為什么芯片無法像“兩彈一星”那樣突破?

時(shí)間:2019-06-18

來源:中國機(jī)械社區(qū)

導(dǎo)語:事實(shí)上,相關(guān)各方早就深刻認(rèn)識到:真正的核心技術(shù)靠化緣是要不來的,由上至下也是抱定了“擼起袖子加油干”的決心。可當(dāng)真正上手時(shí)才發(fā)現(xiàn),布局一個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)并非易事。

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芯片產(chǎn)業(yè)之困

事實(shí)上,相關(guān)各方早就深刻認(rèn)識到:真正的核心技術(shù)靠化緣是要不來的,由上至下也是抱定了“擼起袖子加油干”的決心。可當(dāng)真正上手時(shí)才發(fā)現(xiàn),布局一個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)并非易事。

第一,芯片生產(chǎn)鏈超復(fù)雜

你以為一個(gè)小小的芯片里面只要塞入一個(gè)ARM核就夠了?

實(shí)際上芯片的生產(chǎn)“畫面”是這樣的:僅芯片的種類就有幾十種大門類,上千種小門類;

一條生產(chǎn)線大約會(huì)涉及到50多個(gè)行業(yè)、2000-5000道工序;

就連使用的設(shè)備、材料也是特廠特供的,幾百種特種氣體、液體、靶材,均需要專門的化工工業(yè),芯片制造的設(shè)備多達(dá)16種;

超凈度空間比PM2.5還要小。尤其是作為最尖端的光學(xué)、材料學(xué)、機(jī)械等的結(jié)合體,即便ASML生產(chǎn)光刻機(jī),也還有超過80%的零件需要向外采購,更甭說半導(dǎo)體技術(shù)落后一大截的中國。

第二,芯片生產(chǎn)難度超高

芯片從設(shè)計(jì)到制造,再到封裝,每一步都是高難度操作。

首先要提煉高純度二氧化硅,做成比紙還薄的晶圓。緊接著要在晶圓上用激光刻出數(shù)十億條路線,鋪滿幾億個(gè)晶體管。最后還得把每片晶圓切割封裝好——目前指甲大小的芯片最高可集成150億個(gè)晶體管。

第三,芯片投入太大

各大芯片公司每年僅科研費(fèi)用投入就高達(dá)幾十億元不等,一條12英寸芯片生產(chǎn)線月產(chǎn)五六萬片,投資達(dá)四五十億美元。

即便是中芯國際,成立后也還連續(xù)10多年都虧損慘烈,直至近3年才開始年度盈利,長期看不到收益的資本又怎肯冒險(xiǎn)一試?

第四,芯片人才奇缺

截至2017年,全國只有41所高等院校設(shè)置了“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”專業(yè),人才奇缺不說還太弱,吃不透芯片技術(shù),山寨出來的芯片連自己都不用,更遑論自主研發(fā)?

中國芯片產(chǎn)業(yè)之所以發(fā)展不起來,其實(shí)遠(yuǎn)不止芯片內(nèi)生性變量一個(gè)掣肘,還與外部生態(tài)密不可分:

芯片內(nèi)逼外誘

用戶體驗(yàn)差

雖然中芯殺出重圍,設(shè)計(jì)出了一套“云+端”方案,并試圖用方舟的CPU+Linux桌面辦公系統(tǒng)去替代Windows,打破微軟與Intel聯(lián)盟所設(shè)定的核心框架的束縛??苫贚inux的操作系統(tǒng)與微軟的文檔格式不兼容,換了Office打不開歷史文件,接收不了他方發(fā)過來的郵件,致使用戶怨聲載道。

直到壓得永中破產(chǎn)清算,中國沒了通用軟件產(chǎn)業(yè),微軟這才慢悠悠地公開了Office的文檔格式。爾后也只能眼看著操作系統(tǒng)Windows、安卓、Linux三分天下,卻沒有中國什么事!

比操作系統(tǒng)更致命的是相關(guān)專利

高通是3G、4G、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的奠基者,幾乎囊括了與之相關(guān)的所有專利,高通一年的專利費(fèi)收入就有79.47億美元之多。

就拿小米手機(jī)來說,3299元的售價(jià)高通專利費(fèi)就占了107元。除了飽嘗專利壟斷的巨額損失外,專利糾紛也是始終圍繞芯片企業(yè)的暗箭。

為了解決芯片系統(tǒng)生態(tài)的困難,當(dāng)年北京市政府辦公軟件選型,欲把微軟踢出局,基辛格寫信向中國施壓。美國2004年也向WTO提起申訴,認(rèn)為中國的芯片增值稅政策與WTO條文有沖突。

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2003年,中央咬著牙擠出了80億元的專項(xiàng)補(bǔ)貼,還出臺了系列針對性政策發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)。然而,本以為“巨額投資”和政策支持能砸出個(gè)浪花,可未曾想國家芯片事業(yè)卻被人當(dāng)做了生財(cái)?shù)拈T路,漢芯造假騙補(bǔ)了高達(dá)上億元的科研經(jīng)費(fèi),像極了現(xiàn)在的新能源車企騙補(bǔ)。

更要命的是,面對芯片差距拉大,1990年電子工業(yè)部又決定啟動(dòng)“908工程”,試圖建成一條6英寸0.8—1.2微米的芯片生產(chǎn)線。

可結(jié)果卻是:行政審批花了2年,技術(shù)引進(jìn)花了3年,建廠施工花了2年,共計(jì)7年時(shí)間,投產(chǎn)即落后,月產(chǎn)量還只有800片。尤其是在芯片以摩爾定律迭代的時(shí)代,制度審批的滯后性,就已經(jīng)讓中國芯片失去了差不多30年。

而且,這些年來,芯片產(chǎn)業(yè)主要還是依靠政府行政之手來操控,產(chǎn)業(yè)扶持更多還是停留在“普惠”和早期扶持的“一錘子買賣”,當(dāng)企業(yè)發(fā)展到較大規(guī)模,需要面對國際競爭對手的市場壓制和資本滲透時(shí),國家又缺乏系統(tǒng)性的保護(hù)和扶持。

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兩彈一星在一定意義上只需要解決有或無的問題。只要研制出來就算成功了,投入的資源是一次性的,一旦解決就能管幾個(gè)年代。至于其性能也并不是那么重要。尤其是兩彈,無論什么量級都是恐怖的毀滅力??墒切酒度雱?dòng)輒幾十億甚至幾百億美元,實(shí)驗(yàn)室成功、量產(chǎn)、時(shí)間這三個(gè)條件缺一就失敗。

而且,芯片產(chǎn)業(yè)相關(guān)度與軍工產(chǎn)品截然不同。軍工芯片對性能的要求其實(shí)并不高,只對穩(wěn)定性、可靠性,以及各種復(fù)雜地磁環(huán)境下的抗干擾能力有著非常高的要求,太先進(jìn)的商用芯片反而過于敏感缺乏穩(wěn)定性,可民用芯片的應(yīng)用環(huán)境與之不同。


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