咽喉被卡,性命攸关。
华为手机业务的命运,便是个中的范例代表。

本来华为自研的麒麟芯片已经跻身环球一流水平,在它的加持下,华为手机业务如日方升,并一度问鼎环球销量冠军。

但在美国的泼皮霸权打压下,华为手机业务脖子被卡——自研的麒麟芯片设计出来后,没人敢给生产;从外部购买吧,也没人敢卖。
芯片是手机的大脑,短缺了芯片的华为没法儿再生产更多的手机,只能靠既有库存一个钱打二十四个结。不得已之下,自断手臂,出售光彩,为的便是让光彩离开华为后能通过采购外部芯片活下去。
没了走量的光彩手机,自己也不能放量生产,华为手机业务的市场份额迅速从第一掉到了第六。而且情形还在连续恶化,今年华为估量将变成“others”,在手机销量排行榜上失落去姓名。如果芯片问题不能及时办理,未来还有没有华为手机都是个问题。
怎么办理芯片问题?
全面大力发展我们自己的芯片家当,实现国产替代是根本之路,但这个过程可能会有点长。有没有更快的方法?
网上有个谈论:台湾芯片家当那么强,如果两岸实现统一,芯片卡脖子问题不就迎刃而解了吗?
图源:视觉中国
两岸统一的底线早已划定,终极实现只是韶光问题,从这个角度来看,提出这样的设想,并不算不切实际。本日小俱就来跟大家聊一聊,这个想法到底靠不靠谱。
台湾芯片家当,环球“王者”级存在
我国台湾地区的芯片家当,堪称“王者”级存在。它的家当链完备,在芯片设计、制造、封测等上中下贱环节,均有天下级企业。
上游的联发科,大家都很熟习了,和华为海思麒麟、高通骁龙、苹果A系列、三星猎户座等环球一流竞争对手齐名。
联发科以前一贯被高通压着,进入5G时期后,终于打了个翻身仗。它的天玑芯片凭借物美价廉得到了各大手机厂商的青睐,2020年的出货量一举反超高通骁龙,成为环球手机芯片出货量的第一名。
最新宣布显示,联发科有望抢在高通前面首发4nm工艺芯片,继出货量后,进一步在工艺、性能上实现对高通的赶超。
上游的设计公司,只卖力设计芯片,要把设计好的东西变成实体,还须要中游的代工厂商来制造。
中游芯片代工方面,大名鼎鼎的台积电和三星电子互为最大竞争对手。这场“瑜亮之争”,台积电已经处于领先地位,基本上环球最新、最强大的芯片,都由其代工。去年苹果A14、华为麒麟9000等环球首批量产的5nm芯片,都由它代工制造。比较之下,三星代工的高通骁龙888则晚了几个月才实现量产。
代工制造环节,正是中国大陆芯片家当链最大的短板。华为海思麒麟芯片被“卡”,便是由于在美国的施压下,台积电无法连续为华为代工。
芯片生产出来后,还须要下贱公司进行封装测试。台湾地区的日月光正是环球芯片封测界的“一哥”。
通过上面的大略先容,大家可以看到台湾地区在芯片百口当链都非常强势。如果两岸统一,我们的芯片代工难题不就办理了吗?
