AG凯发K8真人娱乐一颗“芯”是如何炼成的：制造一颗芯片需5000道工序|ret

　　k8凯发★★ღ✿，台湾积体电路★★ღ✿，凯发K8旗舰厅★★ღ✿。k8凯发★★ღ✿！2017年中国集成电路进口量高达3770亿块★★ღ✿，同比增长10.1%★★ღ✿；进口额为2601亿美元(约合17561亿元)★★ღ✿，同比增长14.6%★★ღ✿。2017年中国货物进口额为12.46万亿元★★ღ✿，也就是说集成电路进口额占中国总进口额的14.1%★★ღ✿，而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元AG凯发K8真人娱乐★★ღ✿。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍★★ღ✿。

　　近日★★ღ✿，越来越多的人关注中国自主研发的芯片进展★★ღ✿。若想炼成一颗中国“芯”★★ღ✿，需要怎样的步骤？

　　也许不是人人都了解集成电路★★ღ✿，但许多人听说过摩尔定律★★ღ✿。摩尔定律是指★★ღ✿，当价格不变时★★ღ✿，集成电路上可容纳的元器件的数目★★ღ✿，约每隔18个月便会增加一倍★★ღ✿，性能也将提升一倍★★ღ✿。在半个世纪前★★ღ✿，由英特尔创始人之一的摩尔提出的这一推测★★ღ✿，已经延续了50多年★★ღ✿。

　　摩尔定律揭示了集成电路领域的发展速度★★ღ✿。在这样的高速创新发展中★★ღ✿，集成电路的产品持续降低成本★★ღ✿、提升性能★★ღ✿、增加功能★★ღ✿。也是在这样的高速发展中★★ღ✿，各国集成电路技术的差距越拉越大★★ღ✿。有业内人士表示★★ღ✿，中国若想在主要集成电路领域追赶上顶级公司★★ღ✿，需要的不止时间★★ღ✿，而是整个系统性提升★★ღ✿。

　　海关总署公开信息显示★★ღ✿，集成电路进口额从2015年起已连续三年超过原油AG凯发K8真人娱乐★★ღ✿，且二者进口差额每年都在950亿美元以上★★ღ✿。其中★★ღ✿，2017年中国集成电路进口量高达3770亿块★★ღ✿，同比增长10.1%★★ღ✿；进口额为2601亿美元(约合17561亿元)★★ღ✿，同比增长14.6%★★ღ✿。2017年中国货物进口额为12.46万亿元★★ღ✿，也就是说集成电路进口额占中国总进口额的14.1%★★ღ✿，而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元★★ღ✿。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍★★ღ✿。

　　芯片★★ღ✿，是指内含集成电路的硅片★★ღ✿，体积很小★★ღ✿，常常是计算机或其他电子设备的一部分★★ღ✿。芯片组★★ღ✿，是一系列相互关联的芯片组合★★ღ✿。它们相互依赖★★ღ✿，组合在一起能发挥更多作用★★ღ✿，比如★★ღ✿，计算机里的中央处理器(CPU)及手机中的射频★★ღ✿、基带和通信基站里的模数转换器(ADC)等★★ღ✿，就是由多个芯片组合在一起的更大的集成电路★★ღ✿。而集成电路是非常精密的仪器★★ღ✿，其单位为纳米★★ღ✿。一纳米为十万分之一毫米★★ღ✿。这就对设计★★ღ✿、制造工艺都有非常严格★★ღ✿、高标准的要求★★ღ✿。

　　芯片的种类很多★★ღ✿，芯谋研究首席分析师顾文军对北京青年报记者表示★★ღ✿：“仅从产品种类来说★★ღ✿，芯片的种类就有几十种大门类★★ღ✿，上千种小门类★★ღ✿；如果涉及设备流程的话就更多了★★ღ✿。美国是整体式★★ღ✿、全方位处于领先地位★★ღ✿，而我们只是在某些领域里面有所突破★★ღ✿，并且这些领域也并非核心★★ღ✿、高端的领域★★ღ✿，比如中国在存储器★★ღ✿、CPU★★ღ✿、FPG及高端的模拟芯片★★ღ✿、功率芯片等领域★★ღ✿，几乎是没有的★★ღ✿。如果中国发力研发★★ღ✿，在某些小的门类中可能会有所突破★★ღ✿。”

