我国什么时候才能自行量产12nm以下的芯片?

我国什么时候才能自行量产12nm以下的芯片?都说上下大力支持,但几年过去了,到底是否可行?

所谓自行量产,我们可以从两个方面去理解。

一种是我们采购外部的零部件,然后在国内自行生产;

还有一种是整个供应链都由我们自己生产,也就是说离开了外国的零部件,我们同样能够完全独立自主生产出12纳米的芯片。

我们先来看一下第1种情况,也就是采购外部零部件,然后在国内生产。

芯片制造产业链非常长,涉及的零部件非常多,目前全球没有任何一个国家能够完全独立自主的生产芯片制造过程当中所需要的所有零部件。

比如目前全球最先进的芯片制造厂家类似台积电,三星,英特尔大部分零部件都是从外部采购,这样可以大大提高他们的生产效率。

包括我国目前的一些主流芯片制造厂,包括中芯国际,华虹集团,他们有很多零部件也是采购自外部。

比如最典型的就是一些光刻机,大多都是通过外部采购,还有一些核心零部件,很多也依赖从外部采购。

在这个模式之下,其实我国目前已经有个别企业能够生产出12纳米的芯片,这个企业就是中芯国际。

中芯国际目前已经有成熟的14纳米工艺,在前两年他们也成功研发出了N+1、N+2工艺,这些工艺是在14纳米的基础上进行改进,目前中芯国际已经能够实现12纳米的量产,只不过目前并没有大规模的生产,而是在不断的提高良率。

未来随着12纳米工艺良率的不断提升,到时就具备大规模生产的能力。

我们再来看下完全依靠国内供应链什么时候能够生产出12纳米工艺的芯片。

芯片制造是一个非常复杂的工艺,这里面所需要的很多零部件以及材料都是行业最顶尖的水平,比如光刻机、蚀刻机、光刻胶、掩模板、特种气体等等。

而这里面很多设备以及原材料国内自给率都相对比较低,比如目前高端光刻机我们完全就没法生产。

目前国内已经量产投入使用的光刻机只有90纳米,虽然上海微电子已经研发出了28纳米的光刻机,但目前还在调试阶段,还没有真正的投入量产。

就算未来国产28纳米光刻机投入量产了,我们也没法生产出12纳米的工艺,虽然28纳米的光刻机经过多次曝光之后能用于生产14纳米的芯片,但距离12纳米工艺要求仍然非常远。

另外就算我们在光刻机上取得突破,但在其他配套设备以及原材料上面仍然没法取得突破,仍然对进口有较高的依赖度,我们也没法完全做到依靠国内供应链达到生产12纳米芯片的目的。

所以我觉得至少在未来10年之内,甚至20年之内,想要打通国内芯片生产的各个环节,把每一个环节都做到国际顶尖水平,从而替代进口产品,我觉得都不太现实。

毕竟芯片所需的很多核心零部件以及原材料都是一些技术含量非常高的产品,这些零部件以及原材料需要长时间的投入和积累,才能够实现技术的突破,而不是依靠一腔热情在短期内就可以突破的。

最关键的是,这些设备和原材料的投入比较大,短期内投入不一定有收益,这会大大打消这些企业创新的积极性。

因为市场本身是很残酷的,对芯片制造厂家来说,他们在采购零部件的时候,他们肯定会优先考虑那些技术成熟而且有价格优势的零部件,而不是为了支持国产而随便采购国产零部件以及材料。

毕竟对于企业来说,他们首先要考虑的是市场竞争,首先要考虑的是生存,这时候企业要考虑的肯定是短期内的利益。

所以短期内我觉得国内很多零部件以及原材料跟国际顶尖水平仍然有很大的差距,短期内不可能缩小。

这意味着想要完全依赖国内供应链达到生产12纳米芯片的目标,短期内是不可能实现的。

但凡事都有可能发生意外。

最近几年我国半导体产业发展非常迅猛,半导体产业规模已经位居全球前列,这让个别国家非常眼红,所以他们只能采取各种限制措施来加大对中国芯片的限制,以此来巩固他们在全球芯片领域的领先地位。

