芯片制造难度到底在哪里

芯片制造难度到底在哪里

1：首先，芯片的研发周期长，试错成本高，不是砸钱后，十天半个月就会有效果的。芯片试错成本高和排错难度大。互联网做一个app，可以一天出一个版本，试错和修改的成本几乎为零。但是放在芯片上就不行，不算架构设计，从电路设计开始，到投片，最少要半年时间。投片送到工厂加工生产，一般要2个月到3个月。最重要的是一次投片的费用最少也要数十万元，先进工艺高达一千万到几千万。如此高的试错和时间成本对一次成功率的要求极高。所以研发一款商业芯片，在保证大量投入的前提下，一般至少需要一到两年的时间，如果要开发工业领域和商业领域的芯片，这个周期会更长。这也是为什么我们的龙芯17年来投入数十亿，最终也是不了了之的重要原因。

芯片是如何制成的？第一要提炼高纯度二氧化硅，做成比纸薄的晶圆，第二要在晶圆上用激光刻出几亿条线路，铺满几亿个二极管三极管，第三把每片晶圆组合链接好密封，指甲盖大小的芯片里大约有70亿个二极管，难怪中国土地上造不出来……外界认为，中兴如果倒闭，华为可能也会倒闭，小米、联想等一系列企业都无一幸免。美国商务部新闻发言人瑞尔特表示，对于中兴的禁令目前没有扭转的余地或协商的空间，〝这是一个7年的禁令。〞也就是说，要严格地等到7年后才有望重启协商。

是对研发人员的素质要求极高，试错周期长需要逻辑严谨细致的工作态度，排错难度大需要一套科学的实验方法。而这两方面，恰恰是国内教育的软肋。过分重视知识的记忆，而忽略逻辑和方法，这是中国软件工程师的硬伤，靠自己的聪明和勤奋无法弥补的，所以中国很多芯片开发最终都以失败收场。而引进海外技术人才和留学人员，又受到欧美日大企业的限制，在很多芯片的关键技术上，华人根本无法接触。

2：集成电路的应用范围覆盖了军工、民用的几乎所有的电子设备。毫不夸张地说，集成电路是计算机业、数字家电业、通信等行业的绝对“心脏”。芯片的生产，涉及到电子、信息、材料等诸多行业，体现的是一个国家整体的工业实力和研发能力，只要在哪一个方面出现短板，基本就无法完成。这也是为什么至今，核心高端芯片技术只被美日欧韩台等为数不多的几个经济体掌握的重要原因，中国90%的芯片需要从这些经济体进口，欠账太多，追赶谈何容易。

阿里巴巴要想在一年内开发一款商业芯片也许并非难事，华为的麒麟芯在商业领域还算是说得过去的。但是要说在短期开发出更高级别应用的芯片，要改变中国芯片业的整体状况，阿里巴巴今天的爆料只能说具有象征性的意义。

30多年来，中国依靠廉价劳动力、廉价的资源、土地和优惠的税收，以及牺牲环境为代价，吸引了全球第五次产业大转移，以“三来一补”加工贸易出口起家，从一个濒临崩溃的农业国，发展成为收入中等的制造业大国，成绩不可为不明显。但是制造业的核心部件“芯片”，中国的自给率非常低，只有10%，偌大的中国，手机、电脑、家电、通讯设备、服务器。。.等诸多高科技设备的芯片，依然大量依靠进口！

3：全球半导体市场规模4385亿美元，前十大厂商分别是三星、英特尔、SK海力士、Micron、博通、高通、德州仪器、Toshiba、英伟达和恩智浦。没有一家中国厂商的身影！这就导致，你用的手机，玩的电脑里几乎都是一颗来自国外的“芯”，大多数手机厂商用的芯片都是来自高通。一旦别人进行技术封锁，不卖芯片给你，所有已经签订的合同都无法交货，美国媒体预言三周内中兴将破产，确实骇人听闻，但也并非空穴来风。

在美国制裁中心引发“断芯”风波后，很多人才如梦初醒，中国目前很多产业的核心技术、关键材料和部件都被欧美日等发达国家企业垄断。大到精密机床、半导体加工设备、飞机的发动机，小到园珠笔芯、高铁的螺丝钉、电子产业的芯片、液晶显示用间隔物微球、微电子链接用的导电金球、分析检测用的色谱柱填料、生物制药用分离纯化层析介质等。可以说，国外一个很小的企业如果不供应相关材料，就可以让中国万亿级的产业瘫痪。

4：中兴事件让我们明白：我们一直鼓吹的所谓的世界领先的整机产业实际上是建立在沙子一般的地基之上，皇帝的新衣被人扒得一干二净。从目前的情况看，扒衣还在继续。

2018年4月19日，美国国会美中经济与安全审查委员会发布报告称，中共政府“可能支持某些企业进行商业间谍活动”，以提高中企竞争力并促进政府利益。报告中，中兴、华为、联想三家中国企业被点名。报告明确写道，中国不是美国盟友，也不会在短时间内成为美国盟友。有证据确凿的实例证明，中共政府及与其相关的主体“一再涉及窃取与滥用知识产权，以及国家主导的经济间谍活动”。

这意味着：继中兴后，华为联想极可能成为成为美国下一轮技术制裁的目标，双方的贸易战也会愈演愈烈。不知道在这样恶劣的环境下，华为、联想能经受住美国的几轮打击？

5：知识产权核心技术的垄断地位，是美国敢于对任何一个国家、一家企业发起技术战的根本原因。而在这一背后，是美国讲信用的商业环境；是信息能自由获取自由流动；是大学内学术研究不受限制；是知识产权受到强有力的保护；尊重人的个性和创新精神；政府为企业减税，至少让企业敢拿出钱来搞研发。具备这些条件，产生一些引领世界的高科技企业那是水到渠成的事情。

所以想对那些“刀枪不入精神”的后裔说：对不起，核心技术真的不是你喊几句口号，想搞就能搞出来的，抓着自己的头发不能离开地球。掌握核心技术的思维本身就是急功近利，创造能产生核心技术的大环境才是正道。

芯片是设计难还是工艺难

芯片制作完整过程包括：芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个主要环节，其中每个环节都是技术和科技的体现。对于芯片来说设计和工艺都很复杂，但是相比较而言，制造工艺更难。

整个工厂主要分为切片、焊线、模压、印字、电镀/植球、测试等，每一次工艺或者制程更新和改进，对于每个车间来说都要做可行性认证、改换模，上下流程车间的对接。

我们当时给华为海思和展讯代工过，技术要求非常高，有时候整个车间试做一个月，有时候仅仅其中设备的ESD不过关，就要重新改进工艺。

芯片价格不便宜，我们模压车间每天要过量上百万颗芯片，良率低于99.98％，就要停机溯源。重大不良率，主管领导要降级。

工厂所有的设备都是日本品牌，我们车间的设备总价值过5亿人民币。工艺工程师平均培训周期要3年以上。国产芯片真正想在设计和制作工艺上赶超日美，还需更大的努力，政策的扶持，资本的推崇。