工業級晶元設計難度有哪些

⑴ CPU晶元製造為什麼那麼難

晶元產業有其獨特的內部結構和產業特徵。晶元產業鏈分為五個子鏈，或者說晶元產業分為五大產業。第一，設計。如何整合上億條線，首先需要設計。全球晶元設計最大的公司是英國ARM，而美國EDA在設計軟體方面占據壟斷地位。最近晶元界最大的新聞就是美國的英偉達要向英國收購ARM，屆時美國在晶元行業的壟斷地位將更強。華為的海思有7納米的設計能力。我曾經問過華為的副總裁董明，中國為什麼不買？回答:中國永遠沒有機會收購美國和歐洲的這類公司。第二，製造業，包括成品和半成品。半成品晶圓，高純晶圓基本都被日本人壟斷了。日本人可以把硅冶煉到90.9%其次是11.9%，然後做出來的晶圓才是最好的。眾所周知，TSMC是這個行業最大的，中國SMIC目前是世界第五大。當然產量世界第五，晶元檔次低，利潤率不高，因為很多專利技術不在我們自己手裡，被美國嚴格監管。第三，封裝測試。將晶元壓在電路板上，並進行合格測試。因為晶元里的電路和觸點太多，一個地方有誤差，最後結果是相當大的誤差，必須一個一個測試。包裝基本上是勞動密集型的。在這個行業，中國和世界差距並不大，甚至處於領先地位。第四，設備。眾所周知，最先進的EUV光刻機是荷蘭的ASML，其他主要是美國的。在日本，三菱、索尼等公司主導著晶圓生產的設備。7納米技術光刻機目前只有荷蘭ASML能提供，價格超過1億美元，有錢也不一定能買到。上海微電子已經可以生產28納米晶元。第五，輔助材料。包括光刻膠、掩膜、靶材、封裝基板等。這些材料目前在國內還是瓶頸。製造晶元如此困難，卻又如此重要。其特點是在整個國民經濟中的基礎性和戰略性地位。無論是民生、國防、工業、裝備、航天等。，如果晶元出了問題，就說明人心出了問題。晶元在國際上是一個充分競爭的行業，但是進入門檻高，周期長，資金密集，技術密集，人才密集。動輒幾百億美元的投入，數萬R&D人員的參與，基本上是國際上有限寡頭之間的競爭，是跨越國界的國際市場競爭。但由於其重要的戰略價值，晶元的競爭不僅是市場競爭，更是國家競爭，甚至是國際貿易戰中的有力武器，是限制和制裁競爭對手的重點行業。國家競爭和市場競爭有不同的競爭規則。三。中美競爭背景下的籌碼中美貿易戰以來，晶元成為熱詞，成為焦點。9月15日，迫於美國技術壟斷的壓力，TSMC正式停止為華為麒麟晶元代工。華為花了600萬人民幣從台灣省包產最後一批晶元，據說是華為所有高管籌集的錢。TSMC也照顧自己的同胞，給了華為力所能及的一切。但華為存儲的晶元只夠支撐2021年上半年的手機出貨量。最近，美國商務部宣布，SMIC將被列入美國的實體名單。SMIC剛剛在中國上市，融資超過500億人民幣。如果SMIC在上游設備和技術上出了問題，高性能晶元的生產就會出現變數，前景並不好。在晶元領域，中國基本無法反制美國制裁，供需和技術極度不對稱。英特爾、高通、蘋果和微軟都強烈依賴中國，但它們對中國的依賴較弱。就像現在TikTok的微信，如果美國想遏制，我們也無法反制，因為谷歌早就離開中國了，臉書也沒來過中國。美國的國家安全戰略和美國的對華戰略都把中國作為頭號競爭對手，全面遏制中國是國策。晶元，非對稱精確打擊，對美國機會成本最低，對我傷害最大。以關稅為目標的貿易戰上升為以晶元為武器的技術戰和產業戰，華為成為受害者。繼任者被扣，晶元被切，年底操作規程到期。美國商務部列出了300多家在華實體，其中華為擁有60多家。當然，美國害怕華為也是有原因的。信息技術革命主要是由美國通信公司發起的。華為是一家有通信行業基因的公司，不僅有移動終端，還有全球領先的5G技術。就像美蘇的太空競賽一樣，在即將到來的數字時代和智能時代，如何爭奪太空的主動權？晶元已經成為關鍵行業的關鍵環節。美國不是單純的反全球化；它想在全球化中「去中化」。雖然美國鷹派鼓勵與中國徹底脫鉤是痴人說夢，但科技脫鉤早已實施。我該怎麼辦？第一個想到的就是搶人，多付幾倍。TSMC的保安人員防範著來自中國大陸的獵頭公司。據說他們最終挖出了所有的保安。7月底，任前往東南沿海的一些大學尋找人才，因為華為需要增加3萬名工程師來充實其R&D團隊。現在最缺的就是人才，晶元之戰，人才之戰。高端製造業的一個特點是與科教掛鉤，其競爭也是各國教育和科技力量的競爭。中國的教育體制至今沒有拿過什麼諾貝爾獎，也就是說缺乏從0到1的顛覆性創新。華為的5G從何而來？是土耳其一個科學家的假設，最後被華為發現，變成了產品。先進技術首先由科學家承擔，在實驗室發明，最後由企業家和科學家產業化。中國的工業化正在快速追趕西方，中間必然會缺失很多東西和環節。由於基礎研究差，底層軟硬體都得靠別人，這是根本差距。

⑵ 設計晶元和生產晶元哪個難度更大

在 科技 領域，其實晶元生產和設計都很難，因為這兩者的技術要求都非常高，屬於最「高、精、尖」領域。同時，晶元行業也是最燒錢的行業，在移動晶元的 科技 企業中，目前只有蘋果、高通、華為、三星、聯發科這五家做得最好，雖然前後有不少世界級 科技 企業進入過這個領域，但是這些企業幾乎都是知難而退！

在晶元設計方面，我國華為現在也算是國際晶元設計企業中的佼佼者，但也是在最近幾年才真正做得起來。現在已經在猛力追趕蘋果、高通這些老牌 科技 企業。

而我國台灣的聯發科在國內市場是「日落西山」，當年在國內手機廠商中「事故頻發」，把自己作死了，現在依然在低端市場徘徊。

而在晶元製造方面，目前能生產高端晶元的也只有台積電、三星。因為生產晶元的技術幾乎全都掌握在荷蘭大佬——ASML公司手中。而且一直以來，中國都是被西方大國列入禁止輸入「高精尖」技術的國家名單。所以，中國內地 科技 企業幾乎沒得接觸光刻機。

