芯片 為什么die,為什么感覺芯片很難制造

芯片難以制造主要有兩個原因 。一個芯片從無到有的全過程可以分為四個步驟——芯片設計、晶圓生產、芯片光刻、芯片測試、芯片封裝 。本文將從這四個步驟告訴你從零開始還原一個真實芯片的全過程 。在芯片設計之初,首先需要確定芯片的規格結構和用途 。這一步稱為規范制定 。
為什么感覺芯片很難制造?

芯片 為什么die,為什么感覺芯片很難制造


美國對中興的一紙禁令,便輕而易舉的讓中興陷入絕境,泱泱大國,竟也擺脫不了對美的依賴 。缺”芯”的命門顯露無遺,不禁讓我們深思,芯片真的那么難制造嗎?并非所有的芯片都很難制造其實,并非所有的芯片都很難制造,如果你回家隨便拆開一個藍牙音箱、機頂盒、冰箱洗衣機,你便會發現,里面的核心芯片大部分都是國產品牌 。但不可否認的是,這些芯片大多應用于消費類領域,
在對穩定性和可靠性要求很高的通信、工業、醫療以及軍事的大批量應用中,國產芯片跟國際一般水平相比,仍然還有很大差距 。為什么芯片很難制造?為什么芯片很難制造,原因主要有兩點:①試錯成本高;②排錯難度大,1、試錯成本高做一個app,可以一天一個版本,有bug也沒關系,第2天就可以修復,試錯和修改的成本幾乎為零;做一個電路板,設計時長在1-30天之間,生產周期在3-14天之間,出錯重新投板,試錯費用在幾百到幾千之間,最多數萬塊錢;而做一個芯片,不算架構設計,從電路設計到投片,最少半年;投片到加工,2-3個月;一次投片的費用最少也是數十萬元,先進工藝高達一千萬到幾千萬 。
如此高的試錯和時間成本,對成功率有著極高的要求,需要多個工種密切配合,延長流程,反復驗證,團隊中一個人出錯,3個月后回來的芯片可能就是一塊兒石頭,修改一輪,于是,又三個月過去了 。2、排錯難度大互聯網編個軟件,調試程序可以在任意地方設置斷點,查看變量實時狀態或者做出記錄;硬件電路板上,幾乎任何一根信號線都可以拉到示波器上看波形;而一顆小小的芯片,上億個晶體管,能測量到的信號線卻只有十幾根到幾百根,
【芯片 為什么die,為什么感覺芯片很難制造】憑借這少得可憐的信息,推理出哪個晶體管的設計錯誤,難度可想而知 。模仿也好,抄襲也罷,在互聯網,我們有BAT可以和facebook/google過過招;在電子整機,我們有華為中興可以對抗思科愛立信;但在IT行業里,獨獨芯片,我們沒有跟美國抗衡的能力,雖然芯片很難制造,但好在我們有一個華為 。麒麟處理器已在華為手機上得到實現,還是高端的類型,雖說暫時還拼不過高通,但也占據了一地之席,
再過30年,中國會不會發展成為芯片制造業強國?為什么?
根據高鐵2035年要修到臺北的國家規劃,在此之前,半導體世界領先企業臺積電肯定也收回來了 。按這個速度計算,用不了30年,十幾年就達到了世界先進水平,現在,在半導體產量和技術實力上臺積電的代工營業收入上在全球份額上超過6成,在微細化方面,已量產5納米產品,供應iPhone12,3納米產品的開發也進入最后階段,預計明年實現量產,計劃2024年啟動更為領先的2納米產品的量產 。
可見啥時候拿下臺積電,啥時候就獲得了世界領先地位,芯片產業鏈包括裝備、材料、設計、制造、封裝測試五個環節 。在裝備(光刻機)、EDA設計軟件與材料方面,我國與國際頂尖水平差距較大,當然,也不必過度悲觀 。我國在第三代半導體領域正迎頭趕上世界先進水平,并且在量子計算、石墨烯等細分領域處于世界領先水平,在后摩爾時代,若沒有美國搗亂,很可能后來居上 。

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