153-0773-3338
科技是社會(huì)發(fā)展的核心，芯片是當(dāng)代電子科技的生命。
“乾坤日月當(dāng)依舊，昨夜今朝卻異同”，如今的我們生活高速發(fā)展的信息時(shí)代。便捷的手機(jī)、飛速的交通、智能的生活，一切都與百年前的生活大相徑庭，
這些巨大的飛躍都來(lái)自于芯片技術(shù)的發(fā)展。
小小的一塊芯片上承載了數(shù)以億計(jì)的晶體管，通過(guò)這些集成電路來(lái)進(jìn)行運(yùn)算和存儲(chǔ)，主宰著電子世界。它們被廣泛應(yīng)用于信息、軍事、消費(fèi)等方面，代表著一個(gè)國(guó)家最先進(jìn)的科技水平。
在當(dāng)下的信息時(shí)代，掌握著先進(jìn)的芯片技術(shù)，不僅意味著擁有更好的發(fā)展機(jī)會(huì)，更意味著擁有世界話語(yǔ)權(quán)，各個(gè)國(guó)家都以芯片產(chǎn)業(yè)為科技發(fā)展的重中之重。
芯片的重要性與日俱增，而我國(guó)也出臺(tái)了許多的支持政策，大力推動(dòng)了芯片行業(yè)的發(fā)展。
然而從我國(guó)芯片行業(yè)的現(xiàn)狀來(lái)看，先進(jìn)技術(shù)國(guó)的壓制、研發(fā)技術(shù)的相對(duì)滯后、需求的暴增......這些都標(biāo)示著中國(guó)芯片仍然在面臨著困境。
事實(shí)上，中國(guó)已經(jīng)在芯片行業(yè)上走了很長(zhǎng)的時(shí)間，從20世紀(jì)中期到現(xiàn)在，中國(guó)芯片在逐漸崛起。
回顧中國(guó)芯片的發(fā)展歷程，每一個(gè)艱難的腳步都是在打基礎(chǔ)，我們從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)對(duì)超國(guó)際水平的追趕，獲得了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
中國(guó)芯片的發(fā)展階段大致可以分為三個(gè)階段：探索起步階段、初步發(fā)展階段和轉(zhuǎn)型創(chuàng)新期。
（一）探索起步階段
1956年至1978年，中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)在學(xué)習(xí)和摸索中慢慢起步。這一時(shí)期，全世界的芯片產(chǎn)業(yè)大致都處于同一階段。
1954年，美國(guó)最早制造出硅合金晶體管，打開(kāi)了芯片半導(dǎo)體的新世界。為了追趕國(guó)外的半導(dǎo)體科學(xué)，我國(guó)于1956年把電子元件的研究納入國(guó)家的四大緊急措施之列。
1958年，第一個(gè)集成電路在美國(guó)的實(shí)驗(yàn)室初現(xiàn)雛形；一年后，美國(guó)創(chuàng)新出了平面光刻技術(shù)，晶體管從雙極體跨入了平面型；
在60年代，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制出了單晶技術(shù)、仙童半導(dǎo)體用平面工藝解決了集成電路的連接問(wèn)題。
20世紀(jì)研發(fā)的晶體管
美國(guó)的半導(dǎo)體工業(yè)從起步開(kāi)始，在十年之間站穩(wěn)了腳跟，作為世界上最早擁有批次生產(chǎn)能力的國(guó)家，美國(guó)開(kāi)拓了芯片制造的前沿。
在這一時(shí)期，英特爾、AMD等公司也成立起來(lái)，成為世界芯片制造的領(lǐng)袖。
看著美國(guó)的快速發(fā)展，我國(guó)的科學(xué)家?jiàn)^力直追。
1958年，北京電子管廠研制出硅合金晶體管；
1963年，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研制成平面管；
1975年，北京大學(xué)物理系設(shè)計(jì)出我國(guó)第一批三種類(lèi)型的1Kb DRAM動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，標(biāo)志著我國(guó)擁有了獨(dú)立制造內(nèi)存芯片的技術(shù)。
這一階段中，國(guó)家主導(dǎo)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研究，大批的研究機(jī)構(gòu)和電子廠投入建設(shè)，對(duì)研發(fā)和生產(chǎn)實(shí)行兩手抓的策略；
國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體成品主要是開(kāi)發(fā)邏輯電路，應(yīng)用在軍工服務(wù)和計(jì)算機(jī)制造方面；初步擁有了集成電路產(chǎn)業(yè)，也為中國(guó)建立了一套橫跨院所和高校的半導(dǎo)體人才培養(yǎng)體系。
