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1 # 依奔道
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2 # 懷灝
任正非:發展晶片,光砸錢不行,還要砸人目前這種形勢,我們確實會受到影響,但也能刺激中國踏踏實實發展電子工業。過去的方針是砸錢,晶片光砸錢不行,要砸數學家、物理學家等。但又有多少人還在認真讀書?光靠一個國家恐怕不行,雖然中中國人才濟濟,但還是要全球尋找人才。完全依靠中國自主創新很難成功,為什麼我們不能擁抱這個世界,依靠全球創新?
晶片行業是一個非常大的範疇,涉及的產品涵蓋方方面面,晶片行業需要的人才不限於數學和物理領域的人才,還需要大量的化學,材料,機械,電氣等多方面的人才。所以任總說的很正確,不過還需要補充。
晶片行業的四個層面:
從這個層次圖上可以看出,我們在底層材料的基礎上,根據材料的物理和化學性質來設計和製造各種器件。
器件可以實現某種簡單功能。已知的半導體器件已經超過130種。最常用的是MOSFET,二極體,三極體,光電探測器,電容,電阻等。
基於這些器件,可以進一步構建電路系統。例如可以設計出CPU,GPU,NPU等大規模IC。也可以設計出專用晶片,CCD,CMOS感光器,DSP晶片等。
在晶片之上,才有計算機語言,演算法等。
華為的產品除了要使用CPU,GPU晶片外,還需要大量的微波晶片,光電晶片,感測器晶片……這些晶片的基本器件大都包含在130種器件中。
比如,量子通訊就需要使用到PIN型雪崩光電二極體。手機上測氣壓就需要用到壓力感測器,手機上的指南針功能則需要用到霍爾器件。
下圖是晶片領域的分工
這個分工中,製造端最燒錢,見效最慢,壟斷最強。美帝敢制裁中興華為,是看準了中國的軟肋打的。
咱們再具體看看為啥“發展晶片光砸錢不行,還要砸物理學家數學家”呢?
下面的幾幅圖大概可以讓你理解。
這是國內“積體電路工程”專業本科生的一本教材,通常是大學三年級開始教授。
這本書中第6章和第7章的內容
這兩章涉及到現代通訊的基礎器件。
其中的一種重要器件,稱為IMPATT(碰撞雪崩和渡越時間二極體)。教科書中講解了器件模型的計算方法,如下~~~很多方程哦
另外一種核心器件,光纖通訊用的光源——半導體鐳射器,它的結構是這樣的:
你以為知道器件結構就能山寨出器件嗎?圖樣圖森破
器件結構是基於以下工作原理的(半導體異質結物理)
是不是搞定器件工作原理和器件結構就可以製造出晶片呢?非也,非也。除了光刻機之外,你還需要以下這些精密裝置才能製造出晶片。
能夠生長出單晶矽/砷化鎵/磷化鎵....的單晶爐(下圖是拉矽的單晶爐,砷化鎵的沒找到,不好意思)
單晶矽生長、車圓、切片、磨平製作出單晶後,把單晶切片,拋光,製作出晶圓。晶圓一般長得是這樣
然後把晶圓放進這種裝置裡生長(美國VEECO公司的MOCVD,用於三五族半導體器件的生長,矽外延的裝置沒找到圖,不好意思哈)
生長出的器件,經過光刻,刻蝕,製作電極,裂片之後,是這樣的(下面金黃色的是一隻半導體鐳射器)
補充一段半導體領域大事記
1954年,波昂和中國物理學家黃昆合著”晶格動力學”的專著。該專著系統的總結了人類從發現原子和電子之後的理論。其中的能帶理論成為半導體領域的基礎理論。波昂於1954年獲得諾貝爾物理學獎。
根據能帶論的一般原理,先建立矽晶體的物理模型,再使用量子力學中的薛定諤方程計算這個模型,可以計算出矽晶體的若干物理引數。
1969年,美籍華人施敏的”半導體元器件物理”第一版出版。該專著成為本領域權威教材。
