芯片进口花费已接近原油两倍 制造一颗芯片需5千道工序

中国集成电路进口量高达1%而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国集成电路进口量高达1%而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。

  

  
  近日越来越多的人关注中国自助研发的芯片进展。若想炼成一颗中国芯需要怎样的步骤?
  半导体芯片进口花费已接近原油两倍
  也许不是人人都了解集成电路但许多人听说过摩尔定律。摩尔定律是指当价格不变时集成电路上可容纳的元器件的数目约每隔18个月便会增添一倍性能也将提升一倍。在半个世纪前由英特尔创始人之一的摩尔提出的这一推测已经延续了50多年。

  
  摩尔定律露出了集成电路领域的发展速度。在这样的高速创新发展中集成电路的产品持续降低成本、提升性能、增添功能。也是在这样的高速发展中各国集成电路技术的差距越拉越大。有业内人士表示中国若想在要紧集成电路领域追赶上顶级公司需要的不止时间而是整个系统性提升。
<1%而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。         芯片有几十种大门类上千种小门类   芯片是指内含集成电路的硅片体积很小常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片组是一系列相互关联的芯片组合。它们相互依赖组合在一起能拐弯抹角更多作用比如计算机里的中央处理器(cpu)及手机中的射频、基带和通信基站里的模数转换器(adc)等就是由多个芯片组合在一起的更大的集成电路。而集成电路是非常精密的仪器其单位为纳米。   一纳米为十万分之一毫米。   这就对设计、制造工艺都有非常严格、高标准的要求。   芯片的种类很多芯谋研究首席分析师顾文军对北京青年报记者表示:仅从产品种类来说芯片的种类就有几十种大门类上千种小门类;如果涉及设备流程的话就更多了。美国是整体式、全方位处于领先地位而我们只是在某些领域里面有所突破并且这些领域也并非核心、高端的领域比如中国在存储器、cpu、fpg及高端的模拟芯片、功率芯片等领域几乎是异国的。   如果中国发力研发在某些小的门类中可能会有所突破。   一台通信基站内有上百颗芯片   以运营商业务为例通信基站设备是其最要紧的产品之一而在一台通信基站中就有上百颗芯片负责实现不同功能。简单来说基站发射并回收信号收回信号后首先要有芯片滤波稳定信号;然后还有芯片将这种专程小的信号放大;再有芯片进行解析、处理;然后是芯片负责传输、分发。基站核心跟电脑类似可以实现各种功能但它可以支持多个手机因而速度更快芯片更复杂。   上述人士表示。   其中最典型的是adc芯片中国目前还为非作歹生产出可替代产品。adc芯片是模数转换芯片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。目前adc要紧依赖亚德诺、德州仪器等公司供应。   从软件方面来说eda仿真软件是另一个典型。利用该软件电子设计师才可以在电脑上设计芯片系统大量工作可以利用计算机完成并可以实现多个产品的结合试验等。   如果异国eda仿真软件则需要人工进行设计、试验耗费的人力、时间等成本不计其数。目前进入我国并具有广泛影响的eda软件有十几种基本都来自于美国。   制造一颗芯片需要5000道工序   一位芯片制造领域的专家向北青报记者介绍一颗芯片的制造工艺非常复杂一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。   就拿代工厂来说需要先将砂子提纯成硅再切成晶元然后加工晶元。晶元加工厂蕴藏前后两道工艺前道工艺分几大模块光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入;后道工艺要紧是封装互联、打线、密封。其中光刻是制造和设计的纽带。   其中许多工艺都在独立的工厂进行而使用的设备也需要特意的设备厂制造;使用的材料包括几百种特种气体、液体、靶材都需要特意的化工工业。   另外集成电路的生产都是在超净间进行的因此还需要排风和空气净化等系统。   有说法认为集成电路是比航天还要高的高科技。该业内人士表示这种说法也不无道理航天的可靠性估计也就4个9、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系统可以寻常使用时间与总时间之比)。现在硅晶圆材料的纯度就要6个9以上。   全球芯片几乎被美日欧垄断   根据前瞻研究院的报告露出目前全球芯片仍要紧以美、日、欧企业产品为主高端市场几乎被这三大主力地区垄断。在高端芯片领域因为国内厂商尚未形成规模效应与集群效应所以其生产仍以代工模式为主。   截至2015年年底的数据露出全球共有94家先进的晶元制造厂商其中17家在美国71家在亚洲(中国有9家)6家在欧洲。日本在上世纪80年代处于领先地位但自90年代起初其全球半导体市场份额显著下降至2015年仅有3家日本芯片制造商位列全球排名前二十东芝、瑞萨电子和索尼。   