绝处逢生，下一站：中国“ 芯 ”国产替代 | IT国产化国庆特别专题
《IT国产化特别策划》之中国“芯”国产代替
作者：芒果果丨发布自：思否编辑部
引言：
“芯片”、“华为”、“实体清单”……这些都是 2019 年到 2020 年的年度热词。继去年 5 月美国将华为列入实体清单后，今年 5 月 15 日，美国商务部再发禁令，给华为献上了“周年”大礼——没有美国商务部颁发的许可，全世界任何使用美国设备和技术的企业都不能与华为及其子公司合作。
美国对华为的步步紧逼让“芯片国产化”这一重大议题从幕后走到了台前，成为了人人关注的话题。在芯片领域，美国无疑站在食物链的最顶端，无论是材料、设计、制造还是封测，技术都处于领先的地位。近年来国产科技的发展迅速，5G 技术甚至真正做到了全球领先，这也让一直以来凭技术霸权横行的美国起了忌惮之心，开始严防死守中国获得“技术霸权”。芯片对科技的发展至关重要，想要摆脱“卡脖子”的局面就必须做到自强自主。
一年以来，国产芯片行业被美国的一纸禁令罩上了一朵乌云，在这片乌云之下“本土芯片”成为了国内科技产业关注的焦点。想要研发一颗芯片涉及到材料、设计、制造、封测等多个环节，但我们的技术水平仍落后于美国。美国禁令一发，华为直接面临高端手机无芯片可用的局面。国产芯片企业一直以来都要依靠进口美国的产品和技术解决关键问题，即使是芯片设计水平做到了世界领先的海思也无法独立生产芯片，仍要依靠美国的材料和使用了美国设备的台积电代工。此时，美国手里握着国产芯片的命脉，尤其对需要高端芯片的企业来说，无异于被双手掐住了脖子。随着国际上其他芯片产业链各个环节企业的“站队”，国产芯片面临的局势越来越艰难。
其实国内的研发机构早已把芯片放在了重要位置，但美国的步步紧逼让这件事变得更加紧迫。国家也把芯片技术的发展列入了重点任务之列。2019 年 10 月，国家集成电路产业投资基金二期成立，注册资金 2000 亿。短短一年时间，国内新成立的芯片企业开始涌现，众多科技企业也开始纷纷高薪聘请相关领域人才。众所周知，目前世界上最先进的 EUV 光科技只有荷兰的 ASML 能够生产，而 ASML 光刻机的零部件中有绝大部分都来自欧美国家。其实早在 2018 年中国内地的芯片企业中芯国际已经向 ASML 订购了一台光刻机，但由于种种原因迟迟没有发货。现在美国禁令一出，中国科技企业想从 ASML 购买光刻机更是难上加难，国产芯片面临的最大困境就在于生产难。国产技术在芯片制程工艺上还远远落后于欧美发达国家，但国内的研究机构已经在光刻机制造方面取得了一定进展。中科院布局光刻机已经有 8 年之久了，今年 7 月，中科院宣布突破了 5nm 激光光刻技术。长春光机所也在 2008 年就启动了“极紫外光刻关键技术研究”项目研究工作，并在2017年通过了验收。除了光刻机，蚀刻机也是芯片生产过程中一个必不可少的关键设备。目前，国内的中微半导体已经攻克了 5nm 蚀刻技术，研制出了 5nm 等离子体刻蚀机，并已经被台积电应用于生产线上，是已经得到验证的可用产品。EDA 技术是通过融合应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果,可以进行电子产品的自动设计。去年，美国的 EDA 公司不再与华为合作，停止了为华为购买的 EDA 软件进行更新。但国内的 EDA 厂商已经开始崭露头角，华大九天的 EDA 软件已经做的非常成熟。在软件设计方面，国产芯片并没有面临更大的艰难局面，更多的难题还是集中在高端芯片生产方面。除了硬件要齐备，国产芯片想要崛起最关键的是要有人才支持。国家已将芯片人才培养作为了重要任务，国内相关企业也在纷纷招揽人才，不仅在国内高校招兵买马，还在积极引入想要在中国发展的科技人才。2017 年加入中芯国际的梁孟松在不到一年的时间里就让中芯国际的芯片制程工艺从 28nm 跨越到了 14nm，高端足见人才对国产芯片快速发展的重要作用。目前全球实力最强的芯片代工厂台积电有着数万人的研发团队，据了解，台积电在 2nm 制程已经取得了重大进展。
无论是国际局势还是国内技术基础，国产芯片想要短时间内突破瓶颈都面临着巨大的困境。从芯片设计方面来看，国产企业已经可以与世界领先水平比肩，这也是华为受到美国如此针对的原因之一。国内各大芯片企业面临的困境不在于无法设计出高端芯片，而是设计之后很难生产落地。没有自己制造的能力就需要找到合适的代工厂，台积电、三星是高端芯片代工的首选，它们掌握着目前世界上最先进的芯片制造工艺，为苹果、三星、华为等国际企业生产芯片。目前，中国大陆只有中芯国际一家企业能够在芯片代工领域分得一杯羹，但也只能量产 14nm 芯片，想要做到 5nm 量产还有很大一段距离。不过，最近中芯国际宣布已经在 N+1 芯片技术上取得了一定进展，虽然还无法达到 5nm 芯片的水平，但已经在 14nm 的基础上做到了 20% 的性能提升，基本可以达到 7nm 的水平。美国对中国芯片行业“掐脖子”的做法短期内势必会对国内芯片产业造成比较大的影响，以华为高端手机为代表的产品推出受到限制。但从长期来看，这对国内发展自身技术也起到了倒逼的作用，有压力才有动力，芯片制造成为“全民运动”，上升到国家层面的时候，也是国内芯片企业翻身的机会。
与收获成正比的是研发投入，华为的例子给国内的芯片企业敲响了警钟，想要不受制于人就要做到足够强大，国内芯片企业已经开始重点加大在研发方面的投入，斥巨资购买设备，从国内外企业、高校、研究机构高薪网罗人才，成立专门的项目小组甚至部门，全力投入到芯片研发的事业当中。国产芯片确实面临着困境，但也不可否认的正在朝着更好的方向发展，无论是高端芯片的设计，还是制程工艺的探索，都在稳步提升自身的竞争力。至少，现在是个好的开始，未来，国产芯片也势必挣脱海外技术的束缚，做到真正的科技自主。
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