臺積電斷供華為丨晶片之爭的本質到底是什麼?

臺積電斷供華為丨晶片之爭的本質到底是什麼?

7月16日下午,臺積電明確表示,公司徹底遵循美國商務部的有關規定,自5月15日起就未再接受任何來自華為的訂單,如果美國政府對華為的制裁不變,公司將在9月14日之後停止對華為的供貨。

訊息一出立刻引起輿論的軒然大波,不少人稱華為乃至中國芯正面臨命運之爭。我國晶片整體與世界先進水平存在差距,但一些細分領域逐漸開始領跑,今天就和小夥伴們聊聊,晶片之爭的本質到底是什麼。

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晶片設計

臺積電斷供華為丨晶片之爭的本質到底是什麼?

早期的晶片設計與製造是不分離的,如美國英特爾、韓國三星、日本東芝等企業都是晶片的設計製造大廠。隨著晶片設計越來越複雜,這兩者就逐漸被分離了,有些公司只做晶片設計,如高通、博通、華為海思、展訊等。

晶片的設計非常重要,舉個簡單的例子,一個高峰期的十字路口要是紅綠燈壞了,必然會形成交通擁堵,而晶片實際上是個立體迷宮,電子在晶片上跑來跑去,任何一個“紅綠燈”設計出錯,都會讓整個晶片出大問題。

想要設計出更優秀的晶片電路,沒有捷徑可走,只有燒錢加燒時間一條路,不斷地設計、製造、測試、使用,然後總結問題,完善設計。當今世界,能生產優秀手機晶片的高通、博通,壟斷電腦晶片的英特爾、AMD也都是這麼走過來的,而我國晶片也正走在快速崛起的道路上。

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晶片製造

臺積電斷供華為丨晶片之爭的本質到底是什麼?

說起晶片製造,就不得不先說一下臺積電,可以說正是因為臺積電這樣一類只製造不設計的晶圓代工廠出現,才將晶片的設計和製造分開。2017年臺積電包下了全世界晶圓代工業務的56%,規模和技術均列全球第一,市值甚至超過了英特爾,成為全球第一半導體企業。

半導體是臺灣地區為數不多能領先大陸的技術之一,大陸最大的晶片代工廠是中芯國際,具備28nm工藝,14nm的生產線也在路上,可對比臺積電剛上線的7nm工藝,無論是技術還是規模都相距甚遠。

也許有人會說,工藝不夠可以尺寸來湊,做大晶片尺寸不就能滿足功能需要了嗎?答案很簡單,錢!晶片每大一點點,資金消耗都是指數式上漲的,你用多的錢造大晶片,別人用多的錢研究工藝,差距便越來越大。同時,晶片越大,遇到雜質的機率就越大,那麼良品率就越低。

當然,晶片生產非常複雜,想知道具體是怎麼做的?小暖不久前發過一個晶片製造動畫,看完你會明白:

點沙成芯丨一粒從默默無聞到炙手可熱的沙子

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製造裝置

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製造晶片的核心裝置是光刻機和蝕刻機,這直接決定了晶片的加工精度。在光刻機方面,荷蘭的ASML公司壟斷全球,可以這樣說,無論是臺積電,還是英特爾,誰先買到ASML光刻機,誰就能率先具備7nm工藝。

ASML光刻機一臺售價超1億美元,對於高階領域來說,這個價格非常良心,畢竟我國隨便抓個房地產公司,一個專案銷售額都能輕易秒殺,問題在於這個產品有價無市。一來是ASML公司一年就生產不了多少裝置,訂單早就被臺積電、三星、英特爾給搶光了,二來是美國一紙《瓦森納協定》,敏感技術對我國大陸封鎖。

在蝕刻機方面,我國技術已開始與世界接軌,16nm刻蝕機已經量產執行,更尖端的7-10nm蝕刻機也即將上線。值得一提的是,每每我們依靠自主研發解鎖了新技術,美國就會“貼心”地解除相同技術的產品封鎖,你品你細品。

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製造材料

臺積電斷供華為丨晶片之爭的本質到底是什麼?

許多技術的核心競爭,最後都會迴歸到材料技術,如高階機床、火箭、發動機等尖端領域,就是在130多種材料技術上的競爭,據資料統計,這些技術裡,我國32%完全空白,52%依賴進口,晶片技術所涉及到的材料就在這130多個專案之中。

如用作主流晶片核心材料的高純度矽,我國目前在99。9999%純度級別能實現量產,並在世界市場上佔領一席之地。但將純度提升到99。999999999%(小數點後足足有9個9)則難度陡然升高,值得一提的是,我們也已經具備實現高純度矽量產的能力,近年來更是出口到半導體強國韓國,也算是獲得了世界的認可。

除了晶圓,還有用於摻雜、覆銅的離子注入機,以及感光材料塗膠顯影機等,市場份額也幾乎都被美國、日本佔據,就連光刻膠這樣的輔助材料,也幾乎被美國陶氏、日本信越等公司壟斷。

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封裝測試

臺積電斷供華為丨晶片之爭的本質到底是什麼?

晶片的封測屬於產業鏈的末端,技術含量不高,主要比拼的是規模、速度以及一些工藝,這方面臺灣地區領跑全球,我國大陸也有一些公司做得不錯。

其實,我國晶片技術與世界最尖端技術之間的主要差距,還是在製造材料和裝置上,每突破一點點,都需要科研人員夜以繼日的努力,以及大自然給予的一些運氣。

臺積電斷供華為也有自己的苦衷,因為說到底臺積電也是受制於美國。美國一紙《瓦森納協定》對我國實施技術封鎖,以及對華為、中興等中企產品的諸多采購禁令,正是因為我國技術飛速發展、改變世界,我們也相信華為海思乃至中國芯不會輕易受制於人。

臺積電斷供華為丨晶片之爭的本質到底是什麼?

如今,我們需要做的是腳踏實地,開放更多合作的機會,培養技術人員並讓更多有能力的企業參與進來,以突破國外技術的層層封鎖。

暖芯迦作為生物晶片領域研發商,堅持在設計、製造、量產等方面的自主研發和國產化,經過十餘年沉澱,在生物感測和神經刺激領域均有所突破。

近來發布的可程式設計高密度神經刺激晶片,可應用在腦機介面的恢復知覺、運動康復、神經幹預和環境互動等領域,還有多功能刺激晶片,可應用在產後修復、康復訓練、疼痛緩解、吞嚥障礙刺激等大健康行業。

在生物感測領域,釋出了生命指徵引數檢測晶片和模組,可檢測心率、焦慮指數、疲勞等級等20餘項人體核心健康指標,為智慧車載、家居、手機等行業賦能。

我們相信,中國芯終能破局,就這樣。