这种限制虽然短期内对中国芯片产业会产生一定的影响,但从长期来看,我觉得未必见的是一件坏事情。

假如某些国家不断限制对中国出口一些芯片制造所需的零部件,这时候国内的芯片制造厂家只能硬着头皮采购国内的零部件。

这样国内零部件反而会有更大的市场空间,有更多的利润,这样才能促进他们不断攻克技术难题,不断提升各种零部件的整体水平。

所以从长期来看,外部限制反而有可能促进我国整个芯片制造产业链整体技术的提升。

这种提升有两方面,一方面是按照现有的技术路线,提升产业链上各个零部件的水平;还有一种方式是迫使我们去寻找其他路线,比如发展量子光刻机,量子芯片等等,这样说不定在未来的某一天,我们反而能够实现弯道超车了。

我国什么时候才能自行量产12nm以下的芯片?

“自行量产”,就是自主量产或者自主生产的意思吧,“12nm以下”一定是12nm到7nm,直至5、3nm以下。

其实应该是“28nm以下”。已知,我国早就能独立自主地量产28nm以上的芯片,因为在2016年自主制造出了90nm的低端国产光刻机。后来,中芯国际在2017年到2020年的三年余时间里,接连研发出了28nm、14nm、12nm、n+1和7nm这 5 个世代的工艺技术,其中,前 4 个都实现了规模量产,28nm还持续扩大产能了呢,却都不是自主性质的,因为研发和量产所依靠的光刻机和其它工艺设备、零配件、原材料这些东西分别是荷兰和美国提供的,我们国内还没有实现国产替代。正因为不是自主量产,12nm和n+1的规模量产在2020年戛然中止,至今也没有恢复,7nm技术到现在连风险量产都没有进入,只剩下28和14nm至今还在被“例外”着;也正因为不是自主量产,中芯国际才不得不执行美国的新产品规则,不再给华为代工自研的14nm芯片了,如麒麟710A。

12到7nm芯片在2025年应该能自主量产。按在网上一直持续的一致性消息,特别是中科院在两年前的肯定性预计,国产化的DUV中端光刻机能很快投入商用,我估计在2025年之前一定能,至于难度比DUV光刻机低不少或低很多的其他工艺设备和零配件、原材料的“三化”,即国产化、中端化和商用化,当然都能更快。中芯国际只要、也只有依靠上来源自我们国内的这些关键核心东西,才能自主量产12到7nm的芯片,包括自由地给华为量产7nm的手机用自研芯片,还可以自由地给华为量产7nm以下的自研芯片,因为华为现在就自主地拥有了更为先进的堆叠封装技术。

5到3nm芯片只会在2030年以后才能自主量产。因为在2030年之前,传统技术路线的国产EUV光刻机才有可能造出来,如果到时候真的造出来了,才意味着我们一个国就拥有了一整条高端又自主可控的芯片技术链产业链供应链,尽管还媲美不了美国那时主导的多个国长期以来合建的那一条。说来,这是乐观的估计,可能会晚一些,急不来的,虽然一定是在“上下大力支持”的情况下,虽然我们国内在EUV光刻机等高端工艺设备以及零配件、原材料上,现在就已经有了一定的技术积累。

我国什么时候才能自行量产12nm以下的芯片?