去年，謠傳的《突破荷蘭技術封鎖，彎道超車》等文章，說中科院已經研製出了能夠製造高精度CPU的國產光刻機，而後來被證實：這種光刻機不是用來光刻CPU的，而是用便宜光源實現較高解析度，用於一些特殊製造場景。

我們中國舉國之力依然很難研製這種光刻機，足以證明光刻機技術難突破。但是，我國中芯國際也算很爭氣了，現在也能製造一些低端晶元，有努力就有希望！

所以，你說晶元設計和製造領域有容易的嗎？都沒有容易容易做的，我國華為能做到今天，是因為2004年已經開始組建團隊去做，到2015年才做出有點起色的麒麟950，才到今天的麒麟980，一路艱辛！

到如今，小米公司也入了坑，但是發布了澎湃S1之後，澎湃S2到現在依然不見蹤影，雖然路途艱險，但是還是希望小米一直把晶元做下去，畢竟晶元就像人的咽喉，一直被人扼住，還是逃不出別人的手掌心。華為和小米都是民族企業，我是會一如既往地支持它們的！

你好，沒有哪個更難的，晶元設計與生產晶元是一體的，哪個環節是短板，相對就難。

我們來看看中國在晶元設計和晶元製造方面與全球頂尖的差距。

一、晶元設計，根據工程院士倪光南的說法：中國做的不錯

目前中國的晶元設計企業非常多，有統計數據說達到1400多家。

可見，中國晶元設計已經百花齊放，根據中國工程院院士倪光南的說法：在晶元設計方面，中國乾的不錯。

除了華為海思晶元設計已經是頂尖水平雅虎，最近中興宣布7nm晶元量產引起很大轟動，其實也是屬於晶元設計的突破成績。

也就是說，設計完成後，大批量的製造晶元，這是中國大陸晶元產業鏈中最薄弱的環節。

而且這個環節不光是中國大陸薄弱，美國其實也是不行的，無非只是掌控了技術保護而已。

目前晶元量產做的比較好的，那就是中國台灣的台積電和韓國的三星。所以特朗普一直想要台積電去美國設廠，生產晶元。

二、目前中國晶元製造環節在更新迭代中，至少會落後10年以上

目前在中國大陸晶元製造領域最好的公司就是叫做中芯國際。

公司的總部就在上海，就像它的自身宣傳：中國內地技術最先進、配套最完善、規模最大、跨國經營的集成電路製造企業。

中芯國際目前能夠生產0.35微米到14納米的晶元。

目前中芯國際的工藝技術水平如何呢？

再來看看韓國三星，已經計劃在下半年也會開始量產5納米晶元。而目前大陸的中芯國際今年才能實現量產是14nm。

不過，我們要知道的是，目前現實生活中，大部分的晶元需求並不是高精尖的。總體來說，市場需求有70%的晶元都是在14nm以下的。

不管怎麼說，我們在晶元製造上已經邁出非常重要的一步，但是差距也是明顯的。

這個差距並不代表晶元製造就比較難，而是我們的晶元製造產業鏈環節發展比較晚，需要有時間去消化掉全面落下的部分而已，但是攻破頂級技術是自然而然的。

總之，目前晶元設計對我們而言已經是領先的，但是晶元製造尤其是相關的工具，比如光刻機等才是我們的最大的短板。大家也知道，中國大陸製造晶元需要買光刻機，而美國是千方百計的阻攔，就是這個點卡住，並不是說晶元製造就比晶元設計難，這就是我的觀點，謝謝。

設計晶元是理論基礎，好比中國科學院士

中國科學院士好獲取嗎？難

晶元設計你說簡單嗎？不容易

需要豐富的電子理論知識，半導體知識，電路設計，半導體工藝等很多相關的知識。

晶元設計步驟簡單分為以下幾部：

現在一家大的公司，功能強的晶元 比如海思設計的手機晶元，現在都不是一個人完成的，都是按照功能模塊分好幾個人設計完成的，強調團隊合作精神。

生產晶元是實踐基礎，好比中國工程院士

中國工程院士好獲取嗎？難

工程院士需要忍受寂寞，需要忍受付出

晶元產生看起來簡單，買到先進的設備生產即可，其實沒那麼簡單，最近大家都知道，一台最先進ASML的設備 是我們一生估計都沒機會掙到的，你以為買回來就可以了嗎？中芯國際就可以生產7nm的晶元了嗎？

我告訴您，沒那麼簡單，這個傢伙光說明書就是上萬頁，需要幾個工程師去摸索，生產出來晶元後還有良率問題，人家還不會教您。

總體來說，目前大部分公司都重視晶元設計，由於國內的都是SOC fabless公司，不需要生產，由於公司多，需求就多，導致晶元設計人員很搶手，而對於生產晶元來說，就幾家公司，學了這個專業，都沒有其他單位坑給你，你說冤不冤？不過如果你真的對ASML的設備弄成專家，待遇也不是很差，設備一停，一天的錢也不少呀！

至於難度哪個更大？你說呢

我們需要二院院士！

我是番皮，告訴您不要選錯行，一旦入錯行，十年淚茫茫。

題主問的這個問題裡面有一個小問題，就是生產晶元指的是製作晶元還是封裝晶元。不過這並不影響問題的答案，毫無疑問，設計晶元是最難的。那為什麼中興事件發生後，國內輿論一片嘩然，似乎都把注意力放在了晶元的製作工藝如何復雜和製作設備如何昂貴上了。這個問題稍後再論。輿論的注意力似乎表明晶元的製作是最難的，其實不然。

晶元產業按照產業鏈的先後順序分為設計、製作和封裝，其難度也是遞減的。目前，中國大陸的晶元企業大多還是停留在晶元的封測上。台灣地區和日、韓在晶元的製作上有很強的競爭力。

