图解 | 芯片总动员之”齐刘海“背后的秘密

所谓的芯片，就是把特定电路所需的各种元件及线路，缩小并制作在一公分见方甚至更小面积的晶圆上。

芯片产业最上游是设计公司与硅晶圆制造公司，设计公司依照用户的要求设计出电路图，硅晶圆制造公司就是以多晶硅为原料制造出硅晶圆，中游的芯片制造公司，负责把芯片设计公司设计好的电路图，移植到硅晶圆制造公司制造好的晶圆上。完成后的晶圆再送往下游的封测厂，实施封装与测试，然后就大功告成喽。

一个芯片的诞生要闯过几大难关呢？

这不是送分题嘛！当然是四大难关了，设计、制造、封装和测试嘛。

每道关口还包含几十道、甚至上百道小关，所以在场每一位健康出生的芯片宝宝们，毫不夸张地讲，你们一出生就是身经百战的将士了。

举个例子，光滑如镜的空白硅晶圆就像一块大工地，施工单位先对这片工地进行系统化平整（学名平坦化）离子植入，再进行灌浆、混沙、填土、上钢架（学名薄膜淀积），然后，经过砌墙、挖空、打洞、筑沟（学名显影、蚀刻）等一遍遍施工，就能最终盖出一个拥有复杂结构和完善功能的建筑。而这些建筑，其实就是我们一个个芯片啊。

原来这么复杂！难怪科学家叔叔说，这是人类历史上到目前为止，最精密的设计制造加工技术。

今天我们来讨论一个特别火、大家特别关注的话题——超越摩尔PK小线宽。

什么啊？

那我们换个通俗点的话题，中国“芯”牛不牛？

正方：中国芯片当然牛啊！

华为率先发布了自主设计的人工智能芯片麒麟970。

反方：可是小米的雷军却说，做芯片真的很难。

正方：小米旗下松果公司不也发布了自主研发的“澎湃s1“手机芯片了吗？国际上掌握了芯片设计技术的企业可没几家，不如让我们看看为苹果，三星，微软提供芯片设计服务的芯原控股有限公司董事长戴伟民是怎么说的吧。

芯原控股有限公司董事长戴伟民

“现在说芯原，芯原实际上，我们每星期流一次片，一年做50个芯片，14纳米已经做了4000多片，2017年做10纳米，2018年做7纳米。”

反方：虽然华为，小米，芯原都能自主研发芯片了，但是他们设计的10纳米芯片还是要靠境外企业代工。

10纳米是什么概念？

一根头发丝直径约为0.1毫米，10纳米相当于头发丝的万分之一。10纳米制程，是指在芯片设计中，线宽最小可以做到10纳米尺寸，这意味着在芯片中，可以塞入更多电晶体，运算效率更高，功耗更低。

那10纳米为什么我们还要靠境外企业代工？

因为目前，虽然全球领先的芯片制造商已经进入10纳米量产时代，例如三星，英特尔，台积电都已开始布局7纳米，甚至更小纳米的量产。

但是，中国大陆制造商仍处在28纳米量产阶段，14纳米工艺还在推进，10纳米暂时还没法量产，跟国际领先水平差距还不小啊。

正方：虽然芯片制造是我们芯片产业中最薄弱的环节，但是从“14纳米”追赶到“7纳米”，我们可是有捷径的。

“中国现在来看，整个最先进的集成电路的技术，其实离世界领先的企业还有两代左右的差距。可是我们在‘超越摩尔’这一领域差距没有那么大，所有走这一条路我们有可能可以‘弯道超车’，追赶上国际领先厂商。“

7纳米以后，芯片制造的缩小已接近物理极限，摩尔定律技术路线开始部分失效，超越摩尔技术路线，会是换道超车的捷径。

除了有捷径，中国还有自己独特的环境优势。有互联网，移动互联网的普及，中国在人工智能，物联网的技术研发，行业应用上，走在了世界的前列，这两大驱动力一定能推动强芯之路攻坚。

“我们目前使用的手机，大多数都是采用基于集成电路的电学芯片，而未来，会有更多的光子芯片逐步取代电学芯片。我们相信消费光子时代一定会到来。”

“中国的半导体行业来说，我们最大的优势就是市场非常大，而且在‘软的’芯片设计环节发展非常快，我觉得，再给一点时间的话，我国芯片产业都会起来，当然，在产业链的每个环节，大家都要努力，而且要认识到自己的责任，也要提携产业链的下一级不断进步。”

看看小米雷军怎么说。

其实今天的手机公司，已经进入了最惨烈的淘汰赛的阶段，最终只有掌握核心技术的公司才能够活得下去。

所以，很多手机公司觉得组装就是贴牌，其实大家对手机工业的残酷性理解的太简单了。如果贴牌就是组装，那市场就是山寨机的市场。现在，山寨机全部退出了，都是世界上最强大的公司在做手机。

所以，如果我们想五年十年后笑傲江湖的话，我们今天就应该大规模的投入核心技术的研发，要掌握这些技术。其中芯片是最难的一个。

我觉得我们今天取得的成绩，就是第一步算是达成了。但是，还要持续投入几十亿上百亿。我觉得今天的成功还为时过早，第一步是达成了，但是它可能还有十步。”

第一步，芯片设计环节，我们首战告捷，未来十步怎么走呢？撸起袖子加油干！