一顆晶片從設計到生產，再到商用，要經歷多個環節。粗略的來看，需要經歷晶片設計、製造生產、封裝測試等幾個階段。每個階段都需要有相應的技術去支撐。下面主要談兩個重要的核心技術。

首先要有一系列EDA晶片設計軟體。首先在EDA軟體中設計晶片的整體框架和細節佈局，然後進行晶片功能驗證，然後再進行模擬等。

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。

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。

光刻機和刻蝕機的大概工作原理，在這裡簡單描述一下。

光刻機將在塗滿光刻膠的晶圓（或者叫矽片）上蓋上事先做好的光刻板，然後用紫外線隔著光刻板對晶圓進行一定時間的照射。原理就是利用紫外線使部分光刻膠變質，易於腐蝕。

刻蝕機將光刻後矽片，用腐蝕液將變質的那部分光刻膠腐蝕掉（正膠），晶圓表面就顯出半導體器件及其連線的圖形。然後用另一種腐蝕液對晶圓腐蝕，形成半導體器件及其電路。

先進光刻機的製造難度最大，堪稱半導體工業界的明珠，全球的光刻機都是由荷蘭的ASML製造的，ASML最先進的極紫外線光刻機已經支援到5nm，現在研發更為先進的2nm和1nm光刻機。中國產光刻機還比較落後，最新的只能支援到90nm，機器的效能及穩定性和ASML有非常大的差距。

先進的晶片生產線必須要進口ASML的光刻機。但因為種種因素的限制，也很難買到最先進的光刻機。

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。

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。

中國要崛起，成為世界老大，“晶片”是一個繞不開關鍵領域，因為要擺脫低端製造實現工業網際網路，必須有“中國芯”這樣強健的心臟，結合到近期華為海思和中芯國際等熱點訊息，下面我們來談談發展晶片產業的核心技術。先打個比喻，要成就一代宗師，首先你得有一副骨骼奇異的體質，其次還要得到一本傳世武林祕籍，然後通過十年的閉門修煉，最後華山論劍一戰成名，以上是武林宗師的成才途徑；同樣，要發展晶片產業也需要幾大關鍵技術領域突破，主要包括矽原料、晶片設計、晶圓加工、封測四大環節，下面我們來具體說說每個環節的技術以及相關主流廠家：

首先矽原料，為了滿足半導體材料的需求，必須要高純度矽原料，99.9999%，純度夠高的吧，這是太陽能矽片的純度要求，已經被中國玩成了白菜價，但用於晶片差遠了，晶片要求99.999999999%(別數了，11個9)。為了達到這個純度，一般通過氯化了再蒸餾技術，目前國際上高純度矽的霸主是德國Wacker和美國Hemlock(美日合資)，中國鑫華公司2018年才實現量產0.5萬噸，而中國每年的需求量是15萬噸。

其次晶片設計，一塊晶片只有一個指甲蓋那麼大，但如果我們把它放大，它就像是一張城市交通地圖，其中的每一個“與或門”就像城市交通圖裡的紅綠燈，晶片設計就是如何通過紅綠燈的設計讓城市交通更加順暢，在高峰時段少堵車。目前國際上頂尖的手機晶片設計廠家主要有美國的高通和博通（蘋果晶片供應商）、大陸的華為海思和臺灣的聯發科，電腦晶片設計廠家主要有美國的英特爾和AMD，最近在手機晶片這個領域華為海思的發展特別迅猛，尤其是在5G手機晶片領域，已經全面超越高通。

最後是封測，晶片做好後，得從晶圓上切下來，接上導線，裝上外殼，順便還得做個測試，這技術叫封測。該領域在晶片產業中算是最末端的，但也是臺灣人的天下啊，目前排名世界第一的日月光，後面還跟著一堆實力不俗的小弟：矽品、南茂、力成、欣邦、京元電子。大陸在這個領域也有三巨頭，分別是長電科技、通富微電、華天科技，也混的不錯，畢竟技術含量不算高。

關鍵字：#華為海思# #臺積電# #中芯國際# #蘋果# #ASML# #高通#

“沒有核心技術萬萬不能”，發展半導體晶片產業是中國科技真正崛起的必經之路，華為事件讓大家再次意識到這一形勢的嚴峻性。5月17日凌晨，美國商務部工業和安全域性（BIS）把華為列入“實體名單”，隨後緊張的情緒在全球產業鏈蔓延。

半導體產業是新一代資訊科技產業發展的核心。去年，美國商務部禁止該國企業向中興出售敏感產品，被扼住咽喉的中興業務遭受重創，中興通訊原董事長殷一民直言，“美國的禁令可能導致中興通訊進入休克狀態。”