先說晶元的封裝，說的直白一點就是給晶元接上引腳，加上外殼，難後進行各種測試，包括功能和性能測試。這個環節在晶元產業鏈中是最容易的，這也很容易理解。

接下來說晶元的製作。晶元的製作工藝用一個比喻來形容就是把石頭變成金子的過程。隨著晶元集成度的提高，其工藝是越來越復雜，所需的投入也是十分巨大的。中興事件發生後，又一個傳聞就是晶元製作工藝中有一種叫光刻機的設備是對我們國家禁運的。這個傳聞後來被辟謠了。但是光刻機設備確實非常昂貴，全世界只有荷蘭一家企業在商用生產。除了這個工藝，還有什麼蝕刻、摻雜等等復雜。不管哪個環節的工藝，潔凈度的要求都非常的高，一旦一個環節出問題，就得重新來。

然後來說說晶元的設計。晶元的設計為什麼說是最難的。用過晶元的人都知道，我們在使用晶元的過程中接觸的更多的是軟體，有固件、指令集、編譯器、寄存器配置。初學者光是想用好一個並不復雜的功能晶元就感到有點吃力了，何況設計呢？所有這些都是有無數聰明的腦袋經歷無數白天黑夜的努力設計出來的。我們國家晶元設計人才總體來說是非常缺乏的，有一個很重要的原因就是沒有相應的產業來培養，教育環節與產業環節脫節比較嚴重。

最後來說說，為什麼輿論的注意力都放在了晶元的製作上呢？其實，這跟我們目前 社會 普遍存在的「重物輕人」觀念有關。晶元的製作需要在「物」上有巨大的投入，自然吸引了很多人的目光。晶元的製作從其工藝的復雜程度來說，確實是有難度的。但是一項工藝一旦被研發出來，便可用來生產無數種類型的晶元。理論上，工藝是可以復制的，而晶元的設計人才的培養難度就大多了。

近期，晶元又再成為熱議話題，這是因為在當今 社會 ，晶元已經成為不可或缺的核心技術產品，大到航空，小到電燈，幾乎是各行各業都有晶元應用的身影。

那麼，究竟是設計晶元難度大，還是生產晶元難度大呢？

以建築行業為例，頂級的建築師能設計出讓人贊嘆不已的偉大建築，但是如果沒有優秀的施工機械與施工團隊，再偉大的設計也僅僅會停留在藍圖層面。

設計晶元與生產晶元同樣如此，晶元屬於高精密產品，優秀的晶元設計很重要，但是如果缺乏生產晶元的高端光刻機，同樣難以符合晶元設計的預期，就更別說量產了。

可見，以執行層面來做考量的話，生產晶元會更具有技術難度。

晶元設計和晶元生產都有很大的難度，可能在我們知道的一些晶元公司裡面，更多的厲害的公司是晶元設計公司，給我們造成了一種晶元生產是晶元設計難度的好幾倍的感覺，這兩者其實都是很難的， 個人認為晶元設計的難度在於晶元設計軟體的開發，更偏向於軟體，目前國內設計領先的公司用的設計軟體都是國外的，晶元生產的難度在於關鍵的設備之一----光刻機！

如果非要說哪個難度更大，我個人傾向於晶元生產 ，為什麼更傾向於晶元生產呢？個人認為在光刻機的研發上更有難度，尤其是在最先進的光刻機上，華為現在的發展就是一個活生生的例子，華為的海思在5nm的晶元上都已經可以交給晶元製造供應商量產了，所以華為現在肯定在設計更先進的晶元，在晶元設計上還有紫光，目前中興也在研發5nm的晶元，可以設計的晶元有很多的種類，手機晶元，電腦晶元，通信晶元等，所以在設計種類上非常繁多！ 能夠設計晶元的公司相對也是非常多的，尤其現在很多公司還能夠躋身世界前列的水平！

從這十幾年的發展來看，國內目前在手機晶元設計能做到世界前列水平的公司還是有兩家的，基本上不落後於最先進的晶元，但是在 光刻機的研發上可以說目前差了好多，最先進的光刻機已經到了5nm，國內的上海微電子設備宣稱明年能夠生產28nm的光刻機，經過多次曝光可以製造11nm的晶元！

所以總的來說，光刻機相對來說還是比較困難的，這也是當前中美 科技 戰中，美國以此來制裁華為的關鍵！

設計晶元和生產晶元哪個難度更大？

晶元製造難在何處

晶元設計是一大難題，很多朋友都覺得晶元設計存在諸多難點，那麼晶元設計究竟難在何處呢?本文中，特地為大家介紹晶元設計和晶元製造目前所面對的難點，希望大家在閱讀完本文後，能對晶元設計和製造症結有一定的了解。

它體積微小，貌不驚人，卻集高精尖技術於一體。

它作用非凡，應用廣泛，是信息產業的核心和基石。

它事關國計民生與信息安全，牽動著億萬國人的心。

小小的它這般神奇

簡單說來，晶元就是一種集成電路，它是通過微細加工技術，把半導體器件聚集在硅晶圓表面上而獲得的一種電子產品。

晶元的奧秘之處，在於它可將多達幾億個微小的晶體管連在一起，以類似用底片洗照片的方式翻印到矽片上，從而製造出體積微小、功能強大的「集成電路」。

晶元上的晶體管有多小呢?一根頭發絲直徑長度能並排放下1000個，且相互之間能協同工作、完成指定的任務。

製造出來的晶元雖然只有指甲般大小，能耐卻大得驚人。它具有信息採集、處理、存儲、控制、導航、通信、顯示等諸多功能，是一切電子設備最核心的元器件。

在當今信息 社會 ，晶元無處不在，生活中凡是帶「電」的產品，幾乎都嵌有晶元。我們每天都離不開的手機，裡面的晶元就多達30個。如果沒有晶元，世界上所有與電相關的設備幾乎無法工作。

晶元不僅事關國計民生，而且涉及信息安全。一些西方國家出於自身利益考慮，將其視為一種貿易或戰爭的「武器」，輕則通過禁運、限售等措施，制約相關國家信息產業發展，重則通過接入互聯網晶元的「後門」，進行情報收集或實施網路攻擊。如前幾年發生的「棱鏡門」事件、某大國通過互聯網攻擊伊朗的核電站等，都與晶元有著千絲萬縷的聯系。因此，晶元不僅是信息產業的核心，更是信息處理與安全的基石。

