职工园地
 
·学会识别这五类电子眼
[03-14]
·汽车尾气呈现白、黑、蓝三色是
[03-14]
·发动机到底能不能用水清洗?
[08-29]
·如何判断自己的车是不是烧机油
[08-27]
·什么是机油寿命
[05-30]
·三缸发动机有什么优缺点?
[05-30]
·计算机病毒相关知识
[10-18]
·如何做到安全上网
[09-28]
·如何禁用USB存储设备的自动
[09-09]
·如何在Word中让每一章用不
[07-18]
更多...
职工园地 您的当前位置: 首页 > 职工园地 > 百科知识 > 科学之窗
 
台积电技术仍然领先全球,中芯国际落后的原因
本文点击量: 245 发布人: admin 发布日期: 2020-06-08

2018年,中国从国外进口芯片总值3120亿美元,差不多占了全球半导体芯片市场的2/3;虽然受到中美贸易战影响,2019年芯片进口额有所下滑,但绝对数依旧高达3055 亿美元。中国在全球占据了这么高的市场份额,但是在半导体市场上却几乎没有任何的话语权,咎其原因,就是中国在芯片技术上的落后,尤其是在半导体生产制造方面更是严重落后。

中国在芯片上被美国卡脖子,美国在去年五月的时候把华为还有华为的子公司列入了实体清单,对华为技术封锁,这是在2019年美中贸易战中最为轰动的美国对中国所采取的科技战。为什么我们对芯片的需求这么大,但是本身的芯片制造技术仍然提不上来呢?以至于到今天,仍然被美国人卡住脖子,内地最大的半导体制造商中芯国际,从2000年创办至今,已有20个年头,为什么到今天技术仍然是落后?

台积电为什么能长期占据世界第一芯片代工厂的位置?不要说中芯国际,就连韩国的三星,美国的英特尔都比不上。除了台积电的积极投入之外,最主要的原因是台积电的经营模式,台积电是以代工的方式接受委托生产制造芯片,台积电没有自己的终端、电子产品,比如说手机,个人电脑。台积电只是专心的做代工,不会与委托厂商有利益上的冲突。

而像韩国的三星,有自己的手机品牌,也有自己的个人电脑品牌,在这种情况之下,三星的竞争对手不太放心把设计出来的芯片交托给三星来代工,比如说美国的苹果公司就不太敢把iPhoneiPad芯片交给三星来制造生产,害怕自己的芯片的设计技术和商业机密让竞争对手知道。虽然苹果也曾经把一部分的产能交给了三星代工,不过这一部分的量很少,主要的原因是为了要分散风险,不把所有的鸡蛋放在台积电这个篮子里。

 

中芯国际也是晶圆厂半导体代工厂商,为什么就比不过台积电呢?同样的代工模式,中芯国际老是追着台积电跑,双方的技术代差多年来都维持着两三代的代差。一直到去年的第四季度,中芯国际在14纳米方面才成功的量产,这才稍为了拉近了与台积电的差距。

中国内地的芯片制造不行,制成技术落后,是因为荷兰的ASML公司不卖顶级的光刻机给中国,是因为美国对荷兰施加压力,刻意的要阻挠,目的是要打压中国的半导体工业。中国在2018年向ASML订购了一台EUV光刻机,到现在都还没有交货。

生产制造芯片一定要有光刻机,没有光刻机就没有芯片,没有高端光刻机就没有高端芯片。买,买不到,可不可以绕过美国技术自己造出高端光刻机呢?答案是:不可能。

光刻机可以说是历经数百年西方国家顶尖工程技术、材料技术和设计水平的集大成者:美国工程师数十年来一直在调试,其中一个光源设备部件升级了数百个版本;德国工程师可能一个光学镜头就抛光了上百万次;韩国工程师为制造过程分配了技术,付出了无数日日夜夜的努力。可以说这是一个汇集了世界上最好的工程师无数努力的产品。

ASML曾说过,"就算公开全部设计制造图纸,别人也造不出一样水平的光刻机出来",可见其制造难度!

近十年来,我国已开始有意识地解决这些夹颈技术和产品,但我国自主生产的光刻机精度仅达到90nm,比EUV光刻机至少落后一代(15年)。我国要生产高精度的EUV光刻机,目前还不现实。即使我们投入再多钱,我们目前的整体工业技术水平仍然不能满足光刻机生产制造的要求。光靠钱是解决不了的,这需要时间,但我们现在最缺乏的就是时间!

 

还有一点,中芯国际经历了这么多的制造工艺,但是制造技术一直都落后,这也是一个重要原因。生产制造的良率导致市场问题,市场问题又回过头左右着中芯国际有没有能力及时地改善良率,两者之间相互关联。我们打一个比方,如果中芯国际的生产良率是45%,而台积电的良率是90%的话,单单是在这一项中芯国际的芯片制造成本就是台积电的两倍。

就算中芯国际有比较便宜的土地,还有人力,成本还是比台积电高。由于台积电良率好,有技术代差的优势,在收回了成本之后,可以立即的投入下一段的技术研究开发,而当台积电投入新一代技术的时候,中芯国际却还在追赶上一代,所以中芯国际一直无法冲击高端芯片市场,只能接接台积电不要的中低端订单,收入仅仅是台积电的零头。

台积电的成本更低,同时也抢走了大部分的市场份额,而且台积电在新一代的晶圆制造已经开发成功了,并且量产,于是全球的高端芯片设计又把订单一股脑的都给了台积电的新一代的晶圆厂。就这样台积电一直领先中芯国际,跑在中芯国际的前头,不论是在市场份额,制成技术,还有研发资金的投入,人才的培育等,这么多年来,台积电一直是遥遥领先,而中芯国际却总是一直在后面苦苦追赶,沦为一个恶性循环。

总的来说,中芯国际在2000年创设的时候完全没有所谓科技电子产业上的技术后发优势,技术落后,生产良率一直都提升不上来,良率无法提高,也就表示了生产成本是居高不下,所以就抢不到市场,没有足够的销售市场就没有足够的营收。中芯国际这么多年来几乎都是处于亏损的状态,不赚钱又亏本,当然就没有资金能够投入下一代技术的研究开发,这就变成了一种恶性循环,像个魔咒一般,套在中芯国际的头上。

相反的,台积电这么多年来,在全球的市场份额超过一半,所以营业收入好,货利率也良好,然后台积电再把赚来的钱迅速的投入到下一代技术的研发上,下一代的制成技术研发成功了,又给再度的降低成本来持续获得客户的订单,所以台积电老是抢在竞争对手的前一步,台积电就是处于这样的一个良性循环。

以目前的趋势来看,中芯国际想要超越台积电,这是非常困难的,在未来的几年,只能够求拉近与台积电的差距,中芯国际若想突破重围,依然道阻且长

中国芯片产业发展更多要依靠内部人才的培养,而什么时候中国的半导体、微电子、集成电路人才们也能拿到互联网公司那样的体面薪水,或许才能真正实现我国芯片产业的崛起

——摘自《今日头条:JN技能管家