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中国独立制作芯片还要多久

发布时间:2023-05-06 03:44:38

1. 华为什么时候能自己生产芯片

中国生产是有可能的,但是华为要全部的流程一个企业包办,这个是不现实的,因为芯片的诞生分为了以下几个方面,每个都考验着很强的技术能力和制程工艺!、 第一步: 复杂繁琐的芯片设计流程;(如今华为已经具备,海思就是一个设计性的芯片企业,当然有些是分为在芯片制造里,所以也可以分为三三个大的步!); 第二步:硅晶圆制造;第三步: 芯片制造, 第四步斗绝信: 封装测试阶段。


首先在生产芯片的过程第一步就是沙子里提炼硅材料,接着进行提纯,再接着有了高纯度的硅,那接下来就要制造硅晶片过程;(由于 芯片的 需求量巨大而受制于硅晶圆的产能有限,所以硅晶圆的价格几乎是每个季度都在上涨,而中国作为全世界最大的电子品消费市场,谁多掏钱又流到了谁的口袋就不言而喻了。中国虽然也具有晶圆 的生产 能力,但受制于技术和产能的原因供应量实在是太小了。)

所以这个就是第一部分的困难,在材料方面,全球都面临着硅晶圆材料少的问题,所以这个是第一步要解决的,不然也是巧妇难为无米之炊而已!


接着是芯片制造,芯片制造其实包含了刚才说的第一步芯片设计、接着是光罩部分,这个技术工艺也非常复杂!这个光罩,就是利用激光刻蚀技术,在一张以石英玻璃为衬底其上镀了一层金属铬和感光胶,把电脑上的图刻在石英板上,成为一个模板。当然了,我们在这里说起来很简单,但实际上也是一个高门槛、高技术的活。全球95%的市场基本都被韩国和日本所覆盖,而我们国家处于第六名的清溢光电

这项技术也不是华为单一方面可以完成的,所以需要一定的技术实力打磨,所以造芯片的第一步都非常有挑战性的!

芯片制造第二大步就是光刻了,光刻就离不开光刻机,而光刻机的机器全球掌握的企业不多,特别是制程工艺先进的光刻机,更是很难采购!所以要追求5nm、7nm工艺制程;光刻非常重要!

制作好的光罩,就相当于一个照片的底片,通过光源照射在凸透镜上产生平行光,然后再经过下方的透镜把光线缩微照射在工作台上的晶圆上,晶圆上涂有光刻胶,光刻胶在被光线照射后化学性质发生了变化,被显影容易溶解掉,剩下的就是跟光罩上一样的电路图了,只不过成了缩小版的在这个大的晶圆上移动一下位置,就制造好一个芯片,所以这个大晶圆上就会造出很多个芯片。


芯片制造的第三大步,光胶;在光刻的时候有一种非常重要的耗材就是光刻胶。它是光刻工艺的核心材料。这种材料主要被日本企业所垄断。美国仅有一家陶氏市占率仅为15%。因为80年代的时候,美国对日本发起了半导体大战,日本半导体产业遭受了巨大的打击,之后就另辟蹊径,从材料科学下手,如今成为了整个半导体产业的最上游。想想去年的日韩贸易战,日本断供材料给三星,三星就只能干瞪眼了,再牛的技术没材料都白扯,我们再来看看中国的光刻胶,国产化率着实是不高,大部分还是要进口的。

最后才是封装测试的环节,当在晶圆上刻蚀出芯片之后就需要进行后道工序了。首先要拿到封测上进行封装和测试。封装就是把一个大晶圆上的一个个的小芯片切割下来,然后进行电镀、接通信号等等的操作,使其具有各种功能,最终的产品就是我们手机里处理器的样子了,然后就是测试测试电流、散热线路、连通宏行性等等的这些功能,把不合格的产品给筛选出来,当然了这个封装和测试的技术含量似乎的确是没有制造难度那么空轮高,这个领域的中国玩家也就多了起来除了一个安靠是来自美国,其他的基本都是台湾地区和大陆地区的封测厂。