只要是梁孟松不离开中芯国际,那么我们自行量产12nm工艺技术的芯片只是时间问题。

目前来说,涉及到我国消费电子领域的芯片,国产化程度最高的也就是中芯国际在之前给华为代工的麒麟710a。这款芯片采用的是中芯国际14nm工艺技术,由于当时代工生产的时候,美国的对于华为的禁令还没有到第四轮,所以这款芯片是含有少量美国技术的。

现在我们半导体领域,主要的难点就是技术跟设备材料。

尤其是涉及到民用芯片上面,民用芯片追求的就是工艺、性能跟能耗比。就拿手机芯片来说,现在手机芯片的工艺发展速度非常快,基本上半年就推出新架构和新工艺,由于不同代工厂商的技术优化不同,所以现在各个半导体大厂都在不断优化性能跟能效之间的平衡。

新架构跟新工艺的不断更新,所带来的就是材料跟高精度设备的不断更新。

就目前来说,国际上主流的芯片制造设备就是asml公司生产的EUV光刻机,这种光刻机可以支撑起来5nm、3nm这种先进制程工艺的芯片制造。而我国目前已知的光刻机,就是上海微电子生产的产品,只能支撑起90nm工艺的产品制造。

本来中芯国际是我国最有可能在短时间内追平三星、台积电,并且有望实现自主技术生产的厂商。但是在2020年年底,美国把中芯国际列入实体清单,封禁了10nm及以下技术节点所需的设备和材料。

美国的禁令,对于中芯国际的发展来说阻力非常大。中芯国际发展最快速的时候,就是从2017年梁孟松加入开始的。

当时梁孟松带领着团队用了不到1年的时间,把中芯28nm的良品率提升到了85%以上。随后又用了两年左右的时间,让中芯国际的14nm技术成功量产商用,紧接着又投入到7nm、5nm以及n+1技术的发展当中。

一边发展新技术,一边在28nm这种老旧的工艺上面,开始采用国产供应链进行生产制造,逐步发展去美化路线。

中芯国际的28nm生产线基本已经不怎么依靠美国的技术了,国内的供应链足够应付得过来。而且中芯国际已经掌握了7nm这种先进制程工艺的主要技术手段,现在只要解决了EUV光刻机的问题,那么中芯国际就可以对这种先进工艺进行制造测试。

12nm在现在来说,已经不属于先进制程工艺了。所需要的设备也不会只卡着EUV光刻机了,用DUV光刻机进行制造就足够了。

荷兰asml公司在光刻机的进出口上面,对我国一直是处于开放的态度。但是美国一直在给荷兰政府施压,所以现在就连几年前的DUV光刻机,我国也很难从asml公司手里面购买到。

现在的情况就是,中芯国际已经掌握了12nm节点的技术工艺,只要是解决了光刻机跟其他材料的问题,那么我们就可以开始进行测试生产,从而进一步发展去美化路线。

我国什么时候才能自行量产12nm以下的芯片?

把尊重科学技术人员的政策,落到实处。整治科学界的贵族化,官僚化,阔清环宇。给科学一点自然,一切就都不是个事。也永远不会有美国的卡大脖子。为什么中国人到美国就变为芯片高人?在中国就变质?想清楚了,就不会问这个不该问的无脑问题了。

科学和资本是捆绑在一起的,尊重人才,就必须配足科学人才的资本。踢出贪婪的吃饭的货分食资本,这些不能具体的落地,伤害倪光南的恶行,还会接连不断。由倪光南事件到后来的顾维钧案件,再到最高检:技术股20%的普行半个世纪,上升到70%,是不是该深刻理解中央对科学技术的态度。

我国什么时候才能自行量产12nm以下的芯片?

只要有光刻机,很快就可以。关健是美国作梗14nm以下光刻机我国现在还买不到。好消息是纯国产28nm光刻机正在研制中,而且快成功了,到那时70%的应用场景有28nm就够了。不过要国产14nm光刻机难度挺大,恐怕三两年做不到,7nm就更难了。

我国什么时候才能自行量产12nm以下的芯片?

这个要看怎么定义自行量产这几个字,是从材料,设计,EDA,设备工艺测试全部产业链全国产还是说只要制造出来就可以,不要以为只要软硬件到位就很容易做出来,联华和gloable foundry放弃研发就可见不是有就能做出来。还有能做出一种12nm以下就叫7nm

好了,不代表所有种类都可以7nm生产。简单的就是挖矿机之类,复杂的SOC,射频类等等都需要特殊工艺的。

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