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从完整的生产链考虑,芯片制造有四大关键:芯片设计、光刻机制造、芯片制程(工艺)、芯片封测。这四大关键可简称为:软件、工具、工艺、包装。
中国芯片制造业在这四大关键的水平如下。
芯片设计:接近世界水平(与高通的水平差不多)
光刻机器:刚达90纳米,正在朝28纳米努力(最新ASML光刻机3纳米)
芯片制程:14纳米工艺(台积电5纳米工艺,正接近2-3纳米;Intel 7纳米)
芯片封测:接近世界水平(达5纳米)
总体而言,世界目前最先进的量产芯片在5纳米的水平,今后5年内可能实现2至3纳米。台积电将在美国建立的工厂就准备生产2-3纳米的晶圆片。
中国从国外所购买的光刻机最好的只有14纳米的水平。由于美国禁运,中国无法得到14纳米以下的光刻机,而国产光刻机仅达90纳米水平。根据水桶理论,在今后相当长的一段时间里,中国量产芯片的水平将限制于10-14纳米,并且芯片生产的良率与成本有待大幅度提升。
芯片制造过去一直是在多国分工合作下进行的。现在美国打压禁运,迫使中国在四大关键领域同时研发软硬件与技术工艺,费时费力费钱。这也是无可奈何的事情。
综上所述,中国在整个芯片生产中,软件与包装尚可,工具和工艺落后,尤以工具(光刻机)为甚者;若要全面赶超,需要充裕的人物力时间与持之以恒的决心。
就中国军用而言,目前有14-90纳米的芯片似乎足矣,也不必考虑良率与生产成本(反正打仗就是烧钱)。民用,除一部分领域(如高档手机),当然也够用。但从国际贸易国际竞争力的角度来看,拥有高端芯片制造技术与低成本的中低端芯片制造能力,却是必不可少的。此外,在先进武器装备安装高端芯片将是今后的趋势,绝不可忽视。
这里,高中低端芯片定义为:高端 -- 20纳米以下;中端20 -- 40纳米;低端 -- 40纳米以上。特别要指出的是,研发成功与量产成功之间有巨大的差别,用两个词可以表述:良率、成本。
有鉴于此,中国芯片制造在今后10年有以下三个发展方向:
(1)努力降低中低端芯片(40-90纳米)的制造成本,使其接近世界水平。
(2)研发出14-28纳米的光刻机,为以后生产5-7纳米芯片积累经验。
(3)将芯片制程技术提高到5-10纳米的水平
当上述三个任务完成后,中国就具备了赶超世界先进芯片制造的基础。注意,这里只是基础,要赶超仍需时日。这是因为,你在进步,别人也在进步。
假设10年后有了一条自主的完整的10纳米产业链,再给两个10年(此现在起总共30年,即到了2052年),中国的芯片制造就有可能达到世界先进水平,并且不会受制于人。话虽如此,如果这期间走了弯路,中国赶超世界先进的芯片制造水平可能需要更长的时间。芯片制造跟电动车制造不同,大炼钢铁可能适得其反,弯道超车几乎不大可能,只能稳扎稳打慢工出细活。
页面更新:2024-03-12
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