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中国的芯片能力强在哪、制造是不能逾越的鸿沟吗

之前我们说过很多关于芯片的问题,这个我们需要延伸到半导体行业来说。首先半导体行业分为三个部分(也有人定义四个,咱们就大致说一下),芯片的设计制造要经过一个非常复杂的过程,可大体分为三个阶段:前端设计(逻辑代码设计)、后端设计(布线过程)、投片生产(制芯、测试与封装)。

前端设计和后端设计之前是我们的短板,很多人都不认可我们的工艺。据相关官方消息称,华为有望在今年9月份推出Mate40 系列产品,此系列也将会搭载"麒麟1020"CPU芯片。

据了解到的消息知道,麒麟1020芯片是我国目前最先进的CPU芯片,和美国的将不相上下。麒麟1020新芯片的尺寸在5纳米级,将比我国的北斗卫星芯片还要小(北斗芯片为22nm)。而且该芯片其成本将介于苹果A14CPU和Apple ARM CPU 之间,当然在大小上也是在两者之间。台积电目前是5nm芯片的制造商,而苹果A14和麒麟1020将会是5nm期间芯片的使用商,台积电会在8月份大批量交付麒麟1020。

然而这一批也是目前最后一批能够为华为生产的芯片,之后没有进行合作。尽管华为的前端和后端设计已经达到国际领先水平,但是在制造这一环节并不能达到这个水平。

    尽管在前一段时间里中科院的光刻机技术在5nm上取得进展,但很多人没有深入去了解清楚。

     激光直写光刻机由于不需要掩模板,所以非常有利于实验室环境。正是因为不需要掩模板,在集成电路、光子芯片、微纳传感、光电芯片、纳米器件等领域有很广阔的应用前景。这在《苏州纳米所联合国家纳米中心在超高精度激光光刻技术上取得重要进展》一文中提到的观点。

可是该文章中并没有提到5nm是用于芯片制造,而是研究团队利用激光直写技术,实现了纳米狭缝电极阵列结构的规模生产。狭缝电极是光电子器件的基础元件,并非是集成电路。能生产零件和能把复杂的电路功能融合,两者之间存在着很大的差距。这个类似中科院去年发表文章称,实现了2nm晶体管的设计,但媒体非说成2nm芯片。虽然都是2nm,可是完全不是一个概念。

目前我国芯片技术最先进的还是上海微电子的90nm技术。放眼观望,光刻机已经成为一个高度垄断的行业,荷兰的AMSL几乎垄断了所有的高端光刻机市场,台积电、三星、intel、海力士等与荷兰的ASML形成了利益共同体。随着,我国在光刻机领域的深入研究,必定有更多的研究成果,同时,我国在碳基芯片领域也有所突破,有望代替现在的硅基芯片。

   能否弯道超车,牵涉到原材料、基础设备等。希望中国的集成电路产业变得越来越好。