這本專著長得是這樣的,裡面到處是數學公式
1948年,美國貝爾實驗室的三位大牛,肖克萊,巴丁和布拉頓發明了電晶體。第一個電晶體是下面這樣子的
儘管這個電晶體非常簡陋,而且效能並不出眾,但是從此開啟了人類新的時代。
因此,1956年,肖克萊,巴丁和布拉頓獲得諾貝爾物理學獎。
對比一下電子管和電晶體
這是電子管
這是電晶體
電子管的尺寸遠大於電晶體。
1955年,美國德州儀器的傑克 基爾比發明平面工藝,人類開始進入積體電路時代。2000年,傑克 基爾比因為發明積體電路獲得諾貝爾物理學獎。
對比一下不同時代的通訊工具,黑色的是90年代的大哥大,綠色的是二戰時代的對講機,再看看你在刷抖音的手機。
光電領域
1917年,大牛愛因斯坦提出自發輻射和受激輻射的概念。
1960年,梅曼設計出第一臺紅寶石鐳射器。下圖是梅曼和他的鐳射器。因為發明鐳射器,梅曼兩次被諾貝爾獎提名。
1962年,美國麻省理工學院林肯實驗室的兩名學者克耶斯和奎斯特報告了砷化鎵材料的光發射現象。隨後通用電氣的工程師哈爾與其他研究人員一道研製出世界上第一臺半導體鐳射器。
1966年,中國香港籍科學家高錕發表了一篇題為“光頻率介質纖維表面波導“的論文,開創性地提出光導纖維在通訊上應用的基本原理。2009年,高錕因此獲得諾貝爾獎。
1970年,第一隻基於三五族半導體的雙異質結半導體鐳射器誕生,人類開始步入光通訊時代。
2000年,赫伯特·克勒默和若爾斯·阿爾費羅夫因為在異質結領域的傑出工作而獲得諾貝爾物理學獎。
這是某寶上的半導體鐳射器二極體,零售價2.27元,還包郵哦。
LED晶片
以上這些,都是半導體晶片
這些晶片稱為分立式器件。
當我們把這些電子器件製作在同一個晶片上時,就組成了整合式晶片。
1958 年,gunther提出分子束外延的構想。
1970年,美國IBM實驗室的江崎和朱兆祥提出了超晶格的概念,隨後利用分子束外延技術製作出砷化鎵超晶格,開啟人工材料的時代。江崎於1973年獲得諾貝爾物理學獎。
下面是一張超晶格材料的透射電鏡圖,可以看到每一層材料的厚度僅有5nm左右。
1994年,美國貝爾實驗室的菲斯特和卡帕索製作出第一款基於超晶格的量子級聯鐳射器(太赫茲光源)。
超晶格除了可以製作遠紅外鐳射器外,還可以製作遠紅外光電探測器(太赫茲探測器)。
1969年,美國貝爾實驗室的波義耳和史密斯發明了CCD(電荷耦合器件)。CCD器件是數碼相機的核心感光部件,下面這個東東是一個陣列型CCD。二人於2009年獲得諾貝爾物理學獎。
然而,這種CCD器件不能用於微光成像,於是各種改進型CCD和多種微光成像器件出現了。用途嘛~~~你懂得
2014年,日本科學家中村修二等人因為發明藍光LED獲得諾貝爾物理學獎。
磁電方面
1879年,美國科學家霍爾發現磁電現象,命名為霍爾效應。
1985年,克利青因為發現整數量子霍爾效應獲得諾貝爾物理學獎。
1998年,華人科學家崔琦因為發現分數量子霍爾效應獲得諾貝爾物理學獎。
下面這是某寶上的霍爾感測器。
1988年,費爾等人發現巨磁阻效應。費爾等人因此獲得2007年諾貝爾物理學獎。儘管這項不是半導體,不過也相當重要。
1997年,全球第一個巨磁阻讀寫磁頭問世。電腦磁碟開始進入普通家庭。直至今天,1T容量的低成本磁碟已經見怪不怪了。
以上這些器件,涉及到大家工作生活的方方面面。
僅半導體器件領域,前後大約出現了14位諾貝爾物理學獎得主。
從上面這些大事記錄可以看出,晶片的發展緊密聯絡於物理,數學,化學,材料的發展。
還有機械方面的人才也不可或缺。
機械方面的人才有什麼用?