信息 社會 不可或缺

隨著信息技術的迅猛發展，晶元應用已延伸到 社會 的每個角落，融入生活的方方面面。從人們日常生活使用的手機、電腦、洗衣機，到工業領域的機床、發動機，再到航空航天領域的導航及星載設備等，哪樣都少不了晶元。

在軍事領域，先進武器裝備、指揮信息系統，晶元更是不可或缺。如採集晶元可以使武器裝備擁有「千里眼」「順風耳」，信息處理晶元能給武器裝備裝上「智能大腦」，通信晶元能將各種裝備與作戰單元連接起來進行體系對抗，存儲晶元則能保存各種戰場數據而進行作戰效能和毀傷評估，等等。晶元已成為影響戰爭勝負的重要因素。

廣泛的應用需求，推動著晶元技術的迅速發展。隨著更好工藝的採用以及片上系統、微機電集成系統等技術的進步，晶元開始進入「自組裝」的納米電路時代，競爭日趨激烈。

應用廣，市場就大。據美國半導體產業協會統計，2017年1月至2月，中國和美國的晶元市場規模份額分別為33.10%和19.73%。中國雖然是全球最大、增長最快的晶元市場，但許多高端晶元要進口。

晶元製造難在何處

晶元的設計製造是一個集高精尖於一體的復雜系統工程，難度之高不言而喻。那麼，究竟難在何處?

架構設計難。設計一款晶元，科研人員先要明確需求，確定晶元「規范」，定義諸如指令集、功能、輸入輸出管腳、性能與功耗等關鍵信息，將電路劃分成多個小模塊，清晰地描述出對每個模塊的要求。然後由「前端」設計人員根據每個模塊功能設計出「電路」，運用計算機語言建立模型並驗證其功能准確無誤。「後端」設計人員則要根據電路設計出「版圖」，將數以億計的電路按其連接關系，有規律地翻印到一個矽片上。至此，晶元設計才算完成。如此復雜的設計，不能有任何缺陷，否則無法修補，必須從頭再來。如果重新設計加工，一般至少需要一年時間，再投入成百萬甚至上千萬元的經費。

製造工藝復雜。一條晶元製造生產線大約涉及50多個行業，一般要經過2000至5000道工藝流程，製造過程相當復雜。製造晶元的基礎材料就是普通沙子，它如何變成製造晶元的材料呢?沙子經脫氧處理後，通過多步凈化熔煉成「單晶硅錠」，再橫向切割成圓形的單個矽片，即「晶圓」。這一過程相當復雜，而在晶圓上製造出晶元則更難。首先要將設計出來的集成電路「版圖」，通過光刻、注入等復雜工序，重復轉移到晶圓的一個個管芯上，再將管芯切割後，經過封裝、測試、篩選等工序，最終完成晶元的製造。值得一提的是，製造過程中還需要使用大量高精尖設備，其中高性能的光刻機又是一大技術瓶頸。如最先進的7納米極紫外光刻機，目前只有荷蘭一家公司能製造，價格上億美元不說，一年僅能生產20台左右。

投入大、研製周期長。一款復雜晶元，從研發到量產，要投入大量人力、物力和財力，時間至少要3至5年，甚至更長。處理器類晶元還需要配套復雜的軟體系統，同樣需要大量人力物力來研製。美國英特爾公司每年研發費用超過百億美元，有超過5萬名工程師。

發展迅速、追趕難度大。自20世紀50年代末發明集成電路以來，晶元的集成度一直遵循摩爾定律迅猛發展，即每隔18個月提高一倍。半個多世紀以來，晶元的性能和復雜度提高了5000萬倍，特徵尺寸則縮減到一根頭發絲直徑的萬分之一。晶元領域競爭十分激烈，美、歐等發達國家處於技術領先地位，晶元研發相對落後的國家，短時間內追趕有難度。

「中國芯」正加速追趕

目前，全球高端晶元市場幾乎被美、歐等先進企業佔領。但加速研發國產自主晶元一直是政府、企業、科研院所的重點發展方向。近年來，我國在集成電路領域已取得了長足進步，晶元自給率不斷提升，高端晶元受制於人的局面正在逐步打破。

我國自主研發的北斗導航系統終端晶元，已實現規模化應用。在超級計算機領域，多次排名世界第一的「神威太湖之光」和「天河二號」，全部和部分採用了國產高性能處理器。國產手機、藍牙音箱、機頂盒等消費類電子產品，也開始大量使用國產晶元。

11月9日，「2018中國集成電路產業促進大會」在重慶舉辦，102家企業的154款產品參加本屆優秀「中國芯」評選，「飛騰2000+高性能通用微處理器」等24款產品獲獎，涵蓋從數字交換晶元到模擬射頻電路、人工智慧晶元到指紋識別感測器、工業控制到消費類電子等各個領域。

這一系列進步的背後，是國家高度重視和大力投入。2006年，國務院頒布《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》，2014年6月，國務院批准實施《國家集成電路產業發展推進綱要》，都對這一領域發展提出了部署要求。

隨著國家的大力扶持和一系列關鍵核心技術的突破，「中國芯」正逐步縮短與發達國家的差距，「中國創造」終將佔領信息系統技術制高點，真正把競爭和發展的主動權掌握在自己手中。

先來看的話，其實並不存在哪個難度更大的問題，這個可以從相關的企業分析得出結論也就是說，能夠獨立設計晶元的目前也不過寥寥幾家，包括蘋果，高通，華為以及三星，還有聯發科等等。

而掌握著比較優秀的封裝技術，目前也只有台積電和三星。所以從數量上來看的話，好像是設計晶元的難度更簡單一些，而封裝技術可能更難一些，事實上並不是如此。

一直以來關於設計晶元其實就有很多種說法，很多人認為，以華為為例，造晶元其實是一件非常簡單的事情，只要購買了arm的公版架構，再交由台積電或者三星去做封裝技術，一塊晶元就應運而生了，顯然事情並沒有這么簡單。

arm的公版架構可能從原理上來說更像是提供一個所謂的框架，但具體的某些信息還是需要自己去搭建，比如小米的澎湃晶元同樣是用了arm的公版架構，但問題在於，帶晶元的第1款晶元砸了十幾個億，也不過產出一塊，可能比較落後的中端產品。

