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我国的芯片制造水平如何?

2020-07-21 21:54阅读(78)

我国的芯片制造水平如何?:新思界很高兴能回答你的问题,中国芯片行业一直流传着一句话,除了水和空气以外,其他全都是进口的。即使华为能自主设计顶级的麒:-芯

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新思界很高兴能回答你的问题,中国芯片行业一直流传着一句话,除了水和空气以外,其他全都是进口的。即使华为能自主设计顶级的麒麟芯片,也要靠台湾的台积电来代工生产。

台积电虽然已经到中国大陆投资设厂,但按台湾方面的要求,台积电大陆工厂的技术必须落后台湾三代。因此,可以说,中国芯片制造“痛之久已”。但现在这种情况已经出现变化了。芯片产业的原材料多晶硅作为微电子行业的基石,一直被视为是战略性原材料,其生产技术和市场长期都被国外所垄断。

2013年至2017年,中国多晶硅进口从8万多吨攀升至14万多吨,其中电子级多晶硅年需求达4,500吨。不过,2017年5月,中国国家电力投资集团公司黄河水电新能源分公司正式推出大陆国产高纯电子级多晶硅,终于打破国外垄断。

而众多海外学人陆续归国,更带领中国芯片技术不断向前突破,其中有三位学人最为关键。首先是中微半导体设备(上海)有限公司董事长尹志尧,于2004年放弃美国的百万年薪,毅然回到中国创业。

在此之前,他已经在美国硅谷从事半导体行业20多年,个人拥有60多项专利,回国前是美国应用材料公司副总裁,曾被誉为“硅谷最有成就的华人之一”。13年前,他带着30多人的团队回到中国,因为一句话:学成只为他日归来,报效祖国。

2017年4月,尹志尧的中微半导体公司宣布,已经掌握5奈米技术,预计年底正式敲定5奈米刻蚀机。无独有偶,两周后,IBM也宣布掌握5奈米技术。因此,尹志尧这一宣布,意味着中微在核心技术上突破了外企垄断,中国半导体技术第一次占领至高点。

第二位是宁波江丰电子材料股份有限公司董事长姚力军。芯片制造的关键材料-高纯度溅射金属靶材,目前全球只有四家公司掌握这种材料的制造技术,姚力军正是全球掌握此种材料关键技术少数的核心专家之一。

2005年,姚力军带着技术从日本回到中国。当时中国在此一领域的技术仍是一片空白,所有高纯靶材都要仰赖进口。

第三位是安集微电子(上海)有限公司董事长王淑敏。芯片制造的关键工序之一研磨,是通过化学与机械的作用,将芯片上不需要的物质快速去除。研磨中的关键材料-研磨液,技术门坎高、研发周期长,全球只有6、7家公司有能力生产。

2007年以前,中国所需要的研磨液全部依赖进口,而一桶200公升研磨液的进口价高达7000美元。王淑敏和她的团队经过13年努力,目前已经研发出具自主知识产权的研磨液,同样打破了国外企业长期垄断的局面。

新思界行业分析师表示,虽然芯片制造涉及数百种技术、上千种材料,但在尹志尧、姚力军、王淑敏等一批海外归国学人的努力下,中国在芯片制造技术上的突破如今已经正式开始。芯片是国家战略,属于核心重大基础设施,需要国家加强政策和资金投入。

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谢谢您的问题,不过这个问题过于宽泛,看不出芯片所在领域,也不清楚问是否涉及设计、制造环节等,所以我打算聚焦人工智能芯片说。

市场份额不如美国。在当前人工智能芯片市场中,美国占据90%市场份额,处于绝对优势,英特尔、谷歌、英伟达等科技巨头公司都有工智能芯片。其中,英特尔市场份额约71%,Nvidia约16%。国内研发人工智能芯片的企业主要有寒武纪、商汤科技、依图科技等,虽然技术已经初露头角,但由于研发、制造人工智能芯片需要巨额资金支持,目前还处于广泛融资阶段。

基础研究不如美国。腾讯研究院2018年报告数据显示,从事芯片基础研究层面的科技企业,中国是14家,美国是33家。芯片/处理器融资总额中,美国占比31%,中国占比为7.6%。与国外芯片基础研究相比,我们不仅是起步晚,而且在芯片公司数量、融资数额、人才储备上重视不足,寄希望于迎合市场、短期获利的人工智能应用,对于循序渐进、短期难见效益的人工智能芯片基础研发,热情不足、耐心不够。技术人才不如美国。人才储备与研究方向决定人工智能芯片未来。LinkedIn注册的人工智能人员中,美国85万人、占比45%,中国5万人、占比3%。美国85万人工智能专业人员中有近60万人侧重基础研究。中国这5万人中多数从事机器人制造、图像/语音识别、自动驾驶等具体应用领域。所以,源头基础芯片设计和研发、人工智能芯片产业上,中国落后于美国,努力占据全球第二位。欢迎关注,批评指正。

