回覆列表
  • 1 # IT程式猿的那些事

    目前來看和美國相比差距還是很大的,半導體晶片是個涵蓋多個學科和科技的系統工程,短時間內很難追上美國!

    中國半導體行業起步晚, 人才短缺,短板明顯,尚未掌握很多核心技術。經過這些年的發展,中國半導體晶片行業雖然取得了很大的進步,但是未來的路還很遠。

    一顆晶片從設計到生產需要經歷多個環節,下面針對這個過程中涉及到的相關領域,簡單的談一下我對中國半導體行業現狀的認識和看法。

    (1)PC端CPU是追趕難度最大的高階晶片。

    大家都知道,PC端CPU兩大生產商Intel和AMD基本佔據了全球所有的PC市場。中國產CPU有龍芯和飛騰,但中國產CPU的主頻、效能、功耗和相容性和Intel及AMD差的很遠,中國產CPU的路還太長。

    (2)移動端的CPU國內外差距相對較小。

    美國高通的地位依然是不可撼動。華為海思的麒麟CPU做的已經足夠好,雖然是站在英國ARM這個巨人的肩膀上的。紫光展銳在移動端的CPU晶片上也有所斬獲。但令人氣憤的是,最近美國將對華為的制裁升級,企圖限制華為在半導體晶片領域的發展,麒麟CPU的未來還是個未知數。

    (3)在顯示卡晶片領域,美國的NVIDIA則主宰著全球的顯示卡晶片市場。(4)在儲存器晶片領域,和國外的差距會逐漸縮小。

    目前全球儲存晶片主要有三大類,根據銷售額大小依次為:DRAM、NAND Flash 以及Nor Flash。

    南韓儲存晶片巨頭三星和海力士獨佔鰲頭,佔據了全球一半以上的市場,還有美國的美光、日本的東芝等。

    中國三大儲存晶片企業長江儲存、合肥長鑫、兆易創新,紛紛開始佈局,投產儲存晶片,有望打破韓美日壟斷儲存晶片的局面。

    長江儲存已經實現64層快閃記憶體的量產,併成功研發出128層快閃記憶體晶片。

    合肥長鑫則在DRAM儲存晶片上發力,於2019年實現了DDR4的光威記憶體的量產,並於2020年5月正式推向市場,從各項引數來看,長鑫記憶體顆粒已經非常接近三星、海力士以及鎂光等國際巨頭的產品效能。

    兆易創新在Nor Flash儲存晶片表現優異,在全球市場上佔有一定的市場份額。

    (5)在FPGA、DSP、AD/DA 等高階通用型晶片領域,國內外技術懸殊。

    在FPGA領域,FPGA巨頭都在美國,Xilinx,Altera,Lattice,Actel,Atmel,Avago,Cypress等,各自都有自己的獨門祕密武器。其中Xilinx是全球FPGA的霸主,千萬門級,16奈米的領先者; Actel是反熔絲的先驅,宇航級的開拓者,其他任何一家的產品,都是工業級、軍工級,宇航級產品不可缺少的核心晶片,也是全世界國家從事尖端科技的短板和苦主。

    這些領域由於都是屬於通用型晶片,具有研發投入大,生命週期長,較難在短期聚集起經濟效益,因此在國內公司層面發展較為緩慢,甚至有些領域是停滯的。

    2、EDA晶片設計軟體

    目前國際上主要有三大積體電路EDA軟體公司,分別是Mentor Graphics、Cadence和Synopsys。這三家美國公司在EDA行業的市佔率幾乎形成了壟斷。而目前能涵蓋整個晶片設計和生產環節的EDA提供商只有Cadence和Synopsys。

    英特爾、蘋果和高通等晶片生產與設計大廠都需要向這兩家公司採購EDA軟體和相關服務。中國頂級晶片設計公司華為海思、長江儲存、紫光展銳等都要向這些美國公司購買EDA設計軟體。

    國內的EDA廠商華大九天、芯禾科技、廣立微等只能提供部分EDA設計工具,無法提供覆蓋IC 設計、佈線、驗證和模擬等整個產業鏈的EDA工具。而且中國產EDA軟體和先進工藝的結合不好,對先進工藝的晶片支援不夠。所以,中國產EDA公司的技術能力還遠無法和這些國際頂級EDA公司抗衡。