受到時(shí)代環(huán)境的制約，我國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)受?chē)?guó)家管制，應(yīng)用范圍有限，民用和走入市場(chǎng)的領(lǐng)域一片空白。在集中管理之下，我國(guó)的芯片制造在開(kāi)始時(shí)，就缺少了歐美國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)下的多樣制造。
進(jìn)入改革開(kāi)放之后，中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了初步發(fā)展。
在國(guó)家的支持下，1982年，“電子計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路領(lǐng)導(dǎo)小組”成立，1985年，中興半導(dǎo)體成立，致力于獨(dú)立研發(fā)新的芯片技術(shù)。
面對(duì)國(guó)外電子市場(chǎng)的沖擊，為了提高國(guó)營(yíng)芯片企業(yè)的效益、促進(jìn)芯片行業(yè)的發(fā)展，國(guó)家提出了“531戰(zhàn)略”、“908工程”、“909工程”等科研戰(zhàn)略，致力于在具體的芯片分化領(lǐng)域有所進(jìn)展。
除此之外，國(guó)家還牽頭引入了國(guó)外的生產(chǎn)線，學(xué)習(xí)國(guó)外的技術(shù)。
然而由于芯片技術(shù)的快速更迭以及高要求，這一策略并沒(méi)有達(dá)到很好的效果，只有少數(shù)的企業(yè)抓住了機(jī)遇，成為了第一批芯片生產(chǎn)的幸運(yùn)兒。
對(duì)于發(fā)展條件不足的民營(yíng)企業(yè)，他們依托國(guó)內(nèi)的低價(jià)成本，承接了門(mén)檻較低的封裝產(chǎn)業(yè)，在學(xué)習(xí)技術(shù)的同時(shí)進(jìn)行利潤(rùn)積累，在下游產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)了一壁江山。
原本在這些條件的助力下，距離中國(guó)芯片接軌國(guó)際水平的目標(biāo)更進(jìn)一步。但事與愿違，全球芯片產(chǎn)業(yè)的裂變與分工細(xì)化打得我們措手不及。
在80年代，國(guó)外的芯片企業(yè)出現(xiàn)了兩種裂變——主攻軟件和專(zhuān)注硬件，微軟和英特爾作為兩個(gè)方向的領(lǐng)頭羊，選擇以合作的方式入手全球市場(chǎng)。
一時(shí)之間，便宜好用的芯片大量涌入，將國(guó)營(yíng)芯片企業(yè)的受眾瓜分殆盡。
而在后續(xù)的分工過(guò)程中，ARM和臺(tái)積電又分別占據(jù)了芯片生產(chǎn)代工和IP核授權(quán)的先機(jī)，將芯片產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、封裝的不同產(chǎn)業(yè)鏈。
國(guó)外的企業(yè)有了更多入局芯片產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)，領(lǐng)域的細(xì)分也提供了高效專(zhuān)注某一方向技術(shù)的可能。
在這樣的背景下，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)在初步發(fā)展時(shí)期就受到了很大的沖擊。原本在第一階段的五年差距立馬擴(kuò)大了，國(guó)內(nèi)外的發(fā)展鴻溝很快就橫亙而出。
雪上加霜的是，我國(guó)的研發(fā)雖然一直在進(jìn)行，但卻始終觸碰不到先進(jìn)技術(shù)；西方國(guó)家對(duì)于生產(chǎn)的保護(hù)與壟斷，使得中國(guó)人才無(wú)處可學(xué)，只能閉門(mén)造車(chē)，自行研發(fā)可用的技術(shù)。
在20世紀(jì)的前夕，我國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了轉(zhuǎn)型發(fā)展的機(jī)遇。
1999年，我國(guó)提出了“星光中國(guó)芯工程”，號(hào)召學(xué)習(xí)了海外先進(jìn)技術(shù)的科學(xué)家和愛(ài)國(guó)企業(yè)家一同開(kāi)拓芯片產(chǎn)業(yè)。
中星微電子公司在中關(guān)村扎根，建立了數(shù)字多媒體芯片技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，致力于芯片的研發(fā)和設(shè)計(jì)。
2001年，“星光一號(hào)”在北京誕生，我國(guó)擁有了第一顆百萬(wàn)門(mén)級(jí)超大規(guī)模數(shù)字多媒體芯片，結(jié)束了沒(méi)有芯片的歷史。
