为什么说,中国一旦攻克光刻机技术,芯片就

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芯片对于当今社会的重要性不言而喻,它是未来科技的基础设施、是改变经济体制的关键利器、是引领国家发展的核心技术。

这也导致,很多人认为芯片价格就应该很贵。于是出现了24万一颗的英伟达H,35万一颗的英特尔至强铂金。

可能还有网友说,宇航级芯片单颗价格能突破百万。但是你要知道,这种宇航级芯片是国家机密,它需要单独建设生产线,复杂的测试、试验,导致成本过高。

而民用芯片可以大量生产,共同使用生产线,它的综合成本其实并不高,甚至可以很低。但最终价格如此之高,这完全是“宰客”行为。

如果,我国能够解决芯片制造难题,那么这些芯片的价格将会变成白菜价,“宰客”行为也将荡然无存。

我们突破什么,什么就会降价

不知道你有没有发现这样一个问题,那就是中国每攻破一项关键技术,相关产品就会快速降价,甚至有一种“价格屠夫”的味道了。

“钻石恒久远、一颗永流传”!这是对钻石最高的评价,消费者也对钻石这种奢侈品望而却步。

然而,中科院碳素实验室攻克大钻石技术后,全球最大的钻石制造商戴比尔斯就宣布原钻价格下调5%。

无独有偶,兆易创新刚宣布亿造内存芯片,美国金士顿就官宣下调8GB、16GB存储芯片的价格。而长江存储实现逆袭后,三星、SK海力士、美光纷纷下调产品价格。

号称“地下航母”的盾构机,在中国攻克相关技术后,价格从3.8亿元暴跌至万元,降幅高达93%,外媒直呼:“警惕中国制造”。

近日,上海微电子在28nm光刻机领域,不断的突破,这引起了荷兰ASML的担忧,总裁彼得?温宁克直接来到中国洽谈业务,并承诺在条件允许的范围内尽力满足中国客户的需求。

所以,根据以往的经验,如果中国攻克了光刻机,解决了芯片制造难题,那么芯片价格必然会下降,甚至部分芯片会降为白菜价。

有网友可能要问了:难道国产芯片就不值钱吗?

当然不是!中国制造的芯片物美价廉的原因,一方面是:我们拥有强大的人力资源优势,可以用少量的“人力”制造出更优秀的产品;另一方面:中国面向全球,向世界展现“中国制造”,自然不会狮子大开口,漫天要价。

这也是为什么,老美不希望我们突破芯片制造技术,因为其受到的损失太大了,除了利润受损外,芯片格局也会发生巨大变化。

全球芯片格局如何

从相关数据来看,目前全球芯片掌控能力最强的国家依然是美国,并且优势明显。

可以看出年,美国芯片整体掌控能力达到了54%,排在第一名;

第二名,韩国、掌控能力为22%;

第三名,中国台湾、掌控能力为9%;

第四名,欧洲、掌控能力为6%;

第五名,日本、掌控能力为6%;

第六名,中国大陆、掌控能力为4%。

综合芯片设计、制造、封装、设备、材料等多个方面数据,我们发现:

美国在设备方面更强大,占据了41.7%的市场,其次是日本占据31.1%,荷兰占据18.8%,三者合计占据91.6%的市场份额。

但实际上,荷兰的芯片设备企业就是ASML,与其说ASML是荷兰企业,倒不如说是美国说了算。

ASML的核心技术源自EUVLLC联盟,而该联盟由美国三大实验室(劳伦斯利弗莫尔实验室、劳伦斯伯克利实验室、桑迪亚国家实验室)、英特尔、IBM、AMD、摩托罗拉等组建。

ASML得到了技术,逆袭了尼康,但付出的代价是美国零部件需占比55%以上、三大股东为美国资本,合计持有ASML近30%的股权。

那么由此来看美国掌控了60%的芯片制造设备,处于绝对优势。

在芯片设计方面:美国同样一马当先。

前十大芯片设计企业中有六家为美企,并且包揽前三。分别是高通、博通、英伟达、AMD、美满、思睿逻辑。

内气企业只有韦尔一家进入了前十名,华为海思受到打压后,营收大幅下滑,无缘前十榜单。

而日本则把控了芯片材料。

、根据相关数据,日本掌控了全球66%的半导体材料,而在最关键的19种材料中,日本市占率达到50%以上的就有14种。

半导体四大材料中的晶圆、掩膜版、光刻胶、电子特气,日本占有率均超过了50%。

早在年时,日本就对韩国发起了“材料禁令”,打的韩国灰头土脸,连三星都叫苦不迭。

所以,在芯片材料方面,日本是最强的,可以说没有日本的材料,就无法制造出7nm芯片。

台积电、三星把控了7nm以下芯片制造

年全球芯片代工具体份额如下:

关键是,全球只有两家企业能够量产7nm以下的芯片,那就是台积电和三星,目前这两家企业还在进一步扩大优势,尤其是台积电。

年台积电营收达到了.84亿人民币,市场份额达到了60%,纷纷再创新高。一家独大的局面更进一步。

以上就是目前全球芯片的局面。美国在设计、设备、方面处于绝对优势、日本把控了半导体材料,中国台湾把控着制造环节,而中国内地尽管进步很快,但是整体仍处于落后局面。

那么,问题来了,如何改变这种尴尬的局面呢?关键是要突破“光刻机”。

为什么一定要突破光刻机核心技术?