而華為的麒麟處理器力經過這么多年的發展，依舊是和頂尖處理器存在著差距，也就可以看出設計晶元這一部分包括架構這一部分，完全不是一般的企業所能夠承受的，這不僅僅是對資金的要求，還有對絕對技術的一個要求。

當然，封裝技術目前來看的話也同樣比較復雜，台積電的7納米工藝以及三星的7納米工藝，也不過這兩年才開始。能夠做這樣高端的封裝技術，目前也是寥寥無幾，可以說封裝技術與設計缺一不可，雙方的難度都是同樣大，而雙方也都是所謂的跨行如隔山，術業有專攻。

設計晶元與製造晶元都是難度很大的工作，你說相比較二者那個又難些，我覺得各有各的難度，能製造不一定會設計，能設計也不一定就會製造，相互尊重密切配合才能成就一番事業。

這個問題和下列2個問題有異曲同工之妙：設計 汽車 和製造 汽車 那一個難？設計飛機和製造飛機那一個難？晶元製造推給光刻機， 汽車 ，飛機的製造呢？該拿什麼來背鍋？

⑶ 為什麼晶元難造

晶元產業有其獨特的內部結構和產業特性。晶元產業鏈分為五個子鏈，或者說晶元產業分為五大行業。

第一，設計。數億的線路如何集成在一起，首先需要設計。晶元設計全球最大的公司是英國ARM，而設計軟體，美國EDA居於壟斷地位。最近晶元產業最大的新聞是美國英偉達要從英國手裡收購ARM，屆時美國在晶元產業上將更加強勢壟斷。華為的海思，設計能力可以達到7納米。我曾經問華為的副總董明，中國為什麼不收購？回答：美歐此類公司，中國永遠都不會有收購機會。

第二，製造，包括成品製作和半成品製作。半成品是晶圓，高純度晶圓基本由日本人壟斷，硅的冶煉，日本人可以冶煉到百分之九十點九後面十一個九，然後做成的晶圓是最好的。在晶圓的基礎上再做晶元，大家知道這個行業台積電最大，中國的中芯國際目前是全球第五。當然只是產量全球第五，晶元等級較低，利潤率也不高，因為許多專利技術不在自己手裡，還受到美國嚴厲監管。

第三，封裝測試。將晶元壓縮到一個板子上，進行合格測試。因為晶元的線路和觸點太多，一個地方有萬分之零點幾的差錯，最終結果也是相當大的差錯，所以必須逐個測試。封裝測試基本屬於勞動密集型，在這個行業，中國與國際差距不大，甚至處於領先地位。

第四，設備。生產晶元的設備大家都知道，最精密的EUV光刻機是荷蘭ASML，其他主要是美國。生產晶圓的設備，在日本，主要是三菱、索尼等企業占優勢。7納米工藝光刻機目前只有荷蘭ASML能夠提供，售價1億美元以上，有錢還不一定能買到。上海微電子已經能夠生產製作28納米晶元的設備。

第五，輔助材料。包括光刻膠、掩膜版、靶材、封裝基板等等，這些材料目前國內仍是瓶頸。

晶元製造是如此之難，卻又如此重要。它的特點就是在整個國民經濟中的基礎性、戰略性地位，不管是民生、國防、工業、裝備、航天等等，晶元出問題，就等於人的心臟出問題。

晶元又是一個全球充分競爭的行業，但進入的門檻高，周期長，資金密集、技術密集、人才密集。投資動輒數百億美元，研發人員成千上萬，基本是全球有限寡頭間的競爭，是跨越國界的國際市場競爭。

但晶元的競爭，由於其重要的戰略價值，不僅是市場競爭，它還是國家競爭，乃至成為國際貿易戰的有力武器，成為競爭對手之間限制和制裁的重點產業。國家競爭與市場競爭有著不一樣的競爭規則。

三、中美競爭背景下的晶元

中美貿易戰以來，晶元成為熱詞，成為焦點。9月15日，迫於美國技術壟斷壓力，台積電正式停止為華為麒麟晶元代工。華為花了六百萬人民幣從台灣包機拉回了最後一批晶元，據說是全體華為高管們集資的錢，台積電也算照顧同胞，把能給的貨都給了華為。但華為儲存的晶元也只夠支撐2021年半年的手機出貨量。

最近美國商務部放話，中芯國際要上美國的實體名單。中芯國際在中國剛剛上市，募了500多億人民幣。如果說中芯國際在上游的設備和技術上出問題，高性能晶元生產將再生變數，前景不妙。

在晶元領域，中國基本上沒法反制美方制裁，供求和技術極端非對稱，英特爾、高通、蘋果、微軟，我們都是強依賴，而其對中國則是弱依賴。就和現在的抖音微信一樣，美國要遏制，我們也是沒法反制，因為谷歌早已離開中國，臉書壓根就沒到過中國。

美國國家安全戰略和美國對華戰略，都將中國作為頭號競爭對手，全面遏制中國已是國策。晶元，非對稱精準打擊，對美機會成本最低，對我傷害最大。以關稅為標的的貿易戰，上升為以晶元為武器的科技戰、產業戰，華為成為犧牲品。接班人被羈押，晶元斷供，操作程序年底到期，美國商務部對華300多家實體清單，華為獨佔60餘家。當然，美國對華為恐懼也是有原因的，信息技術革命，主要是由美國的通信企業發起。華為是有通信產業基因的公司，不光是有移動終端，還有領先世界的5G技術。如同當年美蘇之間的太空競爭，爭奪太空主動權，即將到來的數字時代、智能時代，如何能爭奪到主導權？晶元成為關鍵產業的關鍵環節。

美國並不是簡單的反全球化，美國要在全球化中「去中化」。美國鷹派鼓動與中國全面脫鉤雖是痴人說夢，但科技脫鉤已經開始實施。怎麼辦？第一個想到的辦法就是搶人，數倍的工資挖人。台積電的保安對來自中國大陸的獵頭嚴防死守，據說最後把保安都挖來了。