此次華為事件再次給中國半導體產業敲響警鐘，近年中國大力發展半導體產業，但“受制於人”的局面仍然困擾著中國的半導體以及整機企業。

1 區域性崛起

晶片垂直產業鏈包括設計、製造和封測。在設計和封測領域，中國與美國等先進企業差距已經逐步縮小。

中國是世界上最大的積體電路市場，佔全球份額一半以上。根據中國半導體行業協會統計，2018年中國積體電路產業銷售收入達6532億元，同比增長20.7%。

但在這一全球最大的積體電路市場，主要的產品卻嚴重依賴進口。2013年以來，中國每年需要進口超過2000億美元的晶片，而且連續多年位居單品進口第一位，2018年更是首次超過了3000億美元，而積體電路的出口金額僅為846.4億美元。

在一系列政策和大基金的支援下，中國積體電路行業區域性崛起。SEMI全球副Quattroporte、中國區Quattroporte居龍告訴記者，以成就來講，“晶片設計的銷售每年都在以兩位數以上的速度增長，在封裝測試方面也做得不錯，進入了全球的前三。以製造來講，我們有中芯國際。而且這些成功的軌跡，都不是以一種土法煉鋼的方法，有國際的合作，有國際人才回來。”

根據國盛證券提供的資訊，儲存方面，國內包括合肥長鑫、長江儲存等陸續在推進產品；從FPGA（現場可程式設計門陣列）來看，產品迭代比較快，有紫光同創、安路資訊；模擬晶片及感測器方面有韋爾股份 豪威科技、聖邦股份和矽立傑；功率半導體有聞泰科技、士蘭微和揚傑科技；代工及封測有中芯國際、長電科技、華天科技和通富微電等。

“如果我們從2018年下半年看到整個中國產化替代的情況，很多都是零；如果到今年年底，至少會提到個位數，今年下半年匯入速度會相當快。同時大基金也在密集推進，已經看到國內一些部分在突破了。”國盛證券研究所所長助理、電子行業首席分析師鄭震湘指出。

2014年6月，國務院頒佈了《國家積體電路產業發展推進綱要》，將半導體產業新技術研發提升至國家戰略高度。且明確提出，到2020年，積體電路產業與國際先進水平的差距逐步縮小，全行業銷售收入年均增速超過20%，企業可持續發展能力大幅增強。

大基金一期募集資金1387億元，二期基金募集資金為2000億元左右，重點投向晶片製造以及裝置材料、晶片設計、封裝測試等產業鏈各環節。

這種“集體作戰”的模式在業內看來確實也是一種探索市場的路徑，國內如海思、展銳的區域性崛起，正在帶領中國產手機走出晶片依賴進口的困境。

中科院微電子所所長葉甜春表示，如果把積體電路產業比作金字塔，過去中國連底座都不全，如今高度雖然還和發達國家有差距，但底座已經建立起來，形成了集團軍，整個產業有自身發展的能力和後勁。

通訊晶片是目前中國離高階技術距離最近的地方。“2G是看著別人做，3G跟著別人做，4G齊頭並進，5G我們中國要領先，而5G的裝置商在華為、中興的帶領下，的的確確走向了全球，並起到了引領作用。”一晶片從業者告訴記者。

不過，投資過於集中容易形成惡性競爭。以晶片設計行業為例，2018年全國共有1698家設計企業。在晶片設計公司“遍地開花”背後，卻隱藏著“整體實力不強”的尷尬，和美國頭部晶片企業超過80%的份額相比，2018年中國前十大積體電路設計企業的銷售額佔全行業銷售總和的比例僅為40.21%。

晶片製造方面，各地也爭相上馬相關專案，如果缺乏有效的統籌，可能會形成惡性競爭和產能過剩。

3 以應用帶動產業

“中國的積體電路產業要發展，一定是以應用為牽頭帶動我們的底層才行。”華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司董事長、中國半導體行業協會副理事長於燮康在2019年世界半導體大會上指出。

不少業內人士都表示，電子產品只有進入應用不斷迭代才能不斷提高。“國內電子產業鏈各個環節中，終端應用已經具有全球競爭力。國內終端應用廠商更應該給予國內晶片廠商更多的機會、更多的信賴、更大的容忍度。這是一個看似犧牲短期利益，卻顧全長期發展的做法。很欣慰的是，經過中興事件之後，國內眾多終端廠商開始積極中國產替代。”劉翔指出。

而自中興事件後，中國產晶片廠商也迎來了新機遇。“這兩年明顯感覺到我們的整機廠對中國產的東西都感興趣了，主動跟你接觸了，以前我們晶片廠家要去接近他們實際業務部門的人都很難，要通過各種關係，現在他們主動來找我們。”於燮康告訴第一財經記者。