    中國大陸最強的晶片製造商中芯國際,雖然取得了長足的進步,但是和頂級廠商的差距也很明顯,特別是在先進的製程方面。中芯國際已經宣佈了14nm的量產,並開始投入7nm技術的研發,但是5nm及以下的製程,還要依賴於荷蘭ASML公司的EUV極紫外線光刻機,因為受美國的干擾,中芯國際訂購的一臺EUV光刻機遲遲沒有到貨。

    臺積電、三星和英特爾,是荷蘭ASML公司的大股東,最先進的EUV極紫外線光刻機基本被他們瓜分完了。

    另外,中國在僅次於光刻機的刻蝕機領域取得巨大的進步,上海中微半導體在年近花甲的創始人尹志堯博士的帶領下已研製出5nm的等離子刻蝕機,達到了國際先進水平,成功的打入了臺積電等頂級晶片製造廠商的市場。

    4、半導體原材料

    半導體制造材料主要包括矽片、電子氣體、光掩膜、光刻膠配套化學品、拋光材料、光刻膠、溼法化學品與濺射靶材等。

    全球半導體材料產業依然由日、美、 韓、德等國家佔據絕對主導。中國半導體材料在靶材、封裝基板、研磨液、光刻膠等細分領域產品已經取得較大突破,部分產品技術標準達到全球一流水平,但是整體水平上和國際一流水平還有較大的差距。

  • 2 # 大金聊科技

    中國產晶片有機會追上美國晶片。但這不僅僅需要的是時間,還需要大量的人力,資源投入以及愚公移山、精衛填海的精神!

    首先通常你們想到的是不是這個。

    還有大家熟悉的高通晶片

    晶片通常在電路板上出現,通常是那個黑方塊,有時候為了保護晶片或者散熱,也會在外面加一個金屬塊或者風扇。相對還是比較容易辨認。

    按照使用功能,晶片大致可以分成兩類:

    1.晶片的製作流程以及需要的資源

    晶片的製作過程與日常大部分工業品的生產是相似的,首先是設計出圖;然後用專用裝置+原材料進行加工生產;出品後進行測試封裝;驗證合格上市。

    這是一個閘電路圖,是下圖放大數倍擷取的,下圖是某個晶片電路圖的一部分。一般送給晶圓廠的圖紙也是這東西。

    設計需要使用EDA軟體,目前為止,國外三家公司佔了60%以上的市場,行業第一synopsys新思是美國公司。做晶片設計離不開他們的軟體。

    EDA是啥?EDA是電子電路行業設計軟體的統稱。通常用於電腦端畫出電路後的模擬,電路板PCB的設計繪製,以及大規模積體電路的設計。

    EDA軟體讓設計者從最底層的概念,演算法,協議來設計電路,完成電路驗證,生成IC積體電路圖或者PCB電路板板圖。

    晶片製造加工&光刻機等

    設計圖出來後就該準備開工製作了,基本上就是按圖行事。

    按照我個人的話描述,就是

    提取多晶矽生成高純度單晶矽單晶矽切片做晶圓走前/後端流程 在晶圓上光刻膠,溼洗,光刻,離子注入,幹/溼蝕刻,等離子沖洗,熱處理,化學氣相澱積CVD,物理氣相澱積PVD,分子束外延長,電鍍處理,化學機械處理,晶圓測試,打磨成型

    走完以上幾部就完成了在代工廠的任務,出品就該去測試封裝環節了。

    foundry是指代工廠,比如臺積電,中芯國際。

    IDM(Integrated Design and Manufacturer)這個比較牛,是指從整合設計到加工都能搞定的公司。

    一個晶片的加工步驟有2000多步,都可以寫一本書了,咱們長話短說,挑重點來。

    國際上光刻機廠家不是沒有,但只有荷蘭ASML一家獨大,高精尖的晶片生產只能是用他們的產品。目前ASML的極紫光7nm製程EUA光刻機是最頂尖產品,售價高達一億多美刀,年產量十臺左右,有錢也得排隊…中芯國際為了買它也是排了好幾年隊。

