晶片的重要性不言而喻,它是電子裝置的"心臟"。沒有它,電子裝置跟一塊廢鐵沒什麼兩樣。
晶片幾乎關係著整個IT產業的存亡,從中興事件到華為事件,晶片已經成為中國IT行業發展的瓶頸。晶片的受制於人直接制約了我國資訊產業的發展。
為何我國在晶片領域一直受制於人?主要有哪些地方需要突破,今天我們就看下我國在晶片領域的難點。
01.
沒有工具 連晶片你都設計不出來
要想製造晶片,首先你需要先能設計出晶片,要設計晶片,你就離不開軟體工具。EDA就是用來設計晶片的軟體工具。
EDA可以晶片產業中的"支撐",EDA在晶片設計中的地位極為重要,晶片設計環節繁多、精細且複雜,對EDA軟體依賴極強,摩爾定律下晶片的複雜程度和整合度快速提升,晶片設計對EDA工具要求不斷提高。
目前全球EDA軟體市場規模約105億美元,其中Synopsys、Cadence、Mentor Graphics市場份額約分別為32%、22%、10%,海外三大EDA軟體廠商全球市場份額超過64%,
在中國的市場份額更是超過95%。Synopsys擁有最為齊全的EDA工具產品線,其邏輯綜合工具DC和時序分析工具PT市佔率極高,EDA軟體是其最重要業務,Intel是公司最大客戶。
國內自主EDA軟體份額極其有限。目前國內EDA軟體公司主要有華大九天、芯願景、芯禾科技、廣立微電子、博達微電子、藍海微科技、奧卡思微電等。
不過目前來看,國內的EDA軟體要想承擔國內IT資訊產業的發展,還是有很大難度的。國外的EDA軟體涉及的更廣泛,能夠支援的設計更全面。而國內的EDA軟體則只是專注某一方面。
雖然依然能夠設計出自主研發的新品,但是在效率,在價效比,在產品良率方面都跟國外的差距較大。
02.
沒有光刻機,高階新品根本生產不出來
即使能夠設計出新品,但是目前國內卻無法自己進行生產製造高階晶片,都需要依靠三星、臺積電這兩家代工廠進行生產加工,而三星、臺積電的晶片代工技術卻受到了最為強勢的ASML的壟斷,可以說ASML是做到了正在的全球性壟斷。
這家位於荷蘭的ASML公司,全稱是Advanced Semiconductor Material Lithography,也是目前全球唯一一個能夠掌握高階晶片生產命脈的一家大公司,在高階晶片製造領域所需要的高階光刻機,ASML所生產的頂級光刻機更是無人能比,可以說ASML幾乎壟斷了晶片生產這一行業,這讓蘋果,高通,三星以及華為等公司都難以匹敵。
根據公開資料顯示,ASML公司壟斷了全球範圍內90%的市場份額。在這個行業中,它可謂是一家獨大,想去別的企業買還買不著。這也導致光刻機的價格非常昂貴,據悉一臺的價格在幾億美元左右。而且,不是你想買就可以買得到,必須要預約才行,因為數量是非常有限的。
ASML有一個非常奇特的規定,那就是隻有投資ASML,才能夠獲得優先供貨權,意思就是要求自己的客戶要先投資自己才行。這樣奇特的合作模式使得ASML獲得了大量的資金,包括英特爾、三星、海力士都在ASML中有相當可觀的股份,其中英特爾投資的金額十分驚人,高達25.13億歐元。
在製造方面,國內中芯國際實現了突破,才能完成生產。但中芯國際又要靠最高階的光刻機,才能實現晶片的生產製造。所以在光刻機方面,這個限制甚至要比EDA更嚴重。
03.
生態不健全,晶片產品也很難繁榮
除了設計和製造,人們還往往忽視一個重要的東西,就是國內晶片的生態態,就像手機系統一樣,光有作業系統,沒有周邊的配套的應用也很難普及起來,晶片的生態對於晶片來說非常重要。
首先,晶片的設計和研發都大量資金的投入。由於製程多,技術要求嚴格,需要頂級的設計開發人員和高精密裝置,因此,需要大量資金做後盾。
據報道,3nm晶片的設計費用約達5-15億美元,而興建一條3nm產線的成本約為150-200億美元,這是最基本的費用了,也就是至少是150億美元起。這並不是一個理論資料,按照媒體的報道,2年前臺積電計劃啟動3nm工藝之後,至目前已經至少投了6000億新臺幣進去了,摺合近200億美元。而三星為了進入3nm工藝,投的錢一點都不比臺積電少,從單這一點來看,很多的晶片製造企業就沒有這個實力。
即使三星、臺積電這樣的代工廠,也需要從歐美等客戶接單,才能將晶片的成本降到最低,從而讓電子裝置價格能夠被接受。如果只靠國內的企業採用,那麼即使生產出來的新品也會貴的嚇人。
同時,由於國內晶片發展較晚且落後於歐美國家,所以在人才儲備方面也差很多,這個缺口很難在短時間彌補上。要想設計生產出好新品,就需要一個龐大人才,透過不斷的努力來實現的。
因此,想要打破美國的封鎖,設計,製造和生態都非常重要,只有華大九天、中芯國際是遠遠不夠的,新品的製造是一環扣一環最關鍵的一環,很難在短時間實現突破。中國的自主新品製造還有很長的路要走。