談國產芯片_風聞

國產芯片目前火熱，本人並不是業內人士，如有錯誤歡迎大家批評指正。同時也由衷感謝為我提供資料學習的網友們，這裏就不一一寫明是誰了。

一、芯片製造流程

芯片製造的流程大致為以下幾個步驟：二氧化硅（“沙子”）提純並製成單晶硅棒、切割硅棒製成硅片、光刻、刻蝕沉積、切割、封裝測試。製作芯片的過程可以類比照相，光刻機為照相機、刻蝕沉積為洗照片、而芯片則是洗出來的那張照片。大致流程為先從大自然中踩到硅石，提純並還原出硅單質製成單晶硅棒，之後再切割並打磨硅棒製成晶圓，然後再在晶圓上雕刻出想要的圖形。而我們所説的多少多少納米是指圖形刻線的寬度。寬度越窄電子的躍遷時間越短，主頻越高。而大規模量產芯片是無法直接用“刀”在晶圓上雕刻的。所以用了一個間接的辦法。那就是先用光刻膠塗抹在晶圓表面，光刻膠有光感性。有“正膠”和“負膠”之分，正膠是見光就反應最後可被溶解清除；而負膠剛好相反。然後光刻機則是曝光的過程，讓光通過光掩模最後投射在光刻膠上。這裏的光掩模則是設計好的芯片的部分“圖形”讓有些光能通過有些光不能通過。這樣光刻膠就形成了想要的圖形。最後通過刻蝕沉積，刻蝕是指在晶圓上挖坑。因為有些地方有光刻膠有些地方沒有，所以刻蝕就只能在沒有光刻膠的地方挖坑了。沉積則是填坑或鍍膜（導線或保護膜等），簡稱膜法。然後則是切割並且封裝測試了。

二、芯片到底哪裏卡脖子

實際上祖國的芯片卡脖子的地方並不只有光刻機，還有很多地方卡脖子。從工藝開始來説，用於製成晶圓的倒角機、多線切割機、化學機械拋光設備主要是日本壟斷，祖國極大依賴進口；用於光刻的光刻膠、塗膠烘焙顯影機主要製造商也是日本；沉積設備最尖端的被日本和荷蘭壟斷。細究硅基芯片的生產製造設備大部分是被日本壟斷，光刻只是其中的一個環節，其它環節的設備、耗材製造難度並不比光刻小。

目前國產甚至廠房的潔淨室的濾紙也大部分依賴進口。所以祖國想要完全的全國產是很艱難的，哪怕是攻克了光刻，也會有其它的困難要解決。而且這只是工藝上的問題，設計上的問題則更加困難，這需要做大量的基礎物理研究。國外是把這些基礎研究體現在芯片設計軟件上的。晶體管相互之間會有干擾，如何擺放鏈接則對應着基礎物理研究。會用軟件了也僅僅是會用軟件了，具體如何從設計到圖形也是需要攻克的。對此美國人早在去年就已經開始限制我們了。

三、目前現狀與解決思路

目前大眾感覺cpu、gpu等一直在擠牙膏那是因為pc芯片已經差不多到了市場的最大規模。因為網絡技術的發展，個人電腦對性能的需求已經達到了一定的滿足。雲遊戲以及dlss等技術的出現更加降低了pc的性能要求。所以RGB三人組並不是技術不行了，而是隻在pc端擠牙膏。它們現在的AI芯片可不擠牙膏，還一直在追求高性能。所以看芯片不要只看pc、手機端，要看全部的芯片產業。

當年日本半導體能被美國打壓主要原因是日本是個島國人口少，沒有辦法在國內攤銷芯片的研發成本。而祖國則不同，人口眾多。哪怕敵人再封鎖，我們14億人口也是足夠攤銷成本的，這樣單個芯片可以賣的更便宜，這是最主要的優勢。而目前芯片發展速度很快，還在遵循着摩爾定律。歐美的芯片產品本身就在很快速的迭代，我們想要追趕是很難的。我們的汽車領域這段時間追趕上來主要原因是人類對於內燃機已經很長時間沒有太大的發展了。芯片還在快速發展，所以想要一下子追趕上來是不現實的，就目前來説還是得從長計議。而祖國的內存、閃存芯片能追趕上來主要原因是：目前的存儲芯片並不是高製成芯片，主要還是14納米及以下的工藝。存儲芯片的核心技術目前是堆疊（刻蝕）技術，在存儲芯片領域，刻蝕機的投資已經超過了光刻機。而刻蝕機祖國是有國產替代的，所以存儲芯片在祖國的公司收購奇夢達之後消化技術可以快速國產化。

我們可以通過對已經國產化的芯片禁止進口或者提高關税來應對。我們之前的策略一直是市場換技術，但是目前市場換不到技術那你也別來我們的市場。同時需要警惕印度，前段時間登子去了趟印度，跟印度走的非常近。那也是美國做好了失去我們的市場的準備，美國與印度合作主要還是美國需要市場。在商業上，我們可能需要在印度搶美國人的市場，注意這裏是指把東西賣到印度或者阻止美國人賣東西到印度，而不是在印度投資。產品賣到印度不是為了賺錢，而是為了擠跑美國，讓美國的產品研發費用無法攤銷。

總結來説，時間還是在我們這邊的，只要不停下腳步我們總有一天能追上。就目前的科學研究，硅基芯片的極限在1納米左右。目前的5納米距離1納米極限已經越來越近，到時候就很容易追趕了。而計算機的其它賽道如量子計算、碳基芯片等祖國的研發還是比較領先的。所以時間是我們的，我們只要不停下腳步即可逐步追平。

 

 

 

 

二零二三年九月二十四日