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《IT國產(chǎn)化特別策劃》之中國“芯”國產(chǎn)代替

作者：芒果果丨發(fā)布自：思否編輯部

引言：

“芯片”、“華為”、“實(shí)體清單”……這些都是 2019 年到 2020 年的年度熱詞。繼去年 5 月美國將華為列入實(shí)體清單后，今年 5 月 15 日，美國商務(wù)部再發(fā)禁令，給華為獻(xiàn)上了“周年”大禮——沒有美國商務(wù)部頒發(fā)的許可，全世界任何使用美國設(shè)備和技術(shù)的企業(yè)都不能與華為及其子公司合作。

美國對(duì)華為的步步緊逼讓“芯片國產(chǎn)化”這一重大議題從幕后走到了臺(tái)前，成為了人人關(guān)注的話題。在芯片領(lǐng)域，美國無疑站在食物鏈的最頂端，無論是材料、設(shè)計(jì)、制造還是封測(cè)，技術(shù)都處于領(lǐng)先的地位。

近年來國產(chǎn)科技的發(fā)展迅速，5G 技術(shù)甚至真正做到了全球領(lǐng)先，這也讓一直以來憑技術(shù)霸權(quán)橫行的美國起了忌憚之心，開始嚴(yán)防死守中國獲得“技術(shù)霸權(quán)”。

芯片對(duì)科技的發(fā)展至關(guān)重要，想要擺脫“卡脖子”的局面就必須做到自強(qiáng)自主。

國產(chǎn)芯片已經(jīng)到了絕地反擊的時(shí)刻。

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一、黎明之前

一年以來，國產(chǎn)芯片行業(yè)被美國的一紙禁令罩上了一朵烏云，在這片烏云之下“本土芯片”成為了國內(nèi)科技產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

想要研發(fā)一顆芯片涉及到材料、設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等多個(gè)環(huán)節(jié)，但我們的技術(shù)水平仍落后于美國。美國禁令一發(fā)，華為直接面臨高端手機(jī)無芯片可用的局面。

國產(chǎn)芯片企業(yè)一直以來都要依靠進(jìn)口美國的產(chǎn)品和技術(shù)解決關(guān)鍵問題，即使是芯片設(shè)計(jì)水平做到了世界領(lǐng)先的海思也無法獨(dú)立生產(chǎn)芯片，仍要依靠美國的材料和使用了美國設(shè)備的臺(tái)積電代工。

此時(shí)，美國手里握著國產(chǎn)芯片的命脈，尤其對(duì)需要高端芯片的企業(yè)來說，無異于被雙手掐住了脖子。隨著國際上其他芯片產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)企業(yè)的“站隊(duì)”，國產(chǎn)芯片面臨的局勢(shì)越來越艱難。

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二、國產(chǎn)芯片破局之路

其實(shí)國內(nèi)的研發(fā)機(jī)構(gòu)早已把芯片放在了重要位置，但美國的步步緊逼讓這件事變得更加緊迫。國家也把芯片技術(shù)的發(fā)展列入了重點(diǎn)任務(wù)之列。2019 年 10 月，國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金二期成立，注冊(cè)資金 2000 億。短短一年時(shí)間，國內(nèi)新成立的芯片企業(yè)開始涌現(xiàn)，眾多科技企業(yè)也開始紛紛高薪聘請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域人才。

國產(chǎn)芯片從四個(gè)方面開啟了破局之路。

1.EUV 光刻機(jī)

眾所周知，目前世界上最先進(jìn)的 EUV 光科技只有荷蘭的 ASML 能夠生產(chǎn)，而 ASML 光刻機(jī)的零部件中有絕大部分都來自歐美國家。其實(shí)早在 2018 年中國內(nèi)地的芯片企業(yè)中芯國際已經(jīng)向 ASML 訂購了一臺(tái)光刻機(jī)，但由于種種原因遲遲沒有發(fā)貨。現(xiàn)在美國禁令一出，中國科技企業(yè)想從 ASML 購買光刻機(jī)更是難上加難，國產(chǎn)芯片面臨的最大困境就在于生產(chǎn)難。

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國產(chǎn)技術(shù)在芯片制程工藝上還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美發(fā)達(dá)國家，但國內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)在光刻機(jī)制造方面取得了一定進(jìn)展。

中科院布局光刻機(jī)已經(jīng)有 8 年之久了，今年 7 月，中科院宣布突破了 5nm 激光光刻技術(shù)。

長(zhǎng)春光機(jī)所也在 2008 年就啟動(dòng)了“極紫外光刻關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目研究工作，并在2017年通過了驗(yàn)收。

2.蝕刻機(jī)

除了光刻機(jī)，蝕刻機(jī)也是芯片生產(chǎn)過程中一個(gè)必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。