晶圓拋光機,這是一種炒雞精密的機械裝置。
材料方面的人才有什麼用?
這是第三代半導體材料,碳化矽單晶片
最後是各種晶片大雜燴
不知道幹什麼用的晶片
看起來很牛掰的樣子
下面的是一個OEIC模組,用於光通訊。
整個系統是這樣的
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3 # 大魔王Hacker
晶片對技術行業影響深重
晶片長期以來一直是技術行業的骨幹力量。他們引入了廣泛的技術,涉及到企業和社會的各個方面-從資料中心和智慧手機到無人機和衛星。
晶片行業的深遠影響體現在其強勁的銷售額中,該銷售額在2017年同比增長了21.6%,達到創紀錄的4,120億美元。在2018年第一季度,市場持續顯著增長,收入同比增長20%。到2018年及以後,物聯網(IoT),人工智慧(AI),無線和移動技術的不斷髮展應繼續推動需求增長。這些數字技術的轉變使整個晶片行業價值鏈中的公司受益。電子和裝置製造商以及晶片設計和製造公司在2018年第二季度均報告了強勁的收入增長和收益。
然而,儘管晶片製造供應鏈取得了令人矚目的增長,但其前進和蓬勃發展的能力現在可能面臨嚴峻挑戰。在這個關鍵階段,該行業正面臨核心技能和人才的嚴重短缺。為了更深入地瞭解這一問題,德勤與SEMI(服務於電子製造供應鏈的全球行業協會)於2017年下半年聯合進行了一項針對晶片行業高管的勞動力發展調查。
在本文中,我們介紹了此次調查的主要見解,並提出瞭解決人才短缺和定位晶片公司持續增長的建議。
人才差距擴大德勤SEMI勞動力發展調查發現,有75%的受訪者認為,包括自動化,人工智慧,分析和機器學習在內的數字業務技術將影響其業務運營模式(見圖1)。88%的高管認為這些轉變將需要新的技能和才能。絕大多數(77%)認為該行業目前存在嚴重的人才短缺,另有14%的人認為該行業在未來三年(2018–2020年)將面臨嚴重的人才短缺。
人才缺口的擴大是一個全球性問題:主要的晶片樞紐面臨著各種比例的人才短缺。例如,新加坡正試圖解決電子和電氣工程製造(晶片行業的基石)專業領域的人才短缺問題。佔全球晶片需求的50%,中國需要40萬以上的晶片員工才能滿足其發展國內晶片製造業的日益增長的抱負。
由於缺乏本土能力,中國一直在晶片進口上花費大量資金,這主要歸因於受教育程度有限和職業前景廣闊。此外,中美之間正在進行的貿易關稅之戰可能會影響美國晶片公司的競爭地位,並可能對美國與晶片和電子產品相關的人才和就業機會產生不利影響。
正如德勤(Deloitte-SEMI)調查發現的那樣,大多數高管都承認,數字化轉型正在改變行業格局,但很少有人在建立快速響應的人才戰略。接受調查的高管中,不到一半的人認為他們在高階技能開發方面投入了足夠的資金,只有35%的高管為員工制定了可行的人才和領導路線圖。
由於晶片行業技術含量很高,因此需要在科學,技術,工程和數學(STEM)領域具有豐富背景的畢業生。但是,該行業發現很難吸引包括新近畢業生在內的新人才。針對95名應屆畢業生的德勤美國聲譽調查(2017)發現,對晶片行業至關重要的領域的工程專業人才是最難僱用的人才之一。這些包括電氣工程(排名第一),電腦科學,軟體,機械,計算機/系統以及材料科學/化學工程職位。此外,德勤SEMI調查發現,合格的候選人短缺(接受調查的高管中有82%提到),缺乏各種技能和才幹(73%)。
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4 # 非知名首席人事官
高科技的產出是需要時間、金錢和人才的累積。
一個國家實力的強弱主要是靠自己的工業能力,而工業能力最重要來自我們的高科技,高科技從何而來就是人才的沉澱。所以必須有足夠的科學家,包括物理學家,數學家等等,才能夠將高科技突破。
看一下,華為能夠在5G領域領先的案例吧。
①華為在5g的研發,至少投入超過十年的時間。②華為對這個領域的研發,至少投入超過8萬名工程師,數百名科學家包括物理學家和數學家。③華為能夠取得如此的成就,在這個領域投入已經超過三千億人民幣。從實實在在一個案例可以看到,為什麼高科技必須投入足夠的科學家,特別是基礎領域的專家。