事情恐怕没有那么大略。
上游之上,还有“上游”
芯片家当链是环球化的,非常弘大,目前没有一个天下大国能实现完备自给,何况一个台湾地区。
图源:ittbank
家当链高下游的观点,只是一个相对宽泛的分类。如果进一步细分的话,上游之上,还有“上游”。
比如,联发科、华为海思都是处于家当链上游的芯片设计公司,但设计芯片必须要用到设计软件工具(EDA电子设计自动化)、知识产权核(IP),否则芯片就没法设计,这就好比写字离不开笔。这些EDA和IP,便是“上游的上游”,基本由欧美公司垄断。
个中,EDA设计软件工具大家好理解,就像设计海报时要用到Photoshop一样。环球EDA软件供应基本由三大巨子Synopsys、Cadence、Mentor Graphic主导,它们都是美国公司,高端繁芜的芯片设计对其更是高度依赖。
IP知识产权核,顾名思义,它是一个集中了浩瀚知识产权的内核,紧张包括产品设计的专利证书和源代码的版权。
你可以把它理解为一个成熟的根本模块。芯片设计公司通过购买成熟可靠的IP方案,就能实现某个特定功能,而不用再把它重新设计一遍,从而缩短芯片开拓韶光。
我们常常听到有人说华为海思麒麟芯片用的是ARM的公版架构,这里的公版架构便是IP。不但是华为,联发科、苹果、三星等都在用ARM架构,可以说ARM基本垄断了手机芯片。说到这里,大家可能也把稳到了,IP核只是个开始,后面是芯片以及运用生态。这才是IP背后更高的壁垒。
苹果电脑搭载的自研芯片M1就放弃了X86,选择了ARM架构
ARM是一家英国公司,目前美国公司英伟达正试图收购它。
这里要澄清一下,大家千万不要以为芯片设计便是把IP拼起来就行了,像搭积木一样。芯片设计是绝对的资金、技能密集家当,难度极其高,有太多的科技巨子投入了海量资金,终极一无所获。
中游制造,不但卡在光刻机
想必大家都听说了,我们的芯片制造,紧张卡在光刻机上。
光刻机是制造芯片的关键核心设备,当下最前辈的光刻机,须要集环球之力才能打造,被荷兰的ASML(阿斯麦)公司垄断生产——ASML本身就由光刻机家当链各大供应商持股。
台湾地区的台积电、大陆的中芯国际等芯片代工厂商,所用的前辈光刻机都来自ASML。中芯国际为了实现7nm制程工艺,早在2018年就向ASML采购了前辈的EUV光刻机,但交钱之后至今没收到货,缘故原由便是美国从中阻挡。
我们要在光刻机生产上逆袭,难度非常大,大到什么程度?须要一场根本理论上的革命,走出另一条完备不同的技能路线才有可能。
而光刻机只是浩瀚难题中的一个。很多不起眼的小部件,也须要一个个进行技能攻关。比如,抛光垫。
(CMP系统事情示意图 / 源自网络)
芯片制造不是一层,而是N层。这就好比建屋子,要想盖的稳,每一层都必须足够平整,否则多层下来就会高低不平,极易造成短路等问题。
为了实现每层的平整,在芯片制造的过程中,须要进行统共数十次抛光。这可不是普通的抛光,而是要实现原子级(10-100nm)平整度的化学机器抛光(CMP),个中要用到的核心材料便是抛光垫。
目前环球 CMP 抛光垫市场紧张被 Dow(陶氏化学)、Cabot、Thomas West 等外资厂商垄断,前5大公司占了90%的市场份额。虽然抛光垫很小,但技能壁垒却很高。
抛光垫技能难点紧张在于,须要持续试错,找到得当材料配方、稳定制作工艺及设计图案,从而才能得到较好的、稳定的抛光速率和抛光效果。而试错的变量非常多,每每须要至少数万次到数百万次级别的试验。试错后产品的稳定性如何还须要长期积累。总之,这是一个须要“慢功夫”的行业,很难快速赶超。
通过上面的先容,我们可以看到,在芯片(集成电路)领域,我们和国际前辈水平的差距不但在某一个点,须要的是全面奋起直追。
两岸统一,的确可以在很多方面实现纸面上的一朝赶超,但依然会有不少方面受制于人。当然,统一后我们也可以凭借关键上风掌控会谈的主动权,从而与对手达成和解。不过,两岸统一过程中充满变量,而实现中华民族伟大复兴的历史任务,须要更多的确定性。因此,立足大陆,重点打破,全面追赶才是最可靠的办法,打铁还需自身硬。
全面布局,武断崛起
从国家从顶层设计到产学研的一系列布局中,我们看到了越来越多的好:
从国家到各省区市,集成电路家当成为“十四五”方案布局的重中之重。
政策层面,工信部会同干系部门起草的《国家鼓励的集成电路设计、装备、材料、封装、测试企业条件》中,符合条件的集成电路企业最高将得到减免十年所得税的支持政策。
家当层面,海思、中芯国际、华为、小米等 90 家单位申请筹建全国集成电路标准化技能委员会,推进我们自己的集成电路标准制订并与国际有效衔接。
教诲层面,国务院学位委员会设置集成电路一级学科,以清华大学为代表的多个院校成立集成电路学院,学科设置完全覆盖集成电路百口当链。
科研层面,中国科学院表示要将美国“卡脖子”的设备清单,转变成科研任务进行布局。前不久,中科院旗下的龙芯中科发布了一颗全新芯片——龙芯3a5000,它采取了100%自研的龙芯架构,并在mips根本上建立出了属于自己的一套指令集。
……
我们的征途是星辰大海,走过的路一定踏石留痕,每一步都是迈向确定的一定,而不是不一定的或然。