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应该说,中国在芯片制造领域的能力正在不断提升中,特别是航天领域,我国卫星采用了国产芯片,减少了对国外芯片依赖度。同时,在中兴事件之后,中国高科技企业在芯片领域的持续发力,让微芯片市场出现了不小的改变。难怪有俄罗斯媒体表示:中国在微芯片领域的发展,或将撼动美国在该领域多年的霸主地位。

不过,我们还是认为,虽然中国在近年来芯片设计领域技术有所提升,但是最大的障碍是在高端领域缺乏核心技术,以及相关领域人才不足的问题。所以,现在我国的芯片制造水平与国外先进水平还存在相当大的距离,这个差距甚至是可以用“代差”来表述。

第一,在芯片领域,中国最有力的竞争对手应当是韩国和美国,而中国芯片在全球市场上影响力并不强大`。据Gartner发布的数据,2017年营收规模前十的半导体企业中,无一家属于中国企业,而美国多达5家,名副其实的芯片霸主。排名第一的是韩国三星,2017年营收达688.25亿美元,市场占有率为16.4%。

第二,中国芯片起步较晚,核心技术方面,空白较多,需要填补。我国芯片产业起步较晚,技术的劣势很明显,生产的芯片比较粗糙,质量无法保障,更是没有统一标准,无法规模化生产。当前核心集成电路的16项当中,国产芯片有9项的占有率是0%。

第三,我国芯片对外依赖度较高,离开独立设计和生产还有很大距离。据官方数据,我国有近9成的芯片依靠国外进口,仅2017年就高达2601亿美元,远超过了石油的进口规模,是中国进口额最大的领域,贸易逆差也高居不下,2017年达到了近年来最高值1932亿美元。

可能有人会说,华为能自主设计顶级的麒麟芯片,但是麒麟芯片也是要靠台湾的台积电来代工生产。目前,台积电已经到中国内地来投资设厂,而且台湾方面要求,台积电的大陆工厂的技术必须落后台湾三代。更何况,麒麟芯片的核心技术也并不是完全由华为设计,只能说麒麟芯片的国产化程度高很多而已。

所以,尽管很多国人叫喊着,中国芯片当自强,一定要在短期内尽快摆脱对国外芯片技术的高度依赖,但实际上这是要有一个循序渐进的过程,因为像美国、韩国的芯片技术能发展到和今天的程度,也是用了很多时间,投入了大量的金钱,花了几代人的努力,才获得目前的芯片领域的霸主地位。

当然,中国芯片产业要想崛起,缩短与发达国家的代际差距,必须要走多管齐下才行。其一,芯片产业的崛起,国家的政策扶持是一定要有的。就是在税收、补贴方面,给芯片设计、生产等领域倾斜,对于能够达到世界芯片技术前沿企业给予奖励。其二,科技类企业应当自立自强,加快前沿技术研发和薄弱环节的突破,加速占领技术高地。尽可能的摆脱对外进口芯片的依赖度。

此外,还要鼓励海外学者归国,这样可以带领中国芯片技术不断的向前突破。早在解放之初,很多老专家都抱着一颗爱国之心,带着专利和技术毅然回归祖国。现在也要号召那些海外学子,早日带领高端芯片的核心技术投向祖国的怀抱,这样中国芯片在未来数年后,实现弯道超车还是有可能的。

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芯片几乎决定了一个国家尖端工业设备的综合性能,因此被称为“尖端工业设备的灵魂”。提到芯片,肯定有不少人觉得中国芯片领域和发动机一样的硬伤。我国以前有接近九成的芯片产品是依靠进口国外产品的,单单去年一年,我国的芯片进口总规模就达到了2322亿美元,远超过了石油的进口规模,那么,可能会有很多朋友问,我们泱泱大国,难道会被这小小的芯片给难住?我们与国外芯片产业相比,究竟差在哪? 21世纪什么最值钱?可能更多的朋友会大声的说出,能源!的确,能源作为现代社会的稀缺资源,早已经受到越来越多国家的重视,很多国家也开始纷纷从国外进口石油、天然气等能源资源,从而保护自己国内的这些资源的使用时间能够变长。

如今中国“龙芯”系列芯片已经获得不小突破,尤其是在航天领域,目前我国卫星均采用国产芯片,对于该制造工业芯片的进口依赖程度在日渐减少。中国在该领域一旦发力,全球微芯片市场将发生翻天覆地的变化。俄罗斯媒体称:中国在微芯片领域的雄心,加上庞大的资金作为后盾,美国在该领域多年的霸主地位将难以自保。不管现在是什么水平,中国现在不缺钱不缺人才不缺市场,真正缺的是稍多的时间!我相信没有中国人玩不转的东西!一旦中国企业走强将是外国企业走向衰落的开始!