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5 # 經緯科技談
要知道臺積電的最新晶片製程已經到2nm級別了,再往下就是量子尺度了,那是一個徹底的無人區。我們要想彎道超車,就只能在理論上進行提前研究,預埋專利,先發制人。任老闆的思想一直都是很前瞻的,他已經看到了下一代的技術方向了。
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6 # 小白之後浪
華為自從被納入美國的實體名單之後,如同被卡住脖子,日子是相當地難過。任正非說的這句話,意思是,想要發展晶片,不僅僅需要投入財力,還要投入人力、物力等。美國是唯一的超級大國,是一個高度發達的資本主義國家,在經濟、軍事、文化、工業等領域都處於世界領先地位。除了晶片,在醫療器械,高精度機床,生物製藥,電子器件等等行業都領先中國。更重要的是美國擁有一整套科學研發體系,擁有很好的高校研發環境。這些年,中國製造取得了很大的進步。但與美國相比,還有很大的差距。所以,我們要端正心態,腳踏實地,繼續努力。也希望中國人與華為,星火匯螢火,攜手克時艱。
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7 # 春知秋葉紅
對的,晶片是別人的,卡你時用錢買不到的。唯一就是自己有。自己有必須給這類科學人才給予時間,優質平臺,豐厚福利。來開發屬於自己的晶片。自己有終身有,自己無一切無
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8 # 白少談知
以我個人看來,這只是任正非先生“認知力”的一種淺顯提現。熟知“因緣果”定律:
晶片是自己想要收穫的“果”
錢只是催化“果”熟的條件要素“養份”
科學家才是達成“果”的核心“因素”。
這也是,我們和高人的根本差距和區別:
“高人”只遵循規矩辦事,
普通人是按“感覺”生活。
雖然這樣的道理,懂的人很多,但做到的人卻極少。
其核心原因,是因為高手練就了一種能力——“模式系統”,就像數學公式一樣。遇到事情,就直接套用上“模式系統”就可以了。這是一種能力,一種長期練就來的能力。
所以尤其分析別人的表面言行,不如學習別人背後的內在“認知”,那亦是“根”!
人生,一切結果,皆認知!!!
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9 # 甘顯漢
要看人才是不是為你所需,要全方位發展,要有良好的規劃和計劃。要在國際上有良好的發展,不是簡單的事情,要面對好多困境,又不要坐失良機。
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10 # 散裝快樂
有很多東西就是眼光看得長遠,當你發現別人比你厲害的時候 金錢可能不一定能解決這個當下的問題 ,佈局未來才是牛X之處
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這句話的含義就是僅僅投資工程技術人才是不夠的,還要重視基礎科學的研究。
任總是位有戰略眼光的企業家,國與國之間、企業之間的竟爭實質就是人才的竟爭,對此他有透徹的理解,併為此不惜重金引進高階人才,曾以五倍薪酬聘用俄羅斯天才少年;在國內外許多高校和研究機構更是大把投資,開出的條件極為寬鬆,研究成果的所有權和處置權歸對方,只需第一個提供給華為即可。
華為的高薪有目共睹,這可能也是華為成為行業老大的原因之一。以至有人說華為打破了行業薪酬規矩。
難能可貴的是,華為聘用了幾千名物理學家、數學家、化學家等純基礎研究高階人才,其對基礎研究的重視無出其右者,這沒有百年的戰略眼光使做不到的。正如萬丈高樓基礎最重要,這一點任總的理解超過許多人。
在幾次接受媒體採訪時,任總從基礎研究談到中國的基礎教育,作為不是從事教育事業的企業家,他對中國基礎教育的建言、期盼、急迫並進而表現出的家國情懷,令人動容,使人欽佩。