2. 芯片制造从欧美转向中国,4年后,中国大陆将成全球第一

众所周知,芯片是美国科学家在上世纪50年代发明的,然后1971年,英特尔推出了全球第一款微处理器,自此,也标志着全球进入了芯片时代。

由于美国在这方面起步早,所以一直在来,美国以及和美国比较亲近的欧洲,是全球芯片制造、生产、销售中心,到1990年时,美国和欧洲生产了全球四分之三以上的芯片,而销量份额更是高达80%。

后来到80年代末,90年代初的时候,日本半导体崛起,也就是半导体的第一次转移。后来美国看到自己在芯片领域的地位不保,于是出手,废了日本半导体的武功。

于是产生了第二次半导体产业转移,韩国半导体崛起,同时中国台湾半导体产业崛起,日本慢慢的转型,开始向半导体领域的上游发布,开始转向半导体材料、设备等,如果在半导体材料领域是垄断全球。

但如今,半导体已经开始了第三次转移,目的地就是中国大陆。其实这个现象早就有了苗头,按照2019年的数据,中国大陆的芯片产能已经高达15%,而美国仅为12%,中国大陆的芯片产能超过了美国。

不仅如此,欧洲在芯片制造方面也是产能越来越低,目前美国和欧洲的芯片产量总已经从90年代的三分之三,变成现在的不到四分之一了,并且这个份额还在下滑。

不过虽然芯片制造产能下滑了,但芯片销售产能美国和欧洲还是保持得很好,大约还占了全球55-60%左右的份额,美国自己就占了47%。

按照美国机构的预计,到2025年,中国的芯片产能将达到24%左右,会是美国的2倍多,成为全球第一名。

目前全球主要晶圆生产线有300多条,有20%左右是计划在2020年、2021年正式投产,用于解决当前晶圆产能短缺的问题。

有意思的是这300多条生产线中,有60%以上在中国地区,覆盖了4、6、8、12、18英寸等众多的主流尺寸。

芯片制造中心发生转移,对芯片产业都带来一次大洗牌,毕竟制造业是最难的,一旦中国芯片制造水平提升上来,那时候设计、封测等将全面提升。

所以,让我们期待2025年吧,还有4年多时间,要知道我们还有一个目标是到2025年达到芯片自给率70%的。

3. 全球车市陷入芯片恐慌,我国国产芯片还要等多久

目前荷兰恩智浦、日本瑞萨电子、德国英飞凌、意法半导体、德国博世、德州仪器等前十大供应商,掌控了全球车载半导体市场的80%以上的市场份额。去年底开始,多家制造商称因面临产品严重紧缺和原料成本增加的双重影响,全线调涨产品价格。Wind数据显示,目前中国车用芯片自研率仅10%,90%的汽车芯片都必须依赖从国外进口。与消费电子行业相比,汽车电子行业非常强调芯片的安全性和可靠性。中科院微电子所新能源汽车电子研发中心主任王云认为,一般来说,芯片需要在试错过程中不断迭代。但是汽车芯片企业没有多少试错空间,一旦出现问题,就可能对整车性能或者安全性造成损失,需要整车召回。这必然导致主机厂倾向于选择成熟供应商和成熟产品,后来者被挡在门外。

“现在跟车本身安全性和控制性越少的芯片,越容易取得突破。”从目前来看,国产芯片要在汽车电子行业取得突破,可能从后装市场向前装市场的途径。前装是指在整车规划时,被列入整车厂的采购计划。后装类似于行车记录仪、流媒体后视镜、导航仪等后装入车内的产品。相对而言,后装比前装的要求低很多,应用的突破也更快。国产芯片必须在危机中寻求更多自主权。“如果中国品牌在芯片和操作系统上不能拿到中国智能汽车市场的前两名,我认为我们基本上就出局了。”业内普遍预测,整个芯片供应链可以适应市场变化,预计到2021年年中汽车芯片供应紧张就能有所缓解。但进口芯片的国产替代之旅仍然漫长。