“星光一號(hào)”不僅在國(guó)內(nèi)得到了好的反響，更是被多個(gè)國(guó)外知名品牌采用，受到了蘋(píng)果、飛利浦、戴爾、索尼等品牌的認(rèn)可。
同一時(shí)期，中芯國(guó)際、華為海思等企業(yè)也成立了，民企成為了中國(guó)芯片研制的主力軍，發(fā)展勢(shì)頭猛烈。
星光一號(hào)升級(jí)版——“星光智能一號(hào)”中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)搭上了騰飛的時(shí)代，一時(shí)之間發(fā)展迅速。
好景不長(zhǎng)，由于風(fēng)頭過(guò)盛，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)受到了國(guó)際芯片巨頭的防備與打壓，諸如產(chǎn)權(quán)訴訟、壟斷打壓的事件層出不窮。
此外，“漢芯”造假事件騙取了大量的科研經(jīng)費(fèi)，引起了國(guó)家對(duì)民企不規(guī)范行為的制裁，對(duì)不少民企造成了影響。
這些讓大家看到了在發(fā)展機(jī)遇之下蘊(yùn)含著的風(fēng)險(xiǎn)，因此積極尋找對(duì)策來(lái)解決問(wèn)題。
2015年，國(guó)家出臺(tái)政策，設(shè)立芯片研制產(chǎn)業(yè)基金，對(duì)考察合格的優(yōu)質(zhì)公司進(jìn)行扶持。
這一決策讓真正有實(shí)力的人才和企業(yè)有了發(fā)揮的舞臺(tái)，芯片產(chǎn)業(yè)形成了良性的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，推動(dòng)了我國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。
近幾年，我國(guó)的芯片研發(fā)趨勢(shì)向好，不僅研發(fā)出了全球首顆嵌入式，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器人工智能芯片——“星光智能一號(hào)”，推動(dòng)了我國(guó)進(jìn)入智能時(shí)代；
還提出了智能摩爾之路，從人腦機(jī)制的啟發(fā)中，找到了芯片的三維轉(zhuǎn)型方向。
可以說(shuō)，中國(guó)芯片在20世紀(jì)真正開(kāi)始崛起了。
中國(guó)芯片集成板不過(guò)，即使在芯片設(shè)計(jì)和制造方面有所突破，但在芯片的生產(chǎn)上，我們至今也仍然依靠著國(guó)外的光刻機(jī)，并且在高端芯片制造上，依舊在追趕國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)。
也就是說(shuō)，我國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不平衡，在例如晶圓代工的環(huán)節(jié)中，技術(shù)上依然存在缺陷，亟待提升；且高端技術(shù)掌握程度不高，對(duì)進(jìn)口芯片的依賴很大。
而在過(guò)去幾十年的發(fā)展歷史中，芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了分化細(xì)致的全球網(wǎng)絡(luò)，在任何一個(gè)環(huán)節(jié)的不足都會(huì)造成滯后。
盡管我國(guó)的企業(yè)在努力占據(jù)各個(gè)細(xì)化環(huán)節(jié)，中國(guó)芯片還是在很多方面也受到了制約。
隨著我國(guó)的芯片技術(shù)快速前進(jìn)，以美國(guó)為代表的資本國(guó)家開(kāi)始對(duì)中國(guó)芯片企業(yè)圍追堵截，中興和華為先后受到了一系列制裁，芯片產(chǎn)業(yè)的制造交流也對(duì)中國(guó)關(guān)上了大門(mén)，中國(guó)的芯片科技受到了全面打壓。
看懂芯片承載的未來(lái)后，我國(guó)政府和企業(yè)正在齊心協(xié)力，共同解決中國(guó)芯片制造高端技術(shù)缺失和產(chǎn)業(yè)鏈不完整的問(wèn)題。
中國(guó)芯片遇到了新的危機(jī)，但在崛起之路上，我們依然在勇往直前。
芯片制造大致有5個(gè)主要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)流程是以電路設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，由芯片設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)出芯片，然后委托芯片制造廠生產(chǎn)晶圓，再委托封裝廠進(jìn)行芯片封裝、測(cè)試。
目前，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)占據(jù)了全球市場(chǎng)規(guī)模的三分之一，隨著5G時(shí)代的到來(lái)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模還將進(jìn)一步擴(kuò)大。