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国内最好的光刻机生产商是上海微电子,拥有生产45nm制程光刻机的能力,不过出货量最大的是90nm。

最好的圆晶厂是中芯国际,已经量产28nm一年了。其实量产要求很高,如果不考虑成本,其14nm节点都可以量产。

中芯国际不是某些人意淫的吃补贴企业,他的芯片代工市场份额全球第五,营收31亿美元(三星也只是营收46亿美元)。

着重说一下上海微电子,荷兰ASML厂用的美国的光栅,德国的镜头,瑞典的轴承,法国的阀件等等,这些顶级零件都是对中国禁运的。上海微电子能做到这个程度很厉害。

再着重说一下蚀刻机,中国能做到5nm制程,7nm制程蚀刻机早已向台积电等厂商供货了。

至于日本,十几年前英特尔代工厂低端流水线还用用他的光刻机,自从进入EUV时代已经彻底被时代抛弃。

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与你们所知的不同,中国早就在试图突破这一切了,只不过任重道远,历史的欠债太多,基础科学、材料工艺还和世界发达水平有着很大差距,所以,你们看到的成果也不多,但确确实实一直都在做,从未停下脚步。

上世纪90年代后半叶,在早期政策扶持下,政府向芯片业的投入资金不到10亿美元。而2014年宣布的一项政策计划表明,政府拿出1000亿~1500亿美元来推动我国在2030年之前从技术上赶超世界领先企业。其中,从事各类芯片设计、装配以及封装的企业都能够得到政府扶持。不仅如此,2015年我国政府又进一步提出了新的目标:要在10年之内,把芯片自制率提升到70%。

2017年全球半导体销售额预计达到4087亿美元,同比增长20.6%。其中集成电路产业为3402亿美元,这里面存储器价格上涨的贡献最大。2017年,中国集成电路产业的销售额为5355.2亿元,同比增长23.5%,其中设计、制造、封装测试分别增长24.7%/29.1%/18.3%,占比分别为38.3%/27.2%/34.5%。2017年我国在服务器CPU方面取得重大突破:天津海光(与X86兼容)、天津飞腾(与ARM兼容)、澜起三大公司都有了重大突破,有的已经流片成功,飞腾已经与英特尔E5性能相当。中天的嵌入式CPU已经出货超过5亿颗,单品出货超过2亿颗。展讯的产品已经由中低端向中高端迈进,保有全球30%的市场份额。华为的麒麟芯片已经追上和超越苹果、三星的AP芯片。海思和海信的智能电视芯片已经开始出货,且占有20%的市场,国内6大主流电视商有5家已经开始采用国产芯片。寒武纪和深鉴科技的AI芯片已经取得非常好的市场检验。

2017的美国集成电路设计业营收额占到全球集成电路设计业的53%(约535.3亿美元),居全球第一位;据拓墣产研院报道,中国(大陆)位居第二,占到21%(约212.1亿美元);中国台湾地区占到16%(约161.6亿美元),欧洲地区占到2%(约20.2亿美元),日本占到1%(约10.1亿美元),其他地区占到7%左右。据IC Insights报道,中国集成电路设计业(Fabless)进入全球前五十大企业的有12家,依次为:深圳海思、紫光展锐、中兴微电子、华大半导体、南瑞智芯、芯成半导体(北京矽成)、大唐半导体、北京兆易创新、澜起科技、瑞芯微等。

现在的 问题是:我国国产芯片的制造产能严重不足。现在中国的实际产能(高估)约为每月20万片,产能缺口达到73万片/月。(这是评价16年的数据,17年数据要稍微好点) 设计业能力不足。 具体表现在:国内代工厂IP核供给不足;设计业缺少关键IP核的设计能力;SoC设计严重依赖第三方IP核;严重依赖具备成熟IP核的工艺资源;缺乏自主定义设计流程的能力;还不具备COT设计能力;主要依靠工艺技术的进步和EDA工具的进步。

《SEMICON 2017魏少军教授:中国集成电路过热了吗?》


还是华为比较有远见,早早布局了自主芯片研发:

华为搭载9系芯片的手机年销量应该是4000万台左右,也就是4000万片9系芯片,都换成高通芯片,需要4000万片8系,成本是500元一片,4000万就是200亿,另外华为还有1.1亿左右的中低端手机,按其中30%采用6系芯片算,都替换成高通的6系芯片,算150元一片,需要约50亿,光这两项就需要250亿,此外华为手机里面还有电源管理,射频,wifi等芯片也是海思出品,这些便宜一点,总共用了需要花费50亿外购的芯片,加一起就是300亿。但是海思在视频安防芯片是全球霸主,占据约70%的市场。此外海思还为华为3000亿销量的营运商产品提供芯片,还给华为服务器等产品提供存储主控芯片等。2017年海思对外公布的营收是387亿人民币。可以肯定的是华为拿387亿人民币买不到这么多芯片。