目前，國內(nèi)的中微半導(dǎo)體已經(jīng)攻克了 5nm 蝕刻技術(shù)，研制出了 5nm 等離子體刻蝕機(jī)，并已經(jīng)被臺(tái)積電應(yīng)用于生產(chǎn)線上，是已經(jīng)得到驗(yàn)證的可用產(chǎn)品。

3.EDA 技術(shù)

EDA 技術(shù)是通過融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果,可以進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動(dòng)設(shè)計(jì)。去年，美國的 EDA 公司不再與華為合作，停止了為華為購買的 EDA 軟件進(jìn)行更新。

但國內(nèi)的 EDA 廠商已經(jīng)開始嶄露頭角，華大九天的 EDA 軟件已經(jīng)做的非常成熟。在軟件設(shè)計(jì)方面，國產(chǎn)芯片并沒有面臨更大的艱難局面，更多的難題還是集中在高端芯片生產(chǎn)方面。

4.人才

除了硬件要齊備，國產(chǎn)芯片想要崛起最關(guān)鍵的是要有人才支持。國家已將芯片人才培養(yǎng)作為了重要任務(wù)，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)也在紛紛招攬人才，不僅在國內(nèi)高校招兵買馬，還在積極引入想要在中國發(fā)展的科技人才。

2017 年加入中芯國際的梁孟松在不到一年的時(shí)間里就讓中芯國際的芯片制程工藝從 28nm 跨越到了 14nm，高端足見人才對(duì)國產(chǎn)芯片快速發(fā)展的重要作用。

目前全球?qū)嵙ψ顝?qiáng)的芯片代工廠臺(tái)積電有著數(shù)萬人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，據(jù)了解，臺(tái)積電在 2nm 制程已經(jīng)取得了重大進(jìn)展。

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三、國產(chǎn)高端芯片前路如何

無論是國際局勢(shì)還是國內(nèi)技術(shù)基礎(chǔ)，國產(chǎn)芯片想要短時(shí)間內(nèi)突破瓶頸都面臨著巨大的困境。

從芯片設(shè)計(jì)方面來看，國產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)可以與世界領(lǐng)先水平比肩，這也是華為受到美國如此針對(duì)的原因之一。國內(nèi)各大芯片企業(yè)面臨的困境不在于無法設(shè)計(jì)出高端芯片，而是設(shè)計(jì)之后很難生產(chǎn)落地。

沒有自己制造的能力就需要找到合適的代工廠，臺(tái)積電、三星是高端芯片代工的首選，它們掌握著目前世界上最先進(jìn)的芯片制造工藝，為蘋果、三星、華為等國際企業(yè)生產(chǎn)芯片。

目前，中國大陸只有中芯國際一家企業(yè)能夠在芯片代工領(lǐng)域分得一杯羹，但也只能量產(chǎn) 14nm 芯片，想要做到 5nm 量產(chǎn)還有很大一段距離。

不過，最近中芯國際宣布已經(jīng)在 N+1 芯片技術(shù)上取得了一定進(jìn)展，雖然還無法達(dá)到 5nm 芯片的水平，但已經(jīng)在 14nm 的基礎(chǔ)上做到了 20% 的性能提升，基本可以達(dá)到 7nm 的水平。

美國對(duì)中國芯片行業(yè)“掐脖子”的做法短期內(nèi)勢(shì)必會(huì)對(duì)國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)造成比較大的影響，以華為高端手機(jī)為代表的產(chǎn)品推出受到限制。但從長(zhǎng)期來看，這對(duì)國內(nèi)發(fā)展自身技術(shù)也起到了倒逼的作用，有壓力才有動(dòng)力，芯片制造成為“全民運(yùn)動(dòng)”，上升到國家層面的時(shí)候，也是國內(nèi)芯片企業(yè)翻身的機(jī)會(huì)。

四、至少，現(xiàn)在是個(gè)好的開始

與收獲成正比的是研發(fā)投入，華為的例子給國內(nèi)的芯片企業(yè)敲響了警鐘，想要不受制于人就要做到足夠強(qiáng)大，國內(nèi)芯片企業(yè)已經(jīng)開始重點(diǎn)加大在研發(fā)方面的投入，斥巨資購買設(shè)備，從國內(nèi)外企業(yè)、高校、研究機(jī)構(gòu)高薪網(wǎng)羅人才，成立專門的項(xiàng)目小組甚至部門，全力投入到芯片研發(fā)的事業(yè)當(dāng)中。

國產(chǎn)芯片確實(shí)面臨著困境，但也不可否認(rèn)的正在朝著更好的方向發(fā)展，無論是高端芯片的設(shè)計(jì)，還是制程工藝的探索，都在穩(wěn)步提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力。

至少，現(xiàn)在是個(gè)好的開始，未來，國產(chǎn)芯片也勢(shì)必掙脫海外技術(shù)的束縛，做到真正的科技自主。

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