而与此同时东亚其他国家已成为动态因地制宜存取存储器市场的要紧公司。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。 <12%。中国芯片市场是全球最大、增长最快的市场但是对外依存度过高。   英特尔一直是世界上最大芯片制造商   自1993年1月以来英特尔一直是世界上最大的芯片制造商。个人计算机所用的cpu处理器中英特尔就占领了八成份额。   人们耳熟能详的奔腾、赛扬、酷睿等处理器都来自英特尔。目前英特尔的年营收率还是在继续增长无论是从pc、数据中间服务器还是物联网芯片。 <7%。   而在手机芯片中高通是另一大巨头。目前国内除了华为、三星等手机厂商外其余安卓手机厂商采用的全部都是高通处理器。除了购买芯片的费用外高通还向每台手机收取专利费用。此前魅族就与高通对簿公堂魅族副总裁李楠称有100多家手机厂商都与高通签订了购买专利的协议。      中国半导体前三分别是华为、紫光、复兴   而在国内我国的半导体产业近年来也在加速发展。 <7亿元。 <8%。   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露出在国内前十大集成电路设计企业当中华为海思半导体以361亿元销售额排名第一;清华紫光展锐以110亿元排名第二;复兴微电子以76亿元排名第三。   随后的还有华大半导体、智芯微电子、汇顶科技、士兰微电子、敦泰科技(深圳)有限公司、格科微电子和中星微电子。   中国能否跳离美国ip核另起炉灶?   有专家表示我国集成电路的起步并不算晚只比美国晚几年。但因为其间欧美技术封锁、国内历史问题等多种因素目前与欧美的差距比较大想要在短时间内追赶有难度。   一位从业者对北青报记者表示从整个行业来看美国卡的是ip(知识产权)围绕ip的战争更激烈就算你用了人家的技术人家也有产权你为非作歹绕开它去解决问题。   资料露出ip核将一些在数字电路中常用但比较复杂的功能块如fir滤波器、sdram控制器、pci接口等设计成可修改参数的模块。上述人士表示中国集成电路行业一直流行一个词语弯道超车很多人在想能否跳离美国的ip核而另起炉灶另外开发一整套的生态系统?但这实在太复杂了。   多位行业研究人士表示目前中国的集成电路是系统性落后整体提升需要从基础性研究和人才培育来做需要比较久的时间我们需要先培育数学、物理等学科的基础人才。   这些人提上来后再由他们培育跟其他学科交叉的人才。他们需要掌握工业设计等技术。   麒麟960被评为2016最好安卓机处理器   华为海思半导体有限公司成立于2004年前身是创建于1991年的华为集成电路设计中间。目前海思总部位于深圳在北京、上海及美国硅谷和瑞典设有设计分部。其产品覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案成功应用在全球100多个国家和地区;在数字媒体领域已推出soc网络监控芯片及解决方案、可视电话芯片及解决方案、dvb芯片及解决方案和iptv芯片及解决方案。   华为海思的产品在运营商业务、消费者业务等多个业务线都有应用而普通消费者更多是原因华为手机搭载的麒麟处理器意识它目前华为多款手机包括mate系列、p系列及荣耀手机都有搭载。麒麟960还被外媒评为2016最好安卓机处理器表现超过高通处理器。海思总裁何庭波曾表示我们在起初做7纳米也在跟着业界一起看5纳米这些更先进的工艺。   正致力研发国产自助可控架构的cpu   紫光展锐则是紫光集团响应国家的集成电路发展战略而通过资本运作、企业布局等方式大力发展起来的。2013年12月紫光集团收购在美国纳斯达克上市的国内排名第一、世界排名第三位的通信基带芯片设计企业展讯通信公司进而在2014年7月完成对同为纳斯达克上市公司、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。   2016年紫光控股上海宏茂微电子公司布局集成电路封装测试领域。   同时2016年紫光控股武汉长江存储有限公司并在成都、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。   据其官网消息2015年紫光展锐与英特尔达成合作开发出了基于英特尔x86架构的系统芯片并上市。目前紫光展锐拥有5000多名员工其中90%以上是研发人员;在全球设有16个技术研发中间。紫光展锐正致力研发国产自助可控架构的cpu。      延伸阅读中国工业经济年会召开 探讨制造强国网络强国建设的实现路径中国工业报2018-12-27环球社评:美又限制中国芯片企业如何应对?环球网2018-10-31张忠谋的台积电:中国利润最高的制造业企业新浪财经2018-10-29家电蝶变折射中国制造崛起:从贴牌代工到品牌出海经济日报2018-10-29进口车结构变化鲜明 平行进口高增长下存隐忧中国经济网2018-10-29外资捉住政策风口 加速抢滩中国智能制造市场经济参考报2018-10-26 7k