　　以运营商业务为例★★ღ✿，通信基站设备是其最主要的产品之一★★ღ✿，而在一台通信基站中就有上百颗芯片负责实现不同功能★★ღ✿。“简单来说★★ღ✿，基站发射并回收信号★★ღ✿，收回信号后首先要有芯片滤波★★ღ✿，稳定信号★★ღ✿；然后还有芯片将这种特别小的信号放大★★ღ✿；再有芯片进行解析★★ღ✿、处理★★ღ✿；然后是芯片负责传输★★ღ✿、分发★★ღ✿。基站核心跟电脑类似★★ღ✿，可以实现各种功能★★ღ✿，但它可以支持多个手机★★ღ✿，因而速度更快★★ღ✿，芯片更复杂★★ღ✿。”上述人士表示★★ღ✿。

　　其中★★ღ✿，最典型的是ADC芯片★★ღ✿，中国目前还无法生产出可替代产品★★ღ✿。ADC芯片是模数转换芯片★★ღ✿，负责将天线接收的连续的模拟信号转换为通话或上网的数字信号★★ღ✿。目前ADC主要依赖亚德诺★★ღ✿、德州仪器等公司供应★★ღ✿。

　　从软件方面来说★★ღ✿，EDA仿真软件是另一个典型★★ღ✿。利用该软件★★ღ✿，电子设计师才可以在电脑上设计芯片系统★★ღ✿，大量工作可以利用计算机完成★★ღ✿，并可以实现多个产品的结合试验等★★ღ✿。如果没有EDA仿真软件★★ღ✿，则需要人工进行设计AG凯发K8真人娱乐★★ღ✿、试验★★ღ✿，耗费的人力★★ღ✿、时间等成本不计其数★★ღ✿。目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有十几种★★ღ✿，基本都来自于美国★★ღ✿。

　　一位芯片制造领域的专家向北青报记者介绍★★ღ✿，一颗芯片的制造工艺非常复杂★★ღ✿，一条生产线道工序★★ღ✿。就拿代工厂来说★★ღ✿，需要先将“砂子”提纯成硅★★ღ✿，再切成晶元★★ღ✿，然后加工晶元★★ღ✿。晶元加工厂包含前后两道工艺★★ღ✿，前道工艺分几大模块——光刻★★ღ✿、薄膜★★ღ✿、刻蚀★★ღ✿、清洗★★ღ✿、注入★★ღ✿；后道工艺主要是封装——互联★★ღ✿、打线★★ღ✿、密封★★ღ✿。其中★★ღ✿，光刻是制造和设计的纽带★★ღ✿。

　　其中许多工艺都在独立的工厂进行★★ღ✿，而使用的设备也需要专门的设备厂制造★★ღ✿；使用的材料包括几百种特种气体★★ღ✿、液体★★ღ✿、靶材★★ღ✿，都需要专门的化工工业★★ღ✿。另外★★ღ✿，集成电路的生产都是在超净间进行的★★ღ✿，因此还需要排风和空气净化等系统★★ღ✿。

　　有说法认为★★ღ✿，集成电路是比航天还要高的高科技★★ღ✿。该业内人士表示★★ღ✿，这种说法也不无道理★★ღ✿，“航天的可靠性估计也就4个9★★ღ✿、5个9的样子(X个9表示在软件系统一年时间的使用过程中★★ღ✿，系统可以正常使用时间与总时间之比)★★ღ✿。现在硅晶圆材料的纯度就要6个9以上★★ღ✿。”

　　根据前瞻研究院的报告显示★★ღ✿，目前★★ღ✿，全球芯片仍主要以美★★ღ✿、日★★ღ✿、欧企业产品为主★★ღ✿，高端市场几乎被这三大主力地区垄断★★ღ✿。在高端芯片领域★★ღ✿，由于国内厂商尚未形成规模效应与集群效应retiyishu★★ღ✿，所以其生产仍以“代工”模式为主★★ღ✿。

