[转帖] 【科技】对中国而言芯片比原子弹更难造吗？专家们为这个争论起来了

投递人 itwriter 发布于 2021-03-10 15:22


　　今天，一篇文章，引发网友热议。

　　这篇文章的核心观点是：
1.目前芯片短缺已蔓延到了多个行业，包括手机、平板、游戏机、个人电脑等消费电子产品，汽车行业应用的传感器，MCU 等。
2.缺芯原因：疫情影响很大，一方面因疫情隔离需要，很多上游材料供应商停工，造成交货周期延长。另一方面，因在家办公、上网课导致笔记本、电脑需求量显著提升。此外，手机换机潮的来临进一步加剧了芯片的短缺。
3.目前想直接通过增加产线，扩大制造规模解决芯片短缺问题很困难。如果盲目扩张产线，订单填不满，就可能会带来巨额亏损，在芯片短缺缓解以后，过剩的产能同样会面临诸多问题。
4.本轮芯片危机，既暴露了我国芯片产业的短板，我们也从中看到了巨大的机会。中国不是造不出来芯片，而是不具备先进工艺制程如 7nm，5nm 的芯片制造能力。而在高端芯片制造上面，依赖 ASML 的光刻机。
5.我国已经有自己的光刻机了。但目前我国产业的困境在于高端光刻机，包括 DUV 和 EUV 等。但并不意味着我们没有机会。

　　2020 年疫情的原因，造成了如今全球缺芯潮的“后遗症”，很多行业都面临着无芯可用的情况。比如晶圆厂 8 英寸和 12 寸晶圆都处于全球性的紧张状态，芯片面临着供需失衡的局面。

　　有人说中国能造的出来原子弹、天问一号、嫦娥，为何造不出芯片？这些东西和芯片有可比性吗？造不出芯片是不具备先进工艺制程芯片制造能力，还是因为造不出光刻机？让我们看看大家对此事的看法。。

　　AMD 高级数字芯片设计工程师温戈：

　　光刻机不是一个国家的技术，而是整个西方最先进工业体系在支撑

　　看似一枚小小的芯片，里面确有大大的天地。目前的大规模 SoC 芯片里面包含上百亿个晶体管，其复杂程度堪比一座城市。

　　从其设计、到制造、再到封装和应用，需要几千或者上万的高科技人才共同努力协作才完成的。 目前我国主要是不具备高端芯片的制造能力，工艺在是 10nm 及以下的制程。

　　这一部分的芯片目前主要应用于商业领域，包括手机，平板，个人电脑以及可穿戴设备等。而在成熟工艺上，我们是具备制造能力的。

　　目前应用在军用，航空航天等领域的芯片都是我们独立制造的。 造成我们无法制造高端芯片的原因主要是我们没有高端光刻机，刻蚀机等关键设备，其次是工艺研发水平和国际先进水平相比，落后大概三代。 造芯片难在其产业链复杂而庞大，尤其是高端芯片，需要高端光刻机，ASML 最好的光刻机其实并不是一个国家的技术，而是需要整个西方最先进的工业体系的支撑。

　　原子弹难在原材料不足，需要国家的基础工业支持以及众多高层次的科技人才参与，还有一个就是政治因素。芯片和原子弹难度的方向，战略意义不同，也无法简单的去比较。

　　芯片行业归根结底是制造业，要脚踏实地的刻苦进行技术攻坚。目前摩尔定律已经放缓，时间在中国这边，稳扎稳打，预计未来十年我们也能具备制造高端芯片的能力！

　　赛迪智库研究员赫荣亮：

　　美国掌控了芯片关键领域 IP，但中国正在奋起直追

　　芯片是全球产业链集成的结晶，制造一个芯片，需要 300 至 500 道工序，涉及精密机床、精密化工、精密光学等尖端技术，一般讲，芯片的生产制造要经过 5 个阶段。

　　而美国掌控了芯片关键领域知识产权，掌控了排他权利。对我国产业影响明显，比如，禁止华为生产芯片，比如，汽车芯片短缺，目前，车载半导体芯片短缺已引发台积电、联华电子等半导体代工厂集体提价。

　　我国汽车芯片的进口率超过 95%，像 ESP、ECU、新能源三电系统以及自动驾驶系统的中高端芯片，基本被发达国家所垄断。 国内领先的集成电路晶圆代工企业中芯国际，现在能够量产的最新芯片达到 14nm 级别，与国际先进水平还有不小的差距。

