我国的芯片被“卡脖子”,到底“卡”在哪里?为什么生产不出?

棠大大 2023-9-1  信创   773

中美贸易争端以来,美国断供芯片给中国高新企业,并且颁布禁令,不让台积电再给华为生产芯片,也就是媒体上经常说的芯片“卡脖子”的问题。那么,生产制造一颗芯片真的这么难吗?目前我们的瓶颈或者说困难有哪些?


7 个回答
  • 小何同志 2023-9-1
    2
    首先,“卡脖子”主要指的是高端芯片,比如手机SoC芯片,芯片的一些高端零部件必须用到美国产品或技术。一些低端的芯片比如家电芯片、空调芯片则没有卡脖子问题。

    然后说说到底“卡”在哪里?

    芯片行业包括一个庞大而复杂的产业链,整体上可以分为设计、制造、封装、测试四大环节。在封装、测试方面,中国已经处于世界领先地位。

    依托庞大的下游市场,中国近年来在芯片设计领域同样发展迅速。然而,设计电子芯片必需的软件EDA则被3家美国公司Synopsys、Cadence、Mentor高度垄断。据统计,这3家公司共计垄断95%以上的中国芯片设计市场,而中国最大的EDA厂商只占1%的市场份额。

    中国遭遇“卡脖子”最为严重的是在芯片制造环节。芯片构造极为精密,对制造设备的复杂度也有着超高要求。在全球光刻机市场当中,荷兰ASML公司毫无疑问占据了霸主地位。ASML公司生产的EUV光刻机制造难度极高,需要多个国家、多个领域的顶级公司通力合作,几乎代表着工业制造各领域的最高成果。EUV光学透镜、反射镜系统的制造难度非常大,精度以皮米计(万亿分之一米)。ASML的总裁曾介绍,如果反射镜面积有德国那么大,最高的凸起不能超过1公分。

    然而,ASML公司也只是技术链条上的一环。EUV光刻机的镜头几乎由德国的蔡司垄断,激光技术在美国Cymer手中,ASML的核心技术只不过占光刻机的不到百分之十。正是由于全球化的分工和各国的通力合作,才能成就光刻机,成就整个半导体产业。
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  • 孤城浪人 2023-9-1
    3
    新中国很早就意识到了半导体产业的巨大潜力,投入资源建立了初级的半导体产业。以光刻机为例,中国1978年开发5微米制程半自动光刻机,此后,电子工业部45所、上海光机所、中科院光电所、上海微电子等单位持续推出多个版本的光刻机。与自身相比,中国芯片产业并未停滞,2019年生产集成电路2018.2亿个,40年来增长上万倍。

    然而,由于芯片制造相关的基础科研能力不足,制程从微米深入纳米后,中国无法跟上世界顶尖企业的发展步伐,缺少足够的市场竞争力,差距逐渐拉大。
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  • 野溜小子 2023-9-1
    4
    科技创新存在企业创新能力需要提速的问题。央企是国家科技创新的主力军,也掌握了丰富的科技资源,但内部创新激励体制不够完善,对外创新辐射的引领力有限,要加快建设一批创新性领军企业,甚至是世界一流的创新企业。同时,民营企业也过于重视市场化,对核心技术的关注度也不够高。
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  • 阿炭 2023-9-1
    5
    中国欠缺的就是中高端、高端人才,中国不缺钱,缺的是人才搞研发,但是中高端、高端的人太实在是过于稀缺,这才是制约中国芯片发展的核心原因。

    我国研发人员比例虽然不断攀升,但和发达国家相比仍比较低,要提高研发人员的总量;还要加快培养高端的复合型人才,才能真正破解我国科技创新的短板问题。
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  • 老何 2023-9-1
    6
    对于目前中国的芯片困境,中国工程院院士邬贺铨表示:“我国芯片受制于人,其中最大的原因是我们的工业基础——包括精密制造、精细化工、精密材料等方面的落后。”
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  • 琴琴 2023-9-1
    7
    高端芯片制造需要三要素:有设备、有材料、有人才。

    很不幸的告诉大家,这三要素我们几乎都没有,而且这些东西不是说有钱就买得到的。

    核心设备光刻机,掌握在荷兰人(ASML)和日本手里,前者的股东还有三星和台积电。

    没有光刻机就做不了芯片,而最先进的光刻机,大陆企业被禁止购买。中芯国际花了几年才搞到一台落后了台积电几代制程的光刻机,而光刻机又是国内很难在几年内产生突破。

    暂时造不出,买又买不到,唯一正解,祖国统一?

    核心材料呢,主要掌握在日本人手里,在半导体制造过程包含的19种核心材料中,日本市场占有率超过50%份额的材料高达到14种。

    人才就不用说了,严重短缺。

    国内IC制造行业的高层,一半都是台湾人和他们带出来的学生。而国内真正站起来的就是清华早期那批前辈,这帮人是目前大陆芯片业的中流砥柱。

    然而主流还是得靠"外援"。中芯国际前些年搞14nm工艺,良率一直3%上不去,从台积电挖来梁孟松担任共同执行长后,其14nm的试产良率才快速从3%提升到95%。

    但现在中芯国际高层大换血,蒋尚义离职,梁孟松辞去董事职位,很难预测中芯国际未来如何。
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  • 木马猎人 2023-9-14
    8
    中国因为芯片领域起步比较晚,并且长期受到国外的高科技出口限制,所以造成了在最先进的芯片的设计制造方面,中国距离国际最先进的水平仍然有不小的差距。

    但是也不是所有芯片制造环节差距都很大,中国与世界顶尖技术差距主要体现在电脑和手机的CPU、存储器芯片等方面,去年广受关注的华为芯片断供,受影响的主要就是手机的CPU。除了要求最高的这几种芯片之外,中国在大部分中低端芯片方面都完全可以实现自主设计和生产了。
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    • 探知网
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