國(guó)內(nèi)的芯片產(chǎn)業(yè)分布已形成地域規(guī)模，圍繞北京、長(zhǎng)三角、珠三角等多個(gè)中心發(fā)展。
在具體的芯片制造流程中，我國(guó)在系統(tǒng)方面擁有自主研發(fā)的鴻蒙系統(tǒng)；
在設(shè)計(jì)方面擁有近2000家設(shè)計(jì)公司，海思和紫光集團(tuán)占據(jù)了全球前十的兩個(gè)席位；
在封裝、測(cè)試方面勢(shì)頭強(qiáng)勁，長(zhǎng)電科技、華天科技、通富微電長(zhǎng)期位列全球前十。
而以上分化環(huán)節(jié)之外，我國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)目前還存在許多不足。在晶圓代工方面，我國(guó)僅僅在早期的工藝上達(dá)到了成熟，在細(xì)微新工藝上，依舊在追趕臺(tái)積電公司；
在制造產(chǎn)業(yè)方面，我國(guó)的芯片制造還較為滯后，與設(shè)計(jì)、封測(cè)相比，所占的比例相比還很低；在設(shè)計(jì)IP方面，我國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)也進(jìn)展頗慢，正在等待技術(shù)革新。
總而言之，中國(guó)芯片在生態(tài)和制造環(huán)節(jié)存在很大的不足，面臨著的頭號(hào)挑戰(zhàn)正是芯片的制造問(wèn)題。造成這一局面的原因有多重。
第一、芯片的制造流程脫節(jié)
一片芯片的誕生是涵蓋芯片設(shè)計(jì)、硅片制造、晶圓制造、電子封裝、基板互聯(lián)、儀器設(shè)備組裝等多重流程的復(fù)雜工藝，每一個(gè)環(huán)節(jié)都在生產(chǎn)中占據(jù)著重要的作用。
我國(guó)的圓晶制造至今依靠引進(jìn)國(guó)外的光刻機(jī)，關(guān)鍵的高頻射頻元器件、化合物半導(dǎo)體等也都需要進(jìn)口，高端的制造工藝還存在空白，對(duì)高端芯片的進(jìn)口需求極大，與其他環(huán)節(jié)嚴(yán)重脫節(jié)。
第二，芯片的制造技術(shù)落后
除了設(shè)計(jì)需要?jiǎng)?chuàng)新，芯片制造也有高標(biāo)準(zhǔn)。
材料、工廠環(huán)境、設(shè)備等，都對(duì)芯片的成品有直接的影響。芯片是人類(lèi)目前最頂尖科技水平在材料上的體現(xiàn)之一，國(guó)內(nèi)的相關(guān)技術(shù)還難以支持優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的制造，與國(guó)際先進(jìn)水平差距較大。
我國(guó)目前最先進(jìn)的制程技術(shù)還停留在對(duì)第一代14 nm的FinFET技術(shù)的重大進(jìn)展，對(duì)更為先進(jìn)的工藝還未觸及，甚至很多設(shè)備都依賴進(jìn)口；
而最先進(jìn)的工藝已經(jīng)發(fā)展到5nm了，與我國(guó)形成了巨大的鴻溝。
第三、芯片的制造成本高
芯片制造具有前期投入大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、研發(fā)費(fèi)用大的特點(diǎn)，投入金額一般以億為單位；如此高昂的造價(jià)，還需要面對(duì)研發(fā)困境和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，成功的企業(yè)往往要付出超出預(yù)期的成本。
第四，外國(guó)壟斷制裁影響大。為了壓制中國(guó)的綜合實(shí)力，將核心科技?jí)艛嘣谧约菏种?，西方資本國(guó)家一直對(duì)中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)行封鎖。
2018年，中興企業(yè)受到封鎖，2019年，華為芯片徹底斷供。只要中國(guó)芯片有技術(shù)上的突破，就會(huì)被這些國(guó)家使用何種借口訴訟，阻止中國(guó)芯片的進(jìn)一步發(fā)展，以達(dá)到維護(hù)他們的壟斷地位的目的。
2017年全球芯片行業(yè)十大公司排名，除了臺(tái)積電中國(guó)臺(tái)灣晶圓代工，中國(guó)的芯片公司無(wú)一上榜。
作為世界上最大的芯片消費(fèi)市場(chǎng)，我國(guó)的芯片市場(chǎng)交易額高達(dá)五千億，本土生產(chǎn)的芯片僅占據(jù)了10%左右的比例。重要的市場(chǎng)和核心的技術(shù)依然被發(fā)達(dá)國(guó)家掌控。
中國(guó)芯片雖然積累了一些經(jīng)驗(yàn)，也有了向好的發(fā)展趨勢(shì)，但也需要找對(duì)方向，從核心要點(diǎn)入手，提升自身的技術(shù)，這樣才能真正站起來(lái)。