國內一EDA廠商也表示，中興事件之後各個客戶與其合作態度有較大改變。

在一定程度上，美國的舉措對國內晶片企業是一大利好。“你看辛辛苦苦做出來，別說打入到戴爾、蘋果，你連華為

發展晶片產業，核心技術是什麼？

其實更直截了當的是：中國“芯”，還缺什麼？！

隨著中美貿易戰風起雲湧，先是中國電信巨頭中興遭到美國政府制裁事件在中國輿論和社交媒體上成為討論的焦點，然後是現在美國全面封殺華為，更是輿論漩渦中心。面對要求中國發展中國產晶片產業的呼聲，要理性分析，中國“芯”，到底還缺什麼？我們冷靜尋找自身差距和深層次原因。

為什麼小小的晶片禁售會產生如此大的震動？我們先看一組資料：中國一年製造11.8億部手機（佔全球手機產量的七成）、3.5億臺計算機、1.3億臺彩電，對IC晶片的需求佔據全球市場供貨量的1/3。但是，中國產晶片的自給率不足3成，積體電路產值不足全球的7%，市場份額不到10%，中國資訊產業和製造業的晶片90%以上依賴進口。據中國海關總署資料顯示，過去數年中國積體電路進口額均超過2000億美元，甚至長期超過石油進口額。2017年起進口額佔據中國進口總額的接近15%。晶片貿易被稱為中國貿易逆差的最大"黑洞"。

我理解大家對於晶片核心技術掌握在自己手裡的渴望，但是諸如光刻機這種晶片製造上游技術，並非一朝一夕可以掌握。更何況，晶片製造遠不止光刻機這一個核心技術(難題)。

報道援引晶片製造領域的專家介紹，一顆晶片的製造工藝非常複雜，一條生產線大約涉及50多個行業、2000-5000道工序。多位行業研究人士表示，目前中國的積體電路是系統性落後，整體提升需要從基礎性研究和人才培養來做，需要比較久的時間，"我們需要先培養數學、物理等學科的基礎人才。這些人提上來後，再由他們培養跟其他學科交叉的人才。"

說白了，美國幾百年的基礎技術沉澱，並不是我們二三十年就可以習得，一口難吃成胖子。這也就印證了華為目前所遭遇的困境，同時也印證華為的不平凡和做基礎科學研究的高瞻遠矚。

個人認為晶片產業最主要的兩部分是設計和生產，中國的晶片發展較還是比較落後的，下面我從多個角度來談下我的看法。

一、中國晶片市場如何？

手機晶片當屬華為的麒麟晶片了，華為目前可以自主設計7nm工藝的麒麟晶片，但是麒麟晶片需要臺積電代加工才能完成生產。小米之前設計的有澎湃晶片S1，也是需要代加工的，而且僅僅是28nm工藝。其它廠商的自研發晶片寥寥無幾。

電腦晶片基本都被因特爾和高通霸佔了市場，龍芯、飛騰、兆芯等中國產晶片仍面臨巨大的挑戰。飛騰量產新一代FT-2000/4處理器，採用16nm 工藝。龍芯推出3A4000/3B4000處理器，採用28nm工藝。兆芯則發售開先KX-U6780A處理器。據瞭解，龍芯的3A4000與AMD28nm工藝的處理器相當，飛騰和兆芯的新一代處理器效能也不比AMD的這款28nm工藝處理器差。今年三家廠商都將推出12nm的晶片，但是仍與因特爾和AMD有不小的差距。

中國目前可以製造光刻機的廠商是上海微電子（SMEE），也是目前國內唯一的光刻機制造廠商，上海微電子佔據著國內80%以上的市場份額。目前，上海微電子可以生產製造90nm的光刻機，有訊息稱，上海微電子預計將在2021年交付首臺28nm的光刻機，而ASML可以生產7nm甚至5nm的EUV光刻機，差距還是很大。

目前，全世界可以製造光刻機的廠商屈指可數，除了荷蘭ASML公司，日本的尼康、佳能也可以製造光刻機，但是ASML佔據了大部分市場。但是ASML光刻機也不是荷蘭以一國之力造出來的，ASML公司的光刻機使用了美國光源裝置及技術，也採用了德國蔡司的光學鏡頭技術裝置，大部分零部件都需要從國外進口，集結了全球科技強國的最尖端技術，最終才能打造出了一臺頂尖光刻機。可想而知，光刻機技術是很難的，我們要對中國產技術保持自信，終將等來自主研發的真正意義的中國產光刻機。