谈国产芯片_风闻

国产芯片目前火热，本人并不是业内人士，如有错误欢迎大家批评指正。同时也由衷感谢为我提供资料学习的网友们，这里就不一一写明是谁了。

一、芯片制造流程

芯片制造的流程大致为以下几个步骤：二氧化硅（“沙子”）提纯并制成单晶硅棒、切割硅棒制成硅片、光刻、刻蚀沉积、切割、封装测试。制作芯片的过程可以类比照相，光刻机为照相机、刻蚀沉积为洗照片、而芯片则是洗出来的那张照片。大致流程为先从大自然中踩到硅石，提纯并还原出硅单质制成单晶硅棒，之后再切割并打磨硅棒制成晶圆，然后再在晶圆上雕刻出想要的图形。而我们所说的多少多少纳米是指图形刻线的宽度。宽度越窄电子的跃迁时间越短，主频越高。而大规模量产芯片是无法直接用“刀”在晶圆上雕刻的。所以用了一个间接的办法。那就是先用光刻胶涂抹在晶圆表面，光刻胶有光感性。有“正胶”和“负胶”之分，正胶是见光就反应最后可被溶解清除；而负胶刚好相反。然后光刻机则是曝光的过程，让光通过光掩模最后投射在光刻胶上。这里的光掩模则是设计好的芯片的部分“图形”让有些光能通过有些光不能通过。这样光刻胶就形成了想要的图形。最后通过刻蚀沉积，刻蚀是指在晶圆上挖坑。因为有些地方有光刻胶有些地方没有，所以刻蚀就只能在没有光刻胶的地方挖坑了。沉积则是填坑或镀膜（导线或保护膜等），简称膜法。然后则是切割并且封装测试了。

二、芯片到底哪里卡脖子

实际上祖国的芯片卡脖子的地方并不只有光刻机，还有很多地方卡脖子。从工艺开始来说，用于制成晶圆的倒角机、多线切割机、化学机械抛光设备主要是日本垄断，祖国极大依赖进口；用于光刻的光刻胶、涂胶烘焙显影机主要制造商也是日本；沉积设备最尖端的被日本和荷兰垄断。细究硅基芯片的生产制造设备大部分是被日本垄断，光刻只是其中的一个环节，其它环节的设备、耗材制造难度并不比光刻小。

目前国产甚至厂房的洁净室的滤纸也大部分依赖进口。所以祖国想要完全的全国产是很艰难的，哪怕是攻克了光刻，也会有其它的困难要解决。而且这只是工艺上的问题，设计上的问题则更加困难，这需要做大量的基础物理研究。国外是把这些基础研究体现在芯片设计软件上的。晶体管相互之间会有干扰，如何摆放链接则对应着基础物理研究。会用软件了也仅仅是会用软件了，具体如何从设计到图形也是需要攻克的。对此美国人早在去年就已经开始限制我们了。

三、目前现状与解决思路

目前大众感觉cpu、gpu等一直在挤牙膏那是因为pc芯片已经差不多到了市场的最大规模。因为网络技术的发展，个人电脑对性能的需求已经达到了一定的满足。云游戏以及dlss等技术的出现更加降低了pc的性能要求。所以RGB三人组并不是技术不行了，而是只在pc端挤牙膏。它们现在的AI芯片可不挤牙膏，还一直在追求高性能。所以看芯片不要只看pc、手机端，要看全部的芯片产业。

当年日本半导体能被美国打压主要原因是日本是个岛国人口少，没有办法在国内摊销芯片的研发成本。而祖国则不同，人口众多。哪怕敌人再封锁，我们14亿人口也是足够摊销成本的，这样单个芯片可以卖的更便宜，这是最主要的优势。而目前芯片发展速度很快，还在遵循着摩尔定律。欧美的芯片产品本身就在很快速的迭代，我们想要追赶是很难的。我们的汽车领域这段时间追赶上来主要原因是人类对于内燃机已经很长时间没有太大的发展了。芯片还在快速发展，所以想要一下子追赶上来是不现实的，就目前来说还是得从长计议。而祖国的内存、闪存芯片能追赶上来主要原因是：目前的存储芯片并不是高制成芯片，主要还是14纳米及以下的工艺。存储芯片的核心技术目前是堆叠（刻蚀）技术，在存储芯片领域，刻蚀机的投资已经超过了光刻机。而刻蚀机祖国是有国产替代的，所以存储芯片在祖国的公司收购奇梦达之后消化技术可以快速国产化。

我们可以通过对已经国产化的芯片禁止进口或者提高关税来应对。我们之前的策略一直是市场换技术，但是目前市场换不到技术那你也别来我们的市场。同时需要警惕印度，前段时间登子去了趟印度，跟印度走的非常近。那也是美国做好了失去我们的市场的准备，美国与印度合作主要还是美国需要市场。在商业上，我们可能需要在印度抢美国人的市场，注意这里是指把东西卖到印度或者阻止美国人卖东西到印度，而不是在印度投资。产品卖到印度不是为了赚钱，而是为了挤跑美国，让美国的产品研发费用无法摊销。

总结来说，时间还是在我们这边的，只要不停下脚步我们总有一天能追上。就目前的科学研究，硅基芯片的极限在1纳米左右。目前的5纳米距离1纳米极限已经越来越近，到时候就很容易追赶了。而计算机的其它赛道如量子计算、碳基芯片等祖国的研发还是比较领先的。所以时间是我们的，我们只要不停下脚步即可逐步追平。

二零二三年九月二十四日