任正非7月底在東南沿海一些高校去發現人才，因為華為需要增加三萬名工程師充實研發隊伍。現在最缺的就是人才，晶元之戰，成為人才之戰。高端製造業的一個特性就是與科學和教育連在一起，其競爭也是國家間教育和科學力量的角逐。中國教育系統至今一個諾獎都沒有，也就是說， 缺少從0到1的顛覆式創新。華為的5G是哪兒來的？是土耳其的一位科學家的假設，最後被華為發現並變成了產品。先進技術先由科學家假設、實驗室發明，最後由企業家和科學家共同將其產業化。中國工業化快速追趕西方，中間勢必缺失了很多東西，少了很多環節。由於基礎研究差，導致了底層的硬體、軟體都要依賴別人，這是根本差距。

應該說，我們還在追趕當中。只是國際環境變化，我們才提出內循環為主體，這是無奈之舉和底線思維。提出發展新格局，並不意味者問題已經解決，而是為了應對復雜嚴峻的國際環境，做出必要的思想准備和工作準備。內循環為主體，內外循環互促，說起來容易，做起來難！

⑷ 晶元的研發到底有多難

晶元，也被稱為微電路、集成電路，一般是計算機等電子設備的重要組成部分，是現代科技最璀璨的結晶之一。晶元的製造過程十分復雜，它涉及到了幾十個不同的行業，幾千道復雜的工序。下面我就來仔細講一下晶元具體的製作流程。

中國晶元發展十分艱難，我國的晶元技術和國外對比相差了兩個時代，我們現在已經可以量產14nm的晶元了，而國外早就已經可以生存7nm的晶元，甚至是5nm的晶元。雖然我國在許多領域都取得了令世界矚目的成就，但是在晶元領域中國還是落後太多太多了，而且還是全方位的落後。不過最近幾年中國晶元行業發展十分迅速，相信要不了多久就能夠達到世界水平。

⑸ 晶元製造面臨哪些難題

按照摩爾法則，10年後的電腦晶元每秒鍾能完成10000億次運算。但如果繼續沿用現在的設計技術製造這樣的電腦晶元，它散發的熱量將不亞於一座核電廠。而我們知道，電腦必須有良好的散熱裝置，否則就會經常死機，嚴重的還會把電腦燒壞。在「核電廠」這樣的環境中，怎麼可能使用電腦呢?因此，在獲得高速度的同時，如何限制晶元的功率，就成為第一堵橫在路上的牆。

把電腦晶元的功率限定在一個額定單位里，絕不是件容易的事情。因為晶體管的體積極其微小，要想同時實現高速度和低功率，就要降低功率，就必須進行技術創新。現在，科學家已經研究出了一些比較有效的方法。由此可見，這個問題似乎還不是最難應付的。

對晶元設計人員來說，最主要的問題，還是如何縮小晶元的體積。摩爾法則之所以成立，主要是因為隨著技術的進步，晶體管的體積在不斷縮小，這樣便可以在一枚矽片上集成更多數量的晶體管，提高信息傳遞的速度，計算機的工作能力也就由此增強了。

但是，晶體管數量的增加，意味著矽片空間的縮小和熱量的增加。設計工作也因此變得日益復雜起來。目前的情況，已經像要往一個針尖上塞進越來越多的人——樣困難。

⑹ 為什麼說晶元製造比晶元設計更難難在哪個步驟上

具體原因如下：

不同種類的晶元所面臨的物理極限的挑戰是不一樣的，我們來分類看一下。

先來看3D-NAND晶元。NAND這個詞在外行的看來比較陌生，但實際上離我們並不遙遠，我們買的很多固態硬碟的核心存儲晶元，就是3D-NAND晶元。

國產3D NAND晶元之所以落後，就是在於國產晶元的堆疊層數較低，目前國產晶元最高可以做到64層，而一線大廠，如三星、海力士、鎂光等，已經可以做到128層及以上。疊加的層數越多，工藝製造上遭遇的難度與問題就會越大，電路搭錯的幾率就會越高。

3D NAND晶元的製造難度在於：在水平方向上，要解決增加圖案密度的問題，以增加存儲密度；在垂直方向上，又要解決高深寬比（HAR）刻蝕均勻性的問題。

實際上，在晶元研發與製造過程中，類似的例子數不勝數，新的工藝失效模型永遠在顛覆著我們的認知，有的時候甚至會感嘆這是一門玄學，我們要做的，就是不斷地挑戰微觀控制的極限。

我們再來說一下邏輯晶元。我們日常接觸的CPU晶元、顯卡晶元都隸屬於此范疇。邏輯晶元在器件上要解決的首要問題就是，隨著隨著摩爾定律的推進以及尺寸的縮小，CMOS器件在某些電性能方面出現了衰退，這就需要新的器件設計。我在另一篇回答中對此有過科普性的講解，這里就不重復介紹了。

比如，為了讓尺寸縮小，解析度更高，光刻工藝會採用浸沒式光刻。所謂的浸沒式，就是讓光源與光刻膠之間使用水來充當光路介質，這就對光刻機台以及工藝提出更高的挑戰。

尺寸的縮小不僅僅體現在圖案的尺寸上，垂直方向上的薄膜高度的要求也越來越高。在這樣的背景下，原子層沉積（ALD）技術被發明出來，這樣在薄膜厚度上可以精確地控制到只有幾層原子的厚度。ALD可沉積任意層原子厚度的薄膜。

但是，工藝越先進，工藝缺陷與失敗的幾率也會增加，其原因，用業界術語來說，就是工藝的window在縮小。所謂的window，就是允許的工藝參數浮動的范圍。在關鍵的步驟里，一旦工藝指標跑出了limit，晶元製造失敗的風險就會大大增加。因此，越是先進的工藝，就越要保證工藝的穩定性。

而且，也會出現很多很「玄學」的現象。比如，在先進節點的dry etch工藝中，往往會出現」pitch walking「現象。pitch walking，是指晶元某一層圖案的周期結構並沒有按照掩膜版的設計呈現，而是出現了個別線條的挪動，它會導致圖案的周期性受到破壞。

⑺ 國產晶元的難點在哪裡

最難的還是製造工藝。晶元的設計不難，華為的麒麟晶元就是買了arm的架構自己設計的。設計的時候5nm，7nm製程的都可以設計，但是實際量產的時候要生產出5nm和7nm製程的晶元就很難了。晶元的基底叫圓晶，在圓晶上才能加工製造各種電路元件，做成晶元。但是這個圓晶的生產要做到5nm和7nm的精度目前就只有荷蘭的ASML公司生產的極紫外光光刻機可以實現。而目前ASML的光刻機國內一台都沒有。國內最先進的圓晶代工廠中芯國際只能生產14nm的。沒有最基礎的晶元原材料圓晶，任何設計都是空談。

