无数的国人都在问:国产芯片究竟该怎么发展?——自主研发是主旋律,更主要的是“摸着鹰酱”过河。
自主研发很好理解,便是在芯片设计、制造、封测以及相应的EDA、架构、设备、材料等方面打造自己的技能、自己的专利、以及自己的标准。
“摸着鹰酱”过河,怎么理解呢?大略来说便是借鉴美国芯片的技能和履历,来辅导国产芯片的发展。

我们不得不承认,在芯片领域“鹰酱”的技能的确很强,而且履历丰富、家当链完善、护城河很深。
那么在这种情形下,我们去借鉴一下别人的前辈技能和履历,可以让我们少走很多弯路。
科技研发就像过河,河水深浅不清楚,有什么暗流也不知道,乃至河水很浑浊,分不清该往哪个方向走。
如今美国在这条河里,走在了最前面,它走过的地方是安全的,方向也是精确的,我们只要摸着“鹰酱”就能过河。
你比如说,在设计环节,电脑CPU的位数是逐步增加的,16位、32位、64位,CPU的性能也越来越刁悍。
而手机SoC则采取了增加核心数,4核、6核、8核、同时集成GPU、NPU、基带,以知足智好手机日益增长的需求。
在芯片制造环节,7nm以上工艺利用FinFET技能,到了3nm以下就要考虑利用GAA技能,这一点台积电、三星这些企业通过实践总结出来的履历。
制造设备方面,90nm以上芯片利用干式DUV光刻机就可以了,到了28nm、14nm、7nm时就要利用浸润式DUV光刻机了,而到了5nm、3nm必须要EUV光刻机了。
想要再进一步制造2nm、1nm芯片那就要连续升级光刻机,将它的数值孔径增大,以达到提升分辨率的效果。
包括摩尔定律,当价格不变时,半导体芯片中可容纳的元器件数目,约两年便会增加一倍,其性能也将同比提升。
芯片家当的分工,设计、制造、设备、材料分工协作,IDM模式更适宜存储芯片,CPU、手机SoC这类芯片更适宜分工。
这些都是“鹰酱”总结出来的履历,每一个履历可能都是一部血泪史。
摩尔定律指引着英特尔做了近40年芯片龙头企业,但是台积电凭借晶圆代工模式,在芯片制造环节一骑绝尘,把英特尔也被甩在了身后。
日本尼康不接管林本坚的浸润式方案,结果错失落发展机会,把光刻机龙头宝座让给了ASML。
ARM公司手握精简指令集架构,但是并没有掀起多大浪,自己发展也不太好,卖给了软银,软银拿着ARM也赚不到钱,也想出售。
英伟达专注GPU领域,早期并不显山露水,人工智能来了,英伟达成为了喷鼻香饽饽,公司市值达到3万亿美元,超越了苹果。
我们摸着“鹰酱”过河的话,是不是可以避免很多失落误,我们可以用最好的代价、最短的韶光追上外洋前辈芯片技能。
当然,我们的自主研发也很主要。
目前的地缘政治下,没有自主研发的话,芯片发展基本上是寸步难行了。
EDA方面,被新思科技、明导国际、西门子EDA把控,你想要设计5nm、3nm芯片就必须利用它们的EDA工具,由于国产EDA还不支持如此前辈的工艺。
国产EDA企业紧张有华大九天、华为、概伦电子,实力最强的是华大九天,它是海内规模最大、产品线最完全、综合实力最强的EDA工具供应商,能够供应仿照电路、集成电路、平板显示以及晶圆制造领域的EDA工具。
公司部分EDA工具可支持5nm前辈工艺制程,并且已经实现商业化。
华为切入该领域也对我们的EDA家当形成很好的助攻。
芯片设计方面,我们实在很强,华为海思曾经杀入了环球前四,阿里平头哥、紫光等都很精良,能够设计出3nm SoC、前辈的AI芯片、云打算芯片等等。
但是在架构方面,我们显示出了不敷。电脑、做事器CPU架构被英特尔把控,海内企业根本拿不到最前辈的架构授权,这也意味着性能方面的差距。
我们自主研发了loongArch架构,但是性能、生态方面与英特尔差距巨大。
ARM把控了嵌入式架构,智好手机、可穿着产品基本都在利用ARM架构,只管华为自主研发了泰山CPU架构、达芬奇GPU架构,但是指令集方面依然在利用ARM的。
制造方面,我们的晶圆代工厂实现了7nm芯片的量产,5nm芯片技能也开拓完毕,3nm技能正在攻关过程中,但是设备采取了外洋设备。
中芯国际外洋设备利用率靠近80%,长江存储外洋设备利用率高达90%,最为核心的光刻机,利用率高达20%,却是我们最薄弱的环节。
国产光刻机也有,商用的最精密的是上海微电子的X600系列,能够制造90nm芯片,与我们心目中的5nm、3nm差距很大。
我们在该领域也下了大力气来搞研发,28nm光刻机正在紧张的研发,不久后会与大家见面,也有媒体爆料,28nm光刻机实在已经占领,只是没有官宣而已。
但是28nm芯片知足不了我们的需求啊!
华为7nm麒麟9000S在超线程技能、鸿蒙系统的加持下,暂时知足了我们的需求。华为手机也凭此,销量大增。
但是,我们真的不须要5nm、3nm芯片吗?随着人工智能的发展,新的运用处景会利用到更高性能、更高打算能力、更多功能的芯片。
以是,用来制造更前辈芯片的EUV光刻机也是我们急需办理的,中科院、华为、清华大学等多家企业、研究机构已经开始攻关。
我们从ASML的反应可以看出,进步是明显的。
2020年,ASML称:就算把图纸公开,中国也造不出光刻机;
2021年:封锁只会加速中国自主研发的速率;
2023年:中国自主研发光刻机,是毁坏环球家当链;
2024年:担心失落去中国市场。
这些反应,可以看出中国在光刻机领域的进步。
总的来说,国产芯片在自主研发的道路上越走越远,研发也进入了深水区,须要投入更大、更多的人力、物力、财力。
此外,我们也要积极吸取外洋的履历和技能,切忌闭门造车。摸着石头过河精神固然可敬,但是河里有“鹰酱”,我们为什么不摸着“鹰酱”过河呢?速率快,安全性高。
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