4. 芯片危机持续,全球多家车企被“卡脖”,我国何时才能做到自主研发芯片

要实现芯片的完全自主研发、生产其实是一件很困难的事情,芯片应该算得上是21世纪最为精密的一种“零件”了,想要研发芯片并不是有钱就可以完成的工作,更是需要成干上万的科研人员攻克各种各样的难关才能够实现。再加上我国在高科技行业的起步并不算早,所以想要实现弯道超车更是难上加难,但是相信不久的将来一定可以使用到我们自助研发 生产的芯片。

不能够批量生产就代表研发的芯片没有用武之地,也就不能摊平研发芯片的费用,企业就再也没有办法进行下一代的芯片研发。所以芯片的研发其实就是在挑战我们自己的天花板,想要爬高就已经不是件容易的事情, 更何况还有外边的围追堵截。但是也不用可以悲观,相信我们一定可以以不屈不折的意志力克服一切艰难困阻,一定会实现芯片的自主研发、生产。

5. 中国什么时候能成为生产半导体芯片的世界领先者

中国大陆和台湾将成为2020年芯片和半导体生产增长的主要驱动力。这是国际半导体产业协会(SEMI)报告中的结论。报告指出,明年全球新晶圆厂建设投资总额将达500亿美元。其中,中国大陆将投资240亿美元,台湾将投资130亿美元。

大多数分析人士一致认为,中国将能完全依靠自己的技术生产芯片和半导体至少还需要5-10年的时间。由此可见,中国政府制定的到2025年提供70%自己生产的芯片似乎很现实。另一方面,西方的竞争对手也不会原地踏步,他们将不断完善自己的技术。因此未来十年争夺全球生产芯片领导者地位的博弈将会异常激烈

6. 中国多久可以生产高端芯片李东生给出确切答案,华为可以放心了

近两个月来,华为消费者CEO余承东频繁在其朋友圈向关心华为的网友道歉,且在几日前,明确表示华为新旗舰P50系列手机由于芯片问题无法生产,上市日期还是一个未知数。

华为目前所面临的问题就是芯片问题,只要国内企业能够制造出高端芯片,华为即可龙入大海。

不少网友心中有个疑惑,几十年前,在那样艰难的条件下,我们都可以研制出两弹一星,现在条件好了,人才多了,我们为什么造不出一个派谈指甲盖大小的芯片呢?

实事求是地讲,我国当前半导体产业链的整体水平与西方发达国家存在着一定的差距,短时间内我们是不可能摆脱对海外芯片的依赖,这也是美国出台“芯片禁令”后,华为立即陷入无芯可用尴尬处境的主要原因。

所幸的是,美国对华为的芯片制裁,让我们意识到打造一条自主可控的半导体产业链的重要性,并且出台了大量的优惠扶持政策,争取在短时间内补上国内半导体产业链的短板,彻底解决国内企业芯片被卡脖子的隐患。

在国家的大力支持下,国内不少优秀的科技企业纷纷加大在半导体行业的布局,掀起了一股芯片热潮。据公开数据显示,仅在2020年,我国新增的半导体相关企业超过20000家,而且这个数字正在以一个很快的速度增长着。用业内人士的话说,我们正在集全国之力解决芯片问题!

国内掀起的造芯浪潮,引起了海外科技界的很大震动,波士顿顾问公司曾发出行业分析报告:十年后,中国芯片的产能将达到世界芯片产能的45%!