國產晶元主要難在製造，而不是設計，因為缺乏必備的光刻機，設計的再好也製造不出來。 從米國禁止阿斯麥出售光刻機，而不禁止設計晶元的軟體EDA就可以得出結論。國內晶元得設計能力並不差，從麒麟系列處理器就可以看的出來。自主設計麒麟系列處理器在性能上可以與高通驍龍和A系列相抗衡，就足以證明國內晶元設計者的實力是絲毫不差的。由此可知，國產晶元的難點，就在製造。

因為被阿斯麥禁售極紫外EUV光刻機後，中芯國際等公司就沒有製造7納米製程晶元的光刻機了，以至於麒麟系列高端的處理器只能找台積電了。只要中芯國際有極紫外EUV光刻機，那麼麒麟系列高端處理器完全可以讓中芯國際來代工。所以說，國產晶元的難點就在於製造，如何將一粒粒砂子，製造成為功能強大的頂尖處理器。

國內從事晶元設計的主要有HW，紫光這兩大公司。2018年我國IC設計產業的總收入超過280億美元，增速超過25%，未來幾年內的增長速度會突破兩位數。2017年，我國相關公司在全球IC設計市場的所佔份額為27%(其中彎彎為16%，內地為11%)。所以說，我國的晶元設計實力位居全球第二，也沒什麼可反駁的。

目前來看，單純依靠國內自研的光刻機，只能實現90納米製程的晶元製造，與國際上領先7納米製程，甚至5納米製程相差較大。至於國產光刻機的相關配件是否完全由國內製造的也不好說。總而言之，沒有最先進的光刻機，是無法製造最先進的硅基晶元的。目前來看，中芯國際14納米製程的晶元良品率已經達到95%了，也就是說，可以量產14納米製程的晶元了。當然，晶元的製造除了極為重要的光刻機之外，還有蝕刻機，光刻膠，激光晶圓切割機等等。而最近，5納米的刻蝕機，激光晶圓切割機都取得了突破，也就是說，制約國內晶元發展的就剩下最重要的光刻機了。當然，這也是米國制裁的根本原因。

對於國內的晶元製造行業來說，就是硬體跟不上，畢竟巧婦難為無米之炊。即便IC設計公司，將晶元電路圖設計的最頂尖，那沒有製造設備，也生產不出來啊。由此可知，國產晶元的難點就在製造，而不是設計。等到國產光刻機趕上世界先進水平時，那時國內的IC設計實力也將得到較大的發展，雙劍合璧，天下無敵！

我是真君，我來回答。

當前，關鍵設備和材料、設計、製造、封裝和測試環節是中國晶元產業主攻的方向。值得一提的是，中國本土廠商除了要發展傳統硅基晶元外，還應緊跟行業熱點和技術趨勢。比如，像GaN、SiC之類的化合物半導體，CPU、FPGA和MEMS感測器等高端晶元和技術。

近年來，中國每年進口的晶元的資金均超過2000億美元，已經超過進口石油的消耗。正是因此，國家出台各種政策大力發展集成電路產業，還成立了集成電路大基金進行產業扶持。在發展過程中，不少公司選擇了走技術引進的道路，通過和境外IC設計公司合資的方式，引進境外技術，並力爭復制高鐵、C919大飛機、遼寧號航母技術引進、消化吸收再創新的成功先例，爭取解決中國CPU大量依然進口的困局，通過合資引進技術提升本土水平。

看了這張圖，國人的心裡並不輕松。核心技術是國之重器，最關鍵最核心的技術要立足自主創新、自立自強。市場換不來核心技術，有錢也買不來核心技術，必須靠自己研發、自己發展。另一方面，我們強調自主創新，不是關起門來搞研發，一定要堅持開放創新，只有跟高手過招才知道差距，不能夜郎自大。

晶元是電子 科技 和智能設備行業的心臟，重要性不言而喻。目前我國也出現了多家晶元生產商，最大的三家通信晶元設計公司分別是海思、展訊和中興微電子，三家公司2017年的總收約為600億元人民幣。但是和國際晶元生產企業比較起來，我國的晶元行業規模小，技術不強。

2016全球前二十大晶元廠營收排名，其中美國有八家半導體廠入榜，日本、歐洲與台灣各有三家，韓國則有兩家擠進榜。其中排名前三的企業是英特爾營收563億美元，三星435億美元，台積電293億美元。中國最大的半導體公司華為海思以37.62億美元的營收排名第19。作為我國最大的晶元廠商，華為海思麒麟的營收尚不及英特爾和三星的十分之一。同時，我國的晶元企業規模小，不能滿足需求。

以手機晶元為例。除了華為手機使用自家晶元，小米部分手機使用旗下澎湃晶元，其他品牌如小米（絕大部分）、oppo、vivo只能進口高通、三星和聯發科的晶元。集成電路和原油一起成為我國進口金額最大的兩種產品，我國因為也被成為「缺芯少油」的國家。

2017年，我國集成電路進口3770億個，比上年增加10.1%，進口金額17582億元，佔全年進口金額（12.46萬億元）的14.1%。原油進口金額11003億元，佔比8.8%。兩者合計進口金額28595億元，佔比22.9%。因此被稱為「缺心少油」並不誇張。

中國晶元產業當前有沒有面臨困難？答案是肯定的，中國晶元產業要繼續發展，當前不僅面臨困難，而且所面臨的困難還有很多且很大。中國有句俗話說得好，「世上無難事，只怕有心人」。由此，中國晶元產業要進一步做大做強，關鍵其實不在於本土晶元廠商會面臨多少且多大的困難，而是本土晶元廠商能不能找到哪怕一種有效的方法，從而解決目前以及今後所遇到的困難。

實際上，中國晶元產業要發展壯大，並最終達到能與國際一流同行競爭的實力，所面臨的困難不是缺少了市場，而是缺少了技術，尤其是對核心技術的積累。

這里，不妨引用一組數據來作為例證。從2011年到2017年，中國晶元進口總額，基本上呈持續增長的態勢，而中國晶元出口總額相對較穩定。換種說法可以是，全球每年的晶元產能，差不多一半供應給了中國。僅2017年，中國晶元進口總額又進一步上升到了2601億美元，中國晶元出口總額尚不及670億美元。