　　国家重视芯片产业，已经制定了产业路线图，在“十三五”国家战略性新兴产业发展规划中，把关键芯片的设计、存储、封测、显示作为半导体产业下一步发展的重要领域。

　　2020 年，支持国家半导体产业的发展国务院发布了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》，要求我国在 2025 年芯片的自给率要达到 70%。这些都是我们国家的努力。

　　艾瑞首席分析师D宗师：

　　荷兰的光刻机和台积电垄断全球，中国要突破垄断任重道远

　　我们先纠正一个概念，所谓造芯片，大多指的是5-7 纳米的高性能芯片。而实际生活中只有手机电脑等智能设备才需要这些高性能芯片。

　　大量工业生产都不用这么高能的东西，14-28 纳米完全可以满足日常生活。 其次我们再说高性能芯片，制造一枚芯片有三个环节：原材，设计和封装，在这三个环节上，都有不同的问题需要面对，我们依次说。

　　先说设计，中国在芯片设计领域是有一定能力的，和过去相比，我们芯片设计极大可能有突破。但是问题在于，设计芯片需要指令集，这个指令集并不是中国的，它受制于人。所以除非中国有自己独立的芯片体系，否则这事很难根本变革。

　　其次咱们说封装制造，荷兰的光刻机和台积电，这俩垄断全球，我们想要突破垄断，或者拥有自己的能力，有很长的路要走，突破很难。

　　最后我们说原材。我认为这个是中国最有机会的产业链环节，它有两个层面的问题： 层面A：现在芯片制程3-7 纳米是当下的物理极限，原因在于量子物理没有突破，谁也解决不了隧穿问题，只有量子物理进一步得到解释，这个问题才有可能被攻克。

　　除此之外，量子物理的突破，还有可能使芯片到达另一个次元，控制物质状态的量子芯片。这都是全球面临的共同问题，任何一方面得到解决，都将撼动现在的芯片格局。 层面B：现在芯片使用的材料是硅，想要在硅上制造芯片，就不得不使用光刻机。

　　前文说过，这是被垄断的，很难绕开。所以中国在探索碳基芯片和钼基芯片，这两种材料都是理论上可以绕开光刻机完成高性能芯片制造的原材，但是目前还尚处科研阶段。 所以，想造出一枚芯片，确实不容易。

　　财经专栏作者静观 Finance：

　　中国芯片起步不算晚，但缺乏在“加工技术专利”方面的话语权

　　设计芯片不同于制造加工芯片，期待自主研发或者技术层面颠覆性的进步。

　　芯片和原子弹，这个没法类比，毕竟芯片和原子弹不是一个范畴。 从目前所掌握的信息看，当下，我们能制造出芯片，但是我们无法在摆脱技术专利方面掣肘的情况下制造出最先进的芯片。 其实，我们在半导体的起步并不晚。

　　但是，从发展历程看，起步并不晚的我们在速度和质量上出现了“变缓”。 以至于，出现了当下的困境。

　　从华为的经历看，设计方面，虽然困难但可以解决；关键问题是，加工制造方面，我们缺乏在“加工技术专利”方面的话语权。

　　如果仅仅靠专利话语权强势一方改变态度，不是解决根本问题的途径，像中芯国际购买设备的做法不是长久之计。 如果，我们能在自主研发方面获得长足的进步；或者，未来技术层面发生颠覆性的变化；那么，未来可期。

　　知名汽车博主于欣烈：

　　中国芯片多年进口总额超过了石油

　　中国芯片多年进口总额超过了石油。2019 年中国芯片进口总额约 3000 亿美元，而石油进口总额约 2400 亿美元。

　　爱奇艺副总裁岳建雄：

　　造芯片及格容易，第一名最难

　　原子弹与芯片两者对于一个国家的意义是完全不同的。一个是搞出来就能存活下来，一个是只有最优秀的能存活下来。氢弹是军用品，没有商业竞争，也不需要考虑消费者是否满意。而光刻机是商品，最终看的还是经济收益。及格容易，第一名最难，而市场竞争中高科技领域别说及格了，掉出前三名无一例外很难存活！