45%,这个数字震惊了整个美科技界,美国科学院达维斯院士发推文表示:我们自己把事情搞大了,打压华为是一个很愚蠢的行为,美半导体企业将会为此付慎携出惨重的代价。

据美半导体协会公布的最新数据显示,自从断供华为芯片开始,美半导体企业所遭受的经济损失累计高达2500亿美元,超20%的美半导体企业因此倒尘孝碰闭,失业人员超300000万。

那么,我国半导体行业的发展前景如此之好,我们多久能够独自造出高端芯片呢?如今,终于有了确切答案。

近日,TCL创始人李东升在接受媒体采访时表示:中国当前的高端芯片主要依赖进口,但这一现象很快就能得到改善,最快五年,中国就可以制造高端芯片。

李东生的判断,与ASML公司的预测基本一致。前不久,ASML公司总裁发出警告:如果不将光刻机卖给中国,三年之后,中国就会掌握这种技术,ASML公司或将失去光刻机市场。

三年研制出光刻机,五年独自制造高端芯片,华为真的可以放心了!

当然了,五年之后,我们独自制造的高端芯片或许是5nm、7nm芯片,与当时的最高端的芯片存在着差距,但是,也足以缓解华为现有的芯片压力。

笔者坚信,在国家的支持下,企业的坚持下,科研人员的努力下,“中国芯”必将会在短时间内缩小与西方芯片的差距,甚至是实现反超。至于何时才能出现这个局面,就让我们拭目以待吧!

7. 中国4nm芯片还要多少年

综合来看,中国4nm芯片有望在2023年前后开始量产。这是因为中国埋李胡芯片行业正在持续投入巨资,以推动芯片技术的发展,加快芯片生产进度。此外,中国国家及多家产业界企业也正在加大研发力度,努力加快4nm芯扰庆片的产品化进程。除此之外,业内专家也提出,在未来几年内,中国芯片行业将继续保持高速发展,实现不断提弯拦升的技术水平。

8. 清华大学成立“芯片学院”,中国的芯片产业崛起需要几年时间

清华大学成立芯片学院,关于芯片这个东西可以说去年9月份他就逐渐进入了人们视野里面,因为国外对我们的芯片进行了限制,就是不卖给你,没有为什么不卖给你你能怎么办?你没有芯片你就没有办法制造手机制造电脑,所以我们认识到了问题的严重性。

我们能做的事情有限,但是能做的包括支持国产国产手机国产芯片,如果说他有天真出来了,刚开始的时候他芯片性能没有那么好,那请你一定支持他,因为芯片的研究是需要大量的资金支持的,如果说这个芯片研发出来了没有人买,那研发的企业赚不到钱就没有办法继续研发了,无论是科研人员还是实验的设备材料,这都是钱的,力所能及的就是支持国产芯片。

9. 芯片产业各环节国产率梳理,我们离芯片完全国产还有多远要走

半导体芯片产业是一个庞大、复杂的产业链条,产业的各个分支都有很多企业、无数员工不断研发、不断创新支撑着。半导体产业毁信拦链从大的方向来说分为上游支撑、中游制造下游应用三个环节。上游支撑细分为半导体材料、半导体设备、EDA软件工具等。中游制造可以分为IC设计、晶圆制造、半导体封测三个环节。应用环节可以说渗透到了世界电子产品的方方面面,几乎所有的电子设备都需要用到芯片。

中美事件坦升以来,国人对于芯片的概念已经有了初步的认识,几乎所有人认为中国应该摆脱芯片行业对外国的依赖,每个国人对于中国“缺芯”感到心痛,每个人都在问,中国何时能做到半导体芯片的完全国产化?但是很多人对于中国半导体芯片产业链各环节的国产化情况还不是很了解,现在就来给大家来梳理一下上游支撑环节的国产化情况。

首先介绍下上游支撑环节的国产情况。上游支撑环境可以说是半导体芯片领域最重要的环节,技术壁垒最高,研发复杂程度最大,西方垄断程度最大,也是真正掐我们脖子的地方。

首先是半导体设备这块。半导体设备可以分十一个大块。分别为:

1.去胶设备(国纤胡产率80%),这块国产化程度很高,而且已经做到了5nm工艺节点,几乎不用有任何担心。

2.刻蚀设备(国产率20%),这块国产化虽然不高,但是中微公司已经做出了5nm工艺技术,还给台积电供货,国产替代会马上起来,这块也不用担心。

3.热处理(国产率20%),由于国内最先进的制程就是14nm,这块技术已经足够满足中国的需求,但是还需要进一步研发,达到世界先进水平,这一块暂时不用担心。

4.清洗设备(国产率20%),这一块不是很担心,国产化率会起来的比较快。

5.PVD(国产率15%),这一块还得努力,国产化不高,技术水平也不是很好,好在北方华创这家公司比较靠谱,正在突破。

6.CMP(国产率15%),这一块已经有突破,国产化率会提得比较快。

7.CVD(国产率5%),这个技术难度比较大,差距大,国产率低,北方华创承担重任。

8.涂胶显影(国产率1%),技术难度高,国产率很低,差距比较大。

9.光刻机(0%),虽然说目前国产光刻机国产化几乎为0,但是上海微电子已经能量产90nm工艺,28nm的光刻机已经取得进展。但是光刻机是半导体产业链里技术最难的设备,而要达到7nm工艺制程,必须用到EUV光刻机,以目前中国的技术而言,未来几年能突破这一技术难点就很不错了。

10.ALD、离子注入(国产率0%),这一块往往是跟其他设备配套的,目前28nm其实已经够市面上大多数电子产品芯片的制备需求。

从这里可以看出,我们在半导体设备这块的国产化率还不是很高,但是在很多设备上其实已经达到目前主流电子产品芯片的制造要求。但是半导体设备领域里的光刻机是我们的痛点,没有先进的光刻机就不可能制造先进的芯片,关键先进的光刻机不是我们想买就能买到,荷兰为了遵守美国的命令,公然不交付中芯国际已经订下的EUV光刻机,我们对此毫无办法,是我们最应该大力攻破的点。

半导体材料可以细分为硅材料、光刻胶、湿电子化学品、电子特气、光掩模、抛光材料、靶材等。

1.硅材料(高端的国产化不足1%),硅材料是半导体材料里产值最大的一块。目前上海硅产业、中环股份已经能生产12英寸的硅材料,这种材料国产替代起来会很快,估计用不了多久这块的国产化率会显着提升。

2.光刻胶(国产率不足5%),这块是半导体材料里技术含量最高的一种。目前02专项已经重点布局了几个公司攻克,期待有好消息。

3.湿电子化学品(国产率23%),这块还好,稳步进行国产替代。

4.电子特气(国产率不足15%),这一块的产品线很多,不可能有国际所有的气体都是最先进,这种注定需要全球化,不是很担心。

5.光掩模(国产率20%),正在大力推进国产化。

6.抛光材料(国产率5.5%)目前安集 科技 已经突破了先进的抛光液的技术,准备量产,抛光垫由武汉的鼎龙股份突破,马上量产。这块先进的材料会起来,国产化会提升地很快。

7.靶材(产品线多),产品线多,不一而足。

材料这块最重要的是光刻胶的发展。

目前国产率只有0.6%。不过华大九天国产EDA公司将会形成数字全流程化,并且在芯片制造、封装测试系统中不断优化升级,虽然华大九天的技术很好,但是目前华大九天只是解决了产业流程的1/3的最终解决方案,所以完全国产化还任重而道远。

我国各个环节的国产率几乎都很低,但是很多环节技术已经足够,不用很担心。真正让人忧虑的是光刻机和EDA软件这两块,这是真正技术壁垒非常强,我们急需攻破的地方,希望中国芯片完全国产化的一天早日到来。

10. 我国光量子芯片目前处于什么状态!是续研发还是投入试产距离商用还需几年时间投入大规模量产

目前我国光量子芯是处于一个早期阶段,是投入试产,至少需要8~10年的时间投入大规模量产!

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