    中國產的光刻機也有,上海微電子,最先進製程90nm。顯然還是有明顯差距。簡單說,有十幾到二十年差距

    晶片是在矽片上畫畫的藝術,或者說微雕的藝術。首先,從沙子裡做矽提純得到多晶矽,然後多晶矽製成單晶矽經多個流程工藝後切片得到晶圓,接著在晶圓上做光刻蝕刻等工藝流程生成晶片。

    有人調侃說有沙子就能做晶片,這話不太嚴謹,就像人說有雙腿就能從中國走到非洲一樣。

    簡單描述,做晶片就像蓋房子,晶圓切片就像是地基,用的就是他的單向導電特性;我們在這個地基上做各種結構(場效電晶體),搭各種線(電路連線),通過多次重複相同步驟,最後蓋成了一個立體的多層的樓房。

    換個簡單立體示意圖,可以看到晶片內部電路結構,以幫助理解。

    測試封裝

    這個環節的技術國內目前還相對成熟,因為相對於前幾項測試封裝技術門檻也不是特別高。而且國內做這塊的廠家也比較多,這裡就不再多聊了。

    美國目前是全球半導體行業的領軍者

    …顯然,目前美國坐在全球半導體行業的頭把交椅上。截止2018年資料,美國佔了全球48%晶片產量第二是南韓,再往後是日本,歐盟。中國的市場比例不足5%。

    48%對比5%。從這,從這你就可以理解美國針對華為為什麼要從晶片下手了,晶片領域基本上就是美國的主場。

    美國在半導體行業供應鏈關鍵層面掌握著話語權

    美國在半導體,晶片裝置的核心設計專利和工具、晶片設計商,晶片整合設計生產商、生產裝置方面都佔據著行業內的絕對優勢。

    中國在產業鏈內能超過美國的,主要是代工廠,還有部分原料廠商

    中國產晶片能否追趕上美國晶片?

    我們有機會追上美國晶片,但需要大量的付出包括人員,資金甚至配套政策更需要大家的寬容和耐心。我相信大風起於青萍之末,持續的努力終會修成正果。

    縱觀歷史,中華民族在數年前來有一多半時間以一國之力,佔據全球GDP的1/3。說明中國一直以來就不缺優秀的技術和實力甚至滿清時期,中國也是極其富庶的國。當然這些都不是靠炒房子得來的,而是靠數千年來專注於各種技術和工藝的積累。

    所以,我們有優秀的傳統,有勤勞的雙手,也有優秀的人才。我們只是缺少耐心和為長期目標付出的堅守。做科技研發不像做投資,投資的人,那些基金經理都只盯著眼前的利益,恨不得一年內就有巨大回報,沒辦法這是被投資方客戶逼出來。科研能這麼幹,必須要有耐心,還需要足夠的資金,這樣才能修成正果。

    單說晶片,我們確實在設計和加工環節有受制於人的地方,例如光刻機,例如設計軟體。但是條條大路通羅馬,如果有政府或行業協會主導設定長期發展扶持計劃並提供資金支援,例如5年甚至10年計劃,進行逐一課題攻堅,必然會找到合適的解決方案。

    我相信目前的中芯國際就將會是一個行業樣板。

    我們沒有別的,我們有讓全世界都羨慕的巨大市場,只要中國人對自研晶片多一些寬鬆和支援,我相信要不了十年,一定會有諸多像華為海思一樣的晶片公司成長起來,而我們的產業鏈量更加完整和獨立。