　　截至2015年年底的数据显示★★ღ✿，全球共有94家先进的晶元制造厂商★★ღ✿，其中17家在美国★★ღ✿，71家在亚洲(中国有9家)★★ღ✿，6家在欧洲★★ღ✿。日本在上世纪80年代处于领先地位★★ღ✿，但自90年代开始其全球半导体市场份额显著下降★★ღ✿，至2015年仅有3家日本芯片制造商位列全球排名前二十——东芝★★ღ✿、瑞萨电子和索尼★★ღ✿。而与此同时★★ღ✿，东亚其他国家已成为动态随机存取存储器市场的主要公司★★ღ✿。韩国三星电子和海士力目前是世界第二和第三大半导体公司★★ღ✿。

　　根据美国半导体产业协会(SIA)的最新统计数据显示★★ღ✿，2017年1月至2月★★ღ✿，中国和美国的芯片市场规模份额扩大★★ღ✿，分别为33.10%和19.73%★★ღ✿；日本和欧洲的芯片市场份额有所下降★★ღ✿，分别为9.29%和9.12%★★ღ✿。中国芯片市场是全球最大★★ღ✿、增长最快的市场★★ღ✿，但是对外依存度过高★★ღ✿。

　　自1993年1月以来★★ღ✿，英特尔一直是世界上最大的芯片制造商★★ღ✿。个人计算机所用的CPU处理器中★★ღ✿，英特尔就占据了八成份额★★ღ✿。人们耳熟能详的奔腾★★ღ✿、赛扬★★ღ✿、酷睿等处理器都来自英特尔★★ღ✿。目前★★ღ✿，英特尔的年营收率仍然在继续增长——无论是从PCAG凯发K8真人娱乐★★ღ✿、数据中心服务器★★ღ✿，还是物联网芯片★★ღ✿。

　　2016年英特尔仍是全球最大芯片供应商★★ღ✿，全年芯片销售额达540.9亿美元★★ღ✿，较2015年增长4.6%★★ღ✿；市场份额达15.7%★★ღ✿。

　　而在手机芯片中★★ღ✿，高通是另一大巨头★★ღ✿。目前国内除了华为AG凯发K8真人娱乐★★ღ✿、三星等手机厂商外★★ღ✿，其余安卓手机厂商采用的全部都是高通处理器★★ღ✿。除了购买芯片的费用外★★ღ✿，高通还向每台手机收取专利费用★★ღ✿。此前★★ღ✿，魅族就与高通对簿公堂★★ღ✿，魅族副总裁李楠称★★ღ✿，有100多家手机厂商都与高通签订了购买专利的协议AG凯发K8真人娱乐★★ღ✿。

　　根据中国半导体行业协会统计★★ღ✿，2017年中国集成电路产业销售额达到5411.3亿元★★ღ✿，同比增长24.8%★★ღ✿。其中★★ღ✿，集成电路制造业增速最快★★ღ✿，2017年同比增长28.5%★★ღ✿，销售额达到1448.1亿元★★ღ✿。设计业和封测业继续保持快速增长★★ღ✿，增速分别为26.1%和20.8%★★ღ✿，销售额分别为2073.5亿元和1889.7亿元★★ღ✿。

　　来自海关总署的数据显示★★ღ✿，2017年中国出口集成电路2043.5亿块★★ღ✿，同比增长13.1%★★ღ✿；出口金额为668.8亿美元★★ღ✿，同比增长9.8%★★ღ✿。

　　一份由半导体协会和工信部中国电子信息产业发展研究院公布的2017年国内十大集成电路设计/制造行业的最新排名报告显示★★ღ✿，在国内前十大集成电路设计企业当中★★ღ✿，华为海思半导体以361亿元销售额排名第一★★ღ✿；清华紫光展锐以110亿元排名第二★★ღ✿；中兴微电子以76亿元排名第三★★ღ✿。随后的还有华大半导体★★ღ✿、智芯微电子★★ღ✿、汇顶科技★★ღ✿、士兰微电子★★ღ✿、敦泰科技(深圳)有限公司★★ღ✿、格科微电子和中星微电子★★ღ✿。

　　有专家表示★★ღ✿，我国集成电路的起步并不算晚★★ღ✿，只比美国晚几年★★ღ✿。但由于其间欧美技术封锁★★ღ✿、国内历史问题等多种因素★★ღ✿，目前与欧美的差距比较大★★ღ✿，想要在短时间内追赶有难度★★ღ✿。