来自: 腾讯科技

网友辣评：


第1楼 skyhuang 发表于 2021-03-10 17:20  

不需要考虑消费者是否满意。。消费者不满意。。这就很骚了

第2楼 元点之始 发表于 2021-03-10 17:24  

又在吹

第3楼 Mr...Liu 发表于 2021-03-10 19:47  

其实很容易明白，原子弹朝鲜都可以努力造出来，你让它造个100nm的芯片试试

中国在探索碳基芯片和钼基芯片，这两种材料都是理论上可以绕开光刻机完成高性能芯片制造的原材，但是目前还尚处科研阶段。=======这是条路子，但不管怎么难，只有迎头上，特朗普教育了我们，美国如果把打压中国放在首位的话，宁可不要经济利益也要压制中国，就是不卖中国芯片，怎么办，是让满足美国的任何要求，当孙子，还是不受制于人，大家说呢

2楼，中美两国打的是商战，而不是美苏对抗式的阵营战争。中国，西方有人直接称之为国家资本主义，是全球资本工业链的一部分。西方的意思，是要中国认清自己的档次，丫就是世界工厂，老老实实的做你的工，那个利润最大的蛋糕丫就别想了，如此而已。至于你我，2021年了，你还相信国家主义集体主义那一套啊，你是军区大院长大的吗，你是父母亲有专车接送的吗，你是有资格参与红头文件制定的人吗，你是能跟所谓爱国资本家大佬吃顿饭的人吗，再说的狠点，你是北京户口吗，对吧，什么都不是的人，工资过万996也无所谓的打工仔，你还真当自己是国家命运的主宰者吗，老老实实看戏吃瓜吧。

确实，光刻机做起来不难，做到第一不容易，而原子弹不用问别人的使用体验

这根本不是一个量级的东西，怎么能拿来比较

难度确实超过原子弹。
主要原因在于市场，其他都是次要的。

当年原子弹需要整个国家全力投入，没问题，国家投了，结果就造出来了。

现在芯片说是需要整个国家全力投入，但其实做不到，国家需要投钱的地方多了，没可能全投在一个地方。
芯片是需要一代代技术累积的，每一代都需要投入天量资金。这些资金是需要回报的，回报就要从市场上赚回来。
问题就在于现在市场上有更先进的芯片，让普通人不买更先进，更便宜的芯片，去买你的落后几代，还更贵的东西，普通人没那么高的觉悟。

不过虽然如此，但我们可以一直保持适量投入，逐步追赶就好。现在技术进步的整体趋势是越来越慢的，这意味着我们和最先进技术的差距也会越来越小。直到赶上。

其实芯片也分为很多级别的。
现在最先进难度最大的，是手机芯片，往往要求7纳米甚至更高水平，这是我们最短的一个短板。
其次是电脑芯片，包括GPU和CPU，这两类芯片我们短板并没有短太多，技术上最多落后1~2年，但是困难在于软件生态系统。人家欧美软件（特别是操作系统）就是故意不支持你的芯片，变相封锁你（这个贱招，当年微软和英特尔的联盟，就拿来对付过苹果。windows2000之前的微软系统都是故意不支持苹果，但后来黑客发现，只要直接删掉windows的一行识别芯片的代码，就能使用了）。
再次是汽车芯片，这东西你用多少纳米技术来做都问题不大，反正对体积和能耗不敏感。毕竟多大的芯片塞不进汽车？多大的能耗是汽车带不动的？顺带一提，现在全球疫情，打乱了欧美的工业体系，导致全球汽车芯片缺货，而我国是少数能正常生产汽车芯片的国家（然而产能不足。疫情之前这类芯片我国在全球市场份额并不高，去年根本没想过其它国家根本没法出货了，现在24小时加班加点都赶不完订单）。这也是我们最大的突破口。
最后就是几十纳米甚至是微米级的普通家用电器芯片，比如电视机、电冰箱、微波炉之类的家用电器芯片。以及军用、工业用芯片等。这类我们跟国外根本没代差。

总结：芯片领域，我们缺的，一是怎样突破最顶尖的手机芯片；二是如何突破电脑芯片的变相封锁。其它的并没有落后太多。

芯片须要产业化，几纳米的试验室完全可以造出来，但价格肯定高，废品率也高，军用尚可接受，但芯片主要面向民用电子，价格稳定性就成为主要指标！须要长时间应用，改进，这不是一朝一夕能成功的！