  • 3 # 故事前沿

    自主研發晶片在一定程度上代表著一個國家的高階生產力。

    這也是中國一直以來的痛,由於用著美國南韓的晶片,在做事上便要處處看別人的臉色。

    自華為麒麟970釋出以來,中國人真正的燃起了對中國產晶片的希望。後面華為推出的一系列晶片也是沒有令眾人失望。

    除了華為,阿里也組建了自己的晶片研究所——平頭哥和達摩院,並且在AI處理晶片上取得了不錯的反響。

    和華為合作,為華為設計麒麟970、980GPU的寒武紀近日也宣佈將會朝著獨立的第三方晶片公司前進。

    如此看來,中國的晶片設計已經展現出了百花齊放的陣勢。

    但是近日有一條新聞,則是又向大家潑了一盆冷水。美國擬通過法案限制臺積電給華為代工生產晶片。

    是的,晶片如果只有設計那不過是紙上談兵,只有落地到生產上,交付到下游供應商,讓使用者能夠使用到。那才是真的完成了一系列的生命流程。

    而中國大陸在晶片的生產上卻還是落後於歐美國家。中芯國際固然能夠生產晶片,但是技術還遠沒到達7nm級別的工藝。而臺積電已經可以進行5nm級別的量產了。

    對於大陸來說,我們的晶片正在崛起,但是我們也應該認清楚一個事實,那就是我們還有很長的路要走。但是我們要相信我們能夠做到,我們也一定能夠做到。

  • 4 # 浩子哥科技賦能

    中國產晶片並不弱於美國晶片,但是大陸晶片遠遠落後於美國晶片!

    中國產晶片與美國晶片旗鼓相當?

    晶片的種類有成千上萬種,在大部分細分領域裡,美國晶片是遙遙領先的;

    不過,在智慧手機晶片、通訊裝置晶片領域,咱們中國產晶片不弱於美國晶片,甚至還要強一些;

    在通訊裝置製造領域,華為的5G裝置是遙遙領先的,華為的5G基站天罡晶片要甩美企好幾條街!

    在智慧手機晶片研發領域,華為海思半導體的研發實力,絲毫不弱於三星、高通和蘋果,華為麒麟系列晶片、三星exynos系列晶片、高通驍龍系列晶片、蘋果A系列晶片,是全球手機晶片研發四大豪強;

    如果對比電腦晶片的話,咱們中國產電腦晶片還是落後不少的!

    ……

    大陸晶片製造落後美國晶片製造5-10年

    如果僅僅拿大陸晶片與美國晶片做對比的話,沒有臺積電的助攻加成,咱們還是要落後美國晶片業至少5-10年的;

    咱們大陸的晶片製造商中芯國際剛剛完成了14nm製程晶片量產(為華為海思半導體代工麒麟710A晶片),實現了大陸14nm晶片從0到1的突破!

    ……

    美企在半導體領域的領先優勢是非常大的,咱們國內的半導體企業都要勒緊褲腰帶拼命幹下去!

    不管是10年、20年,還是30年,咱們一定要超越,至少可以並駕齊驅!

    ……

  • 5 # Lscssh科技官

    這還用問?肯定能追上,目前我們中國產晶片整體上並不太落後,真正落後的只是在一些高階的製造裝置上。

    中國在半導體產業上整體是落後的,尤其是在一些高階裝置上更是有代差,這種差距將嚴重影響我們的中國產晶片能力。

    現有晶片產業差距情況:

    目前我們的晶片產業正在逐步追上美國的晶片產業,就拿我們熟悉的電腦、手機等裝置晶片來說。

    正真的差距整個產業的核心裝置

    這次美國針對華為晶片斷供後,凸顯出的半導體產業核心問題是生產裝置上落伍,尤其是沒有自己的高階裝置。比如光刻機這塊,我們現在量產機型僅有90nm製程,根本無力用於製造高階的晶片。

    這種狀態下,即便我們能研發設計出高階的晶片,但也沒有代工廠商能進行生產,現在全球領先代工廠只有臺積電和三星,我們中芯的技術還有有代差,至少落後5年上下。

    高階光刻機要進口,生產製程上還落伍,這基本上預示著美中國人只要卡住這些就能徹底卡住我們的脖子。

    未來,我們必須要在這方面做出努力和突破。

    根據目前的訊息來看,大部分晶片領域樂觀估計5年可能追上美國,但整個半導體產業想要全面追趕上怕是最少也得10年左右甚至是更長時間。

    讓我們一起努力,支援中國產半導體產業的發展吧!中國在這塊有著龐大的市場需求,只要我們國民支援就一定能靠國內市場發展起來。

  • 6 # 石事觀察

    中國產晶片追上甚至超過美國只是一個時間問題,在此之前咱們革命尚未成功,同志仍需努力。我就不信,美國能夠真正的封鎖中國,我同時更加相信中國的科學家,在不遠的將來,我們的CPU天梯榜上名列前茅的都是中國產U。

  • 7 # 創業者李孟

    對於新品背後的原料以及材料到底是美國還是中國,這個我不是很專業無法肯定給出答案,但是目前在國內已經誕生的晶片技術也絕對是起到了頂樑柱的作用了,無論是伺服器的晶片、手機電視手錶等形式採用的晶片,中國產了在崛起,追趕上美國是有可能的,但是十年至少需要十年時間吧!