《中國(guó)制造2025》提出，2025年我國(guó)芯片自給率要達(dá)到50％。
工信部提出的相關(guān)實(shí)施方案則提出，10年內(nèi)力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)70%芯片自主保障且部分達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。這意味著國(guó)家依舊會(huì)給予芯片產(chǎn)業(yè)最大程度的支持。
事實(shí)上，我國(guó)的企業(yè)在自主研發(fā)的同時(shí)也在走互幫互助的路線，華為、紫光、中興等27家企業(yè)成立了“中國(guó)高端芯片聯(lián)盟”，合作追趕世界先進(jìn)水平，我國(guó)的芯片專(zhuān)利數(shù)量已經(jīng)有了可喜的增長(zhǎng)。
從眼下來(lái)看，只有認(rèn)清不足之處、完善相關(guān)的保障、提出替代方案，才能解決當(dāng)前的困境；而從長(zhǎng)久考慮，需要完善產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)、通過(guò)創(chuàng)新研發(fā)能力、培養(yǎng)人才儲(chǔ)備，才能取得中國(guó)芯片的勝利。
首先，中國(guó)芯片在設(shè)計(jì)和封測(cè)環(huán)節(jié)已經(jīng)取得了較好的發(fā)展成果，但制造環(huán)節(jié)仍有發(fā)展空間。近年來(lái)，芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域異軍突起，在整個(gè)行業(yè)中貢獻(xiàn)同比增長(zhǎng)最快；
封測(cè)產(chǎn)業(yè)具備規(guī)模和技術(shù)基礎(chǔ)，基本已掌握最先進(jìn)的技術(shù)；而制造所需的光刻機(jī)依舊依賴進(jìn)口，因此，必須把握核心，對(duì)制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)突破。
其次，制定芯片生產(chǎn)備份方案，對(duì)于受到國(guó)外壟斷的重要設(shè)備和零部件，需要事無(wú)巨細(xì)的考慮，解決好生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的后顧之憂。對(duì)高端的機(jī)床、儀器、芯片等等，都要保障生產(chǎn)順利進(jìn)行。
再者，要保障芯片產(chǎn)業(yè)鏈的連續(xù)性。
做到芯片設(shè)計(jì)、制備工藝、制造、封裝測(cè)試等領(lǐng)域突破“卡脖子”技術(shù)，不斷完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)，提升產(chǎn)業(yè)鏈核心競(jìng)爭(zhēng)力和控制力。
最后，也是重中之重的部分，要切實(shí)提高自主創(chuàng)新能力、增大人才儲(chǔ)備。打鐵還需自身硬，中國(guó)芯片目前遇到的難題，歸根結(jié)底都是源于我國(guó)的芯片技術(shù)落后、可用之人不足。
只有掌握先進(jìn)技術(shù)、培養(yǎng)可靠人才，加快關(guān)鍵設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)、提高儀器精度、建立獨(dú)立的研發(fā)體系，才能盡快實(shí)現(xiàn)中國(guó)人制造中國(guó)芯，打破受制于人的局面。
隨著5G和AI的興起，中國(guó)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。
盡管眼下中國(guó)芯片的發(fā)展遇到了阻礙，但回顧中國(guó)芯片的發(fā)展歷程，這條崛起之路從來(lái)都不是一帆風(fēng)順的。
所有的機(jī)遇都與挑戰(zhàn)相伴，如果上世紀(jì)沒(méi)有舉步維艱的困境，或許我國(guó)的核彈和原子彈也不會(huì)很快的制造出來(lái)。
同理，中國(guó)的絕大多數(shù)科技都是在曲折中摸索出來(lái)的，今天的芯片產(chǎn)業(yè)也不是我們遇到的首次挫折了。
從之前積累的經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)時(shí)對(duì)于時(shí)局的思考中，中國(guó)芯片面臨的問(wèn)題已經(jīng)顯而易見(jiàn)了，需要做的就是緊抓制造不足進(jìn)行突破。
雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越。如今遇到的問(wèn)題只是暫時(shí)的阻礙，國(guó)家和企業(yè)都已經(jīng)用行動(dòng)表明了攀越的決心，中國(guó)芯片的崛起已然在路上了。