制程相差了多少代，但是，簡單的“去美國化”四個(gè)字就需要付出極大的努力去克服。

客觀上講，建成一條完全排除美國技術(shù)自主45納米芯片的生產(chǎn)線有很大的困難，但是，畢竟有很多企業(yè)在朝這個(gè)方向努力，加快了整個(gè)***的進(jìn)程。

04

齊心協(xié)力打造“中國芯”

不過，我們還是有希望的，中國的優(yōu)勢向來是“舉國體制”。舉一國之力，來突破一件大事。就像前面所說的需要國家的統(tǒng)一戰(zhàn)略，才能打造一個(gè)健全的電子產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。

芯片生產(chǎn)不僅僅關(guān)系到電腦、手機(jī)生產(chǎn)，不僅事關(guān)華為一家企業(yè)。幾乎在今天所有需要利用電子計(jì)算的任何領(lǐng)域，都需要芯片的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)，大到火箭的發(fā)射，小到汽車駕駛，更不用說未來的人工智能。

中國芯片行業(yè)已經(jīng)擁有了走向成功的眾多因素：無數(shù)從海外回流的頂級人才，不斷壯大的國產(chǎn)工程師隊(duì)伍，卓越民企等樹立的標(biāo)桿機(jī)制，國家充沛且持續(xù)的資金支持。

目前，國內(nèi)芯片公司掀起集體上市潮，且上市之路都一路綠燈。這基本坐實(shí)了中國在芯片領(lǐng)域全方位、全生態(tài)布局的基本思路。也通過現(xiàn)實(shí)證明了未雨綢繆的必要性。

行業(yè)中市值突破千億企業(yè)也不在少數(shù)，它們在各自的領(lǐng)域，以領(lǐng)頭羊的身份引領(lǐng)著中國芯片產(chǎn)業(yè)崛起。基于中國在5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等“新基建”的全面帶動，中國的芯片市場將迎來一輪爆發(fā)，并推動中國芯片生態(tài)的整體進(jìn)步，我們將拭目以待！

原文標(biāo)題：中國高端芯片國產(chǎn)化的堅(jiān)信之路

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