我国科技的优点,是有完整的体系,各门各类都站住了脚,不管强不强,反正我都有。就好比大家最近纷纷绝望的光刻机,我国也是世界上仅有的四个能生产光刻机的国家之一,哪怕是最近大家心心念念的芯片,我国也是全世界前四能独立自主研发生产芯片的国家之一。

缺点,就是我们起步太晚,底子太薄,发达国家对我们高精技术方面严密封锁,所以我们缺工艺上的积累,缺基础科学上的积累。我们只要想一想,1949年的时候,我们能造什么,现在,我们能造什么,大概心气儿就平了,要知道,1949年的时候,印度都比我们发达,都比我们工业化。

不要妄自尊大,也不要妄自菲薄。各行各业的人都在努力向前,不想做事的话,也不要吹冷气,拖后腿,瞎扯蛋。缺点和错误是普遍的,又不是我们家独有的,不要盲目攻击互联网和金融的高薪,美国也是硅谷和华尔街的工资高,不要见不得娱乐文化产业挣点钱,好莱坞依旧是美国最富裕的地方之一。

就算是房地产,在国家工业化和城市化进程中,也是起到了聚拢财富和高素质人才的作用,你以为,没有高水平的中心城市建设,规模效应的工业和科技是从天上掉下来的吗?当然,这条路是走得太远了,以至于绑架了经济和产业的发展方向。

我们这代人,是苦了点,谁都有遗憾,我作为一个唯物主义者,本能厌恶资本的唯利是图和恶性膨胀,当然也不会喜欢这个不完美不公平的社会。但我不会和任何满嘴药丸的彻底悲观主义者交朋友,因为无论现实多么残酷,无论生活多么悲惨,人不乐观向上,与腐尸骷髅无异。

我们除了大放厥词骂娘喊苦之外,还得做点事吧。要说苦,只怕大家没见过什么是真正的苦日子,问问当年玩命建设的共和男儿吧。

言尽于此,20年后论成败,见分晓。

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不邀自答。实话实话,全球领先水平,能排进前10吧!


具体水平如何吗?我用手机操作系统市场做例子:IOS和安卓,占据了全球手机操作系统市场份额的95%。谁是第三重要吗?

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我估计中国????芯片应该还可以,不管怎么样,部队应该是使用中国????自己的芯片,假如芯片不行,那部队适应不了高科技的东西,像现在这几年航空,航天等等等,不比美国差,有些高科技而且现在是世界上领先地位,还有一个国家的核心科技,不可能用外国芯片,我想现在要普遍使用高科技芯片,应该有些难度,因为造价太高,不像美国因为他们制造芯片已经很多年了,已经形成产业链,所以便宜,相信国家现在也在想方设法,怎么样才能使普通人用的起高科技芯片,现在国家应该会使用大量资金研发等等等,不然现在美国不给我们国家供货,我们就眼睁睁的看着吖!不可能,相信国家政府,这些问题应该会全部解决的。

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国产芯片技术在不断的进步,比如龙芯,当然对于大规模民用消费级产品暂时没有,不是说性能差,主要是国产芯片对于win系统下的软件都不兼容,兼容性的优化还需要一段时间,静静等待吧,芯片设计上几乎都攻破了,制造工艺上比韩国美国等芯片大国还是有一定差距,芯片晶圆这需要大型工厂对环境要求极为严苛!

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仅就制造水平而言,目前中国大陆还处于28nm过度到14nm工艺之间。

中芯国际是中国大陆芯片制造业的龙头,全球排名第五,但收入只有台积电的十分之一,主要还是因为制造工艺上有代差。台积电已经掌握了7nm的工艺,而中芯国际要到2019年才能量产14nm芯片。

虽然如此,中国半导体制造工艺的进步已经从之前落后国际4到5代缩小到了1-2代的差距。中芯国际在2019年量产14nm之后,力争用10年时间进入第一梯队。

而不断缩小与国外先进工艺的差距的其中的一个关键就是进口最先进的光刻机。2个月前中芯国际已经向荷兰ASML订购了首台最先进的EUV(极紫外线)光刻机,价值1.2亿美元。对于芯片制造而言,必须使用EUV光刻机才能使半导体芯片进入7nm,甚至5nm时代。

当然,并不是说拿到最先进的光刻机就能解决所有问题,一颗芯片从无到有,背后至少有上万人直接或间接参与生产,光刻机只是其中一环而已。但我们至少可以认为这是中国半导体发展历史上的重要一步,给了我们一个可以超越其他国家的机会。