    但是從2019年之後華為推出的海思晶片轉正,在伺服器領域推出了鯤鵬、還是海思在手機領域推出的麒麟系列晶片都在2014年之後開始逐漸的展露頭角,在2019年開始因為中美貿易開始出名,同一年聯發科也開始發力,打造天璣系列5G晶片,是要超越麒麟990的晶片的天璣1000系列,在5月19日搭載在vivo旗下的IQOOZ1品牌上,據悉這款處理器是具備5G SOC的旗艦晶片!

    採用Cortex A77架構的聯發科天璣1000 Plus旗艦處理器,安兔兔跑分超過53萬分,從成績來看,應該是略弱於驍龍865,但強於麒麟990的,天璣1000 Plus內建基帶,因此,聯發科將其定義為目前跑分最高的整合式5G SoC平臺。

    所以目前而言在整個功能搭載方面我覺得中國產的手機晶片在進步,至少目前在5G旗艦晶片方面已經比高通驍龍865優秀了,因為這個晶片還是採用的是外掛形式的5G基帶晶片,所以這一點上我覺得就是進步了!

    但是高通驍龍畢竟做的比較久,目前在效能方面依然在旗艦機方面表現很好,最關鍵的是目前麒麟990 5G晶片不用多說什麼,至少是在華為和榮耀手機上搭載,手機價格還是控制的很好,保持在了3000元以上到1萬多塊錢了,至少是正向PK,而這次iQOO Z1首發聯發科的天璣1000plus,這個雖然比高通驍龍865遜色一點,但是這個起步定價明顯要比iQOONEO3低了400多塊錢,難道iQOO要傳承小米的價效比精神,要做行業的價格屠夫!

    的確這兩年vivo發力很猛,而且在5G的響應速度很快,那麼如果是按照這樣的定位,那麼聯發科的進價成本肯定要比高通系列低,那麼接下來5月26日小米釋出的紅米10X打算怎麼定價,搭載天璣820,那豈不是從1000元之內開始銷售的節奏,甚至是1500元左右?畢竟目前而言天璣1000plus的晶片手機售價都是2199元了,這有點尷尬的節奏!

    所以很明顯如果在當今這個局勢下,聯發科是否能夠為中國產晶片力量做出大的貢獻(雖然聯發科是臺灣的廠子,但是我覺得也算中國產晶片力量!)但是這個價位的定位區間,聯發科也不管管,這個有點不利於旗艦晶片的推薦呀,畢竟一般旗艦機都是從2999元起步了,這個2199元的天璣1000plus有點堪憂的節奏!

  • 8 # 老徐侃數科

    中國產晶片最終會追上甚至趕超美國晶片,不過,這中間需要中國人花費幾十年甚至更久的時間去實現。那麼,中國產晶片究竟比美國晶片差在哪裡?又或者說,我們還需要在那些方面完成追趕呢?

    很多網友都覺得,華為的海思晶片已經處在世界頂尖水平,所以中國晶片已經超越美國。其實這種想法還是比較片面的,儘管現在的麒麟990非常好,但它並非全部自主設計研發,其中的核心晶片架構和其它理論還是以美國的相關技術為主的。

    還有晶片的設計與製造工藝,設計公司有美國的高通、博通、AMD,中國臺灣的聯發科,大陸的華為海思、展訊等。高通的市場份額基本不用做過多的解釋,世界上有一半的手機用的都是高通的處理器。

    還有就是擁有的核心裝置了,簡單來說,控制晶片的加工精度就必須要使用到“光刻機”了。阿斯麥是唯一的高階光刻機生產商,每臺售價至少 1 億美金,2017 年只生產了 12 臺,2018 年能產 24 臺,這些都已經被臺積電三星英特爾搶完了。