　　一位从业者对北青报记者表示★★ღ✿，从整个行业来看★★ღ✿，美国卡的是“IP(知识产权)”★★ღ✿，“围绕IP的战争更激烈★★ღ✿，就算你用了人家的技术★★ღ✿，人家也有产权★★ღ✿，你无法绕开它去解决问题★★ღ✿。”资料显示★★ღ✿，IP核将一些在数字电路中常用但比较复杂的功能块★★ღ✿，如FIR滤波器★★ღ✿、SDRAM控制器★★ღ✿、PCI接口等设计成可修改参数的模块★★ღ✿。上述人士表示★★ღ✿，中国集成电路行业一直流行一个词语“弯道超车”★★ღ✿，很多人在想★★ღ✿，能否跳离美国的IP核而另起炉灶★★ღ✿，另外开发一整套的生态系统？但这实在太复杂了★★ღ✿。

　　多位行业研究人士表示★★ღ✿，目前中国的集成电路是系统性落后★★ღ✿，整体提升需要从基础性研究和人才培养来做★★ღ✿，需要比较久的时间★★ღ✿，“我们需要先培养数学★★ღ✿、物理等学科的基础人才★★ღ✿。这些人提上来后★★ღ✿，再由他们培养跟其他学科交叉的人才★★ღ✿。他们需要掌握工业设计等技术★★ღ✿。”

　　华为海思半导体有限公司成立于2004年★★ღ✿，前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心retiyishu★★ღ✿。目前★★ღ✿，海思总部位于深圳★★ღ✿，在北京★★ღ✿、上海及美国硅谷和瑞典设有设计分部★★ღ✿。其产品覆盖无线网络★★ღ✿、固定网络★★ღ✿、数字媒体等领域的芯片及解决方案★★ღ✿，成功应用在全球100多个国家和地区★★ღ✿；在数字媒体领域★★ღ✿，已推出SoC网络监控芯片及解决方案★★ღ✿、可视电话芯片及解决方案★★ღ✿、DVB芯片及解决方案和IPTV芯片及解决方案★★ღ✿。华为海思的产品在运营商业务★★ღ✿、消费者业务等多个业务线都有应用★★ღ✿，而普通消费者更多是因为华为手机搭载的麒麟处理器认识它★★ღ✿，目前华为多款手机包括Mate系列★★ღ✿、P系列及荣耀手机都有搭载★★ღ✿。麒麟960还被外媒评为“2016最佳安卓机处理器”★★ღ✿，表现超过高通处理器★★ღ✿。海思总裁何庭波曾表示★★ღ✿，“我们在开始做7纳米★★ღ✿，也在跟着业界一起看5纳米这些更先进的工艺★★ღ✿。”

　　紫光展锐则是紫光集团响应国家的集成电路发展战略★★ღ✿，而通过资本运作★★ღ✿、企业布局等方式大力发展起来的★★ღ✿。2013年12月★★ღ✿，紫光集团收购在美国纳斯达克上市的国内排名第一★★ღ✿、世界排名第三位的通信基带芯片设计企业展讯通信公司★★ღ✿，进而在2014年7月完成对同为纳斯达克上市公司★★ღ✿、国内排名第二的通信芯片设计企业锐迪科微电子公司的并购★★ღ✿。2016年★★ღ✿，紫光控股上海宏茂微电子公司★★ღ✿，布局集成电路封装测试领域★★ღ✿。同时★★ღ✿，2016年紫光控股武汉长江存储有限公司★★ღ✿，并在成都★★ღ✿、南京陆续签约落地总投资额近1000亿美元的存储芯片与存储器制造工厂★★ღ✿。

　　据其官网消息★★ღ✿，2015年★★ღ✿，紫光展锐与英特尔达成合作★★ღ✿，开发出了基于英特尔x86架构的系统芯片并上市★★ღ✿。目前★★ღ✿，紫光展锐拥有5000多名员工★★ღ✿，其中90%以上是研发人员★★ღ✿；在全球设有16个技术研发中心★★ღ✿。紫光展锐正致力研发国产自主可控架构的CPU★★ღ✿。

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