芯片全产业链包括架构、设计、制造、封装、设备、材料、EDA工具,我国面临着哪些困难呢?一起来看看:

架构端:

芯片架构长期以来被ARM和英特尔所垄断,90%以上的移动芯片、95%的智能手机都选择了ARM架构,而PC、服务器则被英特尔所垄断。

如今,我们自己的架构已经成熟。

由龙芯中科打造的LoongArch架构,通过与与ARM、X86、RISC-V等主流架构指令集进行对比分析,得出了令人满意的结果:

1、LoongArch的指令系统、指令编码、指令格式、寻址模式是自主设计;

2、LoongArch的指令手册、指令说明、内容表达上与国际主要指令区别明显;

3、LoongArch未对国际主要指令系统构成侵权风险。

LoongArch架构下的龙芯与英特尔差距减小至4年,这标志着国产架构的成功。

此外,RISC-V架构方面,我国也处于领先地位。可以说在架构方面,我们并不担心ARM、英特尔卡脖子。

设计端:

设计端我们还是很不错的,拥有华为海思、阿里平头哥、紫光、中兴等企业。

华为海思能够设计多种芯片,涉及智能手机、AI、5G、基带、服务器、云计算、自动驾驶等多场景,不仅性能强大而且很受市场欢迎。

麒麟是海思设计的全球第一款5nm5G手机芯片,巴龙G基带更是逆袭了高通骁龙X55。

阿里平头哥在RISC-V指令集中处于领先地位,设计的玄铁、倚天、含光等芯片,性能十分优秀。其中,云芯片倚天,性能超过业界标杆20%,能效比提升50%以上。

EDA工具方面:

华大九天实现了模拟电路的全流程覆盖,数字电路中实现了点工具的突破,同时在部分领域实现了5nm商用,国内市场占有率达到了6%,可以说实力不俗。

概伦电子在核心关键产品tupo3nm工艺节点,具备了国际市场竞争力,但未能实现全流程覆盖。

最近,EDA市场又添一员大将,那就是华为。华为的EDA工具实现了硬件、软件、芯片的14nm全覆盖,尽管工艺上稍显落后,但未来潜力巨大。

可以说,未来2、3年内国产EDA就可以满足需求。

封装方面:

封装方面,我们具备国际领先的优势。

年11月,长电科技公告:公司已经实现4nm工艺制程的手机芯片封装,在芯片和封装设计方面和客户展开合作,可帮助客户将2.5D和3D等各类先进封装集成到智能手机和平板电脑。

这样的成绩处于全球前三,仅次于日月光和安靠。绝对能够满足国产芯片的需求。

我们弱点就在于制造环节,其中又以设备为最弱。

中芯国际CEO梁孟松公开说:“公司已经攻克7nm技术,5nm研发工作也提上了日程,只待EUV光刻机。”

也就是说如果我们拥有EUV光刻机,就能够在短时间内实现7nm芯片量产,这绝对是个好消息。

但实际上,EUV光刻机只有ASML能够制造,全球仅此一家。由于老美的“芯片禁令”,我们暂时无法购买EUV光刻机及其零部件。

那我们自主研发不行吗?当然可以,只是很难。

EUV光刻机是全球科技的集大成者,被称为“工业皇冠上的明珠”。全部零件高达10万个,多个精密轴承,多条线缆、2公里管道,光是组装就要花费半年。

这样一台精密设备售价12亿元,它的供应商有近家,其中不乏蔡司、通快这类大厂。

想要打造国产EUV光刻机,就要掌握核心技术,光源、光学透镜、双工作台,还要替代其他0多家“高精特”。

想要制造EUV光源,首先就要研发一台功率30KW的激光器,发射出次/秒的高频激光,光这项任务就难倒了许多企业。

而光学透镜的平整度要比普通镜片精密倍,目前只有德国蔡司能够完成,想要超越了这个百年老店,其难度实在太大了。

而双工作台也是难度,ASML的双工作精确度达到了2nm,而清华大学和华卓科技研发的双工作台精密度为10nm,还需努力啊!

但是,如果我们能够突破EUV光刻机,那么其他设备还在话下吗?至于半导体材料,我想那时候,日本会主动提出供货吧!

因为,当你足够强大时,会有更多的人依附你,在芯片领域也是如此!

写到最后

如果我国能够突破光刻机技术,就意味着我们在光学透镜、精密仪器等多个领域处于了领先地位。

老美无法封锁,就只能合作,而其他芯片企业更会选择依附,那时候芯片产业链将向我国转移,整个科技格局都会改变。

到时候,芯片不再是暴利行业,某些芯片价格跌到白菜价也不足为奇。

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