    2019 年有40 臺,中芯國際訂了一臺花了1.2億美金,而且由於美國從中阻撓,到目前還未交貨。在進入2020年後,國內就有很多公司在自主研發7nm精度的光刻機了。

  • 9 # 叫獸科技說

    最近一段時間晶片再次被推向了輿論的浪潮之中,雖然晶片的體積比較小,但是製作一個晶片非常困難。晶片對於我們也非常的重要,比如我們使用的手機、電腦、電視、汽車等產品中都有晶片。美國由於晶片業務起步比較早,在晶片領域絕對領先於中國,如果不是中國的晶片業務比較落後,就不會有現在華為與中興的事件了。

    所以華為比較先進的晶片基本都是臺積電生產,因為大陸內的企業還沒有這個實力。臺積電今年已經可以實現5nm工藝製程的大規模的量產,即將釋出會的蘋果A14處理器與麒麟1020處理器就是採用的臺積電5nm工藝製程。而大陸內最好的晶片代工廠中芯國際才剛剛實現14nm工藝製程的規模量產,可見有多麼大的差距。雖然臺積電的總部在臺灣,但是臺積電最大的股東是美國,所以臺積電這個供應商有時還是非常不靠譜的。

    總結

    中國在晶片領域還是存在很多不足之處的,我們確實很多的關鍵技術,不是靠一兩家公司就可以改善中國晶片落後的現狀,而是需要整個半導體行業的發展。相信在未來中國一定會超過美國!!!加油!!!!!

  • 10 # 玩轉嵌入式

    晶片是尖端科技的集中體現,一顆小小的晶片內部包含幾十億顆電晶體,內部結構包羅永珍,簡直是歎為觀止。目前,所有的網際網路、雲端計算、人工智慧、消費電子等都是基於晶片作為平臺的,沒有了晶片,這一切都不復存在。而高階晶片的研發設計能力,還主要掌握在歐美幾個國家的手中。

    幾年前,我們國內對晶片還沒有足夠的重視,高階的晶片都是國外進口,直到美國製裁中興事件的發生,中國人才真正認識到了晶片的重要性,才開始慢慢的往晶片上面投入。這其中成績最為卓越的無疑是華為海思,依託華為在通訊行業的技術沉澱,華為海思積累了15年之久重要推出了麒麟系高階CPU以及5G基帶晶片,已經慢慢開啟市場,在效能各方面與歐美的差距越來越小,甚至實現了趕超。但是放眼全國,我們中國產晶片設計、生產、封裝能力還遠落後於歐美國家,實現趕超,還有一段很長的路要走。

    國內具有晶片設計能力的廠家屈指可數,就那幾家,如華為海思、清華紫光、豪威科技、中興微電子、華大半導體、士蘭微、大唐、聯發科等。而這其中,能設計高階晶片的又能有幾家呢?

    晶片除了設計,還有一項高難度的環節,就是生產製造,而全球規模較大的半導體制造廠家更少,比如三星半導體、英特爾半導體、臺積電、中芯國際等。高階晶片的生產製造能力主要集中在三星、臺積電、英特爾手中,而他們背後的股東都有西方背景。中芯國際是國內規模最大、工藝最先進的晶片製造廠家,但是光刻機和晶圓方面卻被西方國家所控制,想提高工藝,拿著錢卻買不來最先進的光刻機。

    華為在美國的制裁中,一路坎坷、過五關斬六將挺了過來,但是美國又從晶圓方面開始制裁,這就相當於釜底抽薪,斬斷了廚房的柴米油鹽的供應。華為如何應對,政府如何出面調解,還需要拭目以待。

    中國是一個經濟、科技快速發展的超級大國,在晶片設計、製造方面也有了非常好的起色,但是距離歐美髮達國家的水平還有很大一段距離。歐美國家對國內企業的限制,也促使了中國產技術的全面提升,相信在不久的將來,我們一定能追趕並超越西方國家,打破西方國家的技術封鎖,實現全面超越。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 尼康D7000機身想配個人像鏡頭,35mm好還是50mm的?