中國科學技術大學副研究員、知名科普達人袁嵐峰老師舉行了一次關於中國晶片之“難”的演講,向大眾科普了為什麼自主生產晶片會這麼“難”。
這幾年來,美國對於華為等中國高新科技企業的制裁,特別是在出口晶片上的“卡脖子”,讓我們意識到了晶片的重要性。與此同時,大眾也對晶片的認識有著許多誤區。
許多人甚至認為,中國在兩年時間內就可以造出高階晶片。還有人把晶片和兩彈一星作比較,認為中國能夠自主研發兩彈一星,那麼也能夠很快自主研發晶片。
晶片很“難”袁嵐峰認為,大眾拿兩彈一星和晶片做對比是不準確的。兩彈一星的難度在於國家是否能夠生產出核材料,晶片的難度在於精密製造。而且大家要對中國的晶片有一個準確的認知,那就是我們的晶片水平和世界差距非常大。
袁嵐峰介紹,晶片中最主要的力量來自半導體。半導體不同於導體和絕緣體,可以選擇導電或不導電,半導體中最基本的元件是三極體,而且我們要有一個認識,晶片很小,小到奈米都可以成為它的常用單位,小到它可以代表目前人類精密製造的最高水平。
我們不能單純地制定所謂的“兩年計劃”,又或者把兩彈一星和晶片相比較。因為精密製造是中國和世界先進水平相差最遠的方向,甚至可以說遠遠落後於美國和歐洲,我們需要對晶片很“難”有一個認知。
如何製造晶片袁嵐峰稱,晶片製造有五個階段,但是每一步都很難。第一步,把沙子轉化成多晶矽;第二步,把多晶矽提煉成單晶矽,再切割成晶圓;第三步,在晶圓上製造各種器件;第四步,把晶片封裝起來;第五步,做最後的測試。
每一步的純度和標準都要做到極致,否則差之毫釐,失之千里。袁嵐峰表示,第三步是晶片製造的難中之難,光刻是其中的核心技術。光刻技術能夠保持高精度,也擁有很高的生產效率。這也是為什麼我國的晶片會被“卡脖子”,因為我們沒有高階的光刻機。
製造一個晶片需要幾百道工序,所採用的全部都是尖端技術。中國在晶片製造上的落後,代表的是一大片尖端技術的落後,如果想要自主生產晶片,中國還需要透過不斷的努力和巨大的改革。