國晶元產業之困，不在於缺少了足夠大的市場，而在於缺少了技術，特別是對核心技術的積累，加之國家和地方政府都已非常重視在本土發展屬於自己的晶元產業。人人都應該懂的一個大道理，在過去、今天，還有未來，國家與國家之間，企業與企業之間在高 科技 領域中的競爭，歸根到底還是人才與人才之間的競爭。

晶元我們認準的路，就得多出成果，先佔了市場再說，或盡可能搶占技術高地，這樣我們才能反敗為勝。現在外企紛紛進入中國市場，要投入還是我們自己立項正式開始研究，這樣我們的路才會走得更穩更長更有立足之地。

晶元（又稱微電路、微晶元、集成電路）是指內含集成電路的矽片，體積很小，常常是計算機或其他電子設備的一部分。它作為智能電器的核心部件，晶元一直充當著「大腦」的位置。

據專業機構預測，今年中國晶元進口量將突破2,000億美元(約12,185億元人民幣)，遠超一年石油進口的金額。作為全國晶元需求最為強勁、消耗份額居全國近七成的珠三角，卻無一家先進的晶元製造廠。

中國晶元設計產業盡管奮起直追，涌現出了展訊、華為海思等逾500家企業，但中國晶元設計企業大多隻是中低端設計。去年前十大集成電路設計企業總銷售額僅為226億元人民幣，而排名全球第一的高通公司營業額已達131.8億美元(約803億元人民幣)，是中國前十大晶元企業總銷售額的3.55倍。

中國芯之痛：中國核心集成電路國產晶元佔有率多項為0，貿易逆差高達1657億美元。

看似中國出了很多大型高 科技 企業，如海爾，華為之類的，每年也出口很多的電子產品。但是作為電子控制系統核心的晶元，80%以上都需要進口。

目前做一些簡單工作的輔助晶元，幾角錢一個，大概國產可以佔到50%市場，這些晶元可替代性強。但是做復雜或者核心工作的晶元(比如電腦的CPU之類)，從1元錢到成千上萬元不等，幾乎全部是進口，而且是系統中必不可少的。

02 晶元設計製造

大多數人只知道手機電腦、各行各業裡面都要用到電子器件，單片機、數控裝備、 汽車 都離不開晶元，但是說起晶元的設計製造，卻只有少數人知道。

晶元的技術含量和資金極度密集，生產線動輒數十億上百億美金。此外，人才也是這個行業的稀缺資源。技術又貴又難、人才難以培養，少數幾家大企業壟斷了行業的尖端技術和市場。

晶元的製造過程可概分為晶圓處理工序、晶圓針測工序、構裝工序、測試工序等幾個步驟。其中晶圓處理工序和晶圓針測工序為前段工序，而構裝工序、測試工序為後段工序。

晶圓是指硅半導體集成電路製作所用的硅晶片，由於其形狀為圓形，故稱為晶圓。獲得晶圓後，將感光材料均勻塗抹在晶圓上，利用光刻機將復雜的電路結構轉印到感光材料上，被曝光的部分會溶解並被水沖掉，從而在晶圓表面暴露出復雜的電路結構，再使用刻蝕機將暴露出來的矽片部分刻蝕掉。

接著，經過離子注入等數百道復雜的工藝，這些復雜的結構便擁有了特定的半導體特性，並能在幾平方厘米的范圍內製造出數億個有特定功能的晶體管。再覆蓋上銅作為導線，就能將數以億計的晶體管連接起來。

切割出合格晶片後報廢的晶圓

一塊晶圓經過數個月的加工，在指甲蓋大小的空間中集成了數公里長的導線和數以億計的晶體管器件，經過測試，品質合格的晶片會被切割下來，剩下的部分會報廢掉。千挑萬選後，一塊真正的晶元就這么誕生了。

晶元製造難點

制約集成電路技術發展的有四大要素：功耗、工藝、成本和設計復雜度，其中光刻機就是一個重中之重，核心技術中的核心。

光刻機是晶元製造的核心設備之一，按照用途可以分為好幾種：有用於生產晶元的光刻機；有用於封裝的光刻機；還有用於LED製造領域的投影光刻機。用於生產晶元的光刻機是中國在半導體設備製造上最大的短板，國內晶圓廠所需的高端光刻機完全依賴進口。

高端光刻機號稱是世界上最精密的儀器，解析度通常在十幾納米至幾微米之間，堪稱現代光學工業之花，製造難度極大，全世界只有少數幾家公司能夠製造。國外品牌主要以荷蘭ASML(鏡頭來自德國)，日本Nikon(intel曾經購買過Nikon的高端光刻機)和日本Canon三大品牌為主。（ASML高端光刻機領域占據了全球90%的市場份額）

另一方面，中國集成電路製造工藝落後國際同行兩代，預計於2019年1月，中國可完成14納米級產品製造，同期國外可完成7納米級產品製造。

長期代工模式導致設計能力和製造能力失配、核心技術缺失；投資混亂、研發投入和人才不足等問題，導致中國集成電路產業目前總體還處於「核心技術受制於人、產品處於中低端」的狀態，並且在很長的一段時間內無法根本改變。

不是一個點，而且很多點，晶元技術涉及全行業數百家技術公司，全是頂級的那種，其中只是生產是這么多家，不包含設計

應邀回答本行業問題。

國內晶元的難點其實是在於前期沒有足夠的市場，也沒有足夠的資金進行研發，現在這種情況有了很大的改觀。

晶元的生產，其實和其他的行業也沒有特別大的差異。中國國內發展緩慢的原因，是因為沒有足夠的市場。

因為產業鏈可以全球采購，對於國內的一些企業而言，沒有足夠的市場去獲得收入，也只能在這些低端的領域艱難的發展。

低端產品的利潤就會很低，這也導致了這樣的企業本身很難吸引資本的青睞。而也因為沒有足夠的資金，也很難吸引全球的人才，這里也包括一些中國的人才。

沒有足夠的人才，研發的速度也就會沒有那麼快。

現在華為被美國限制采購美國的元配件，以及使用美國的技術，這給了國內的晶元相關領域一個騰飛的機會。華為必須要加大對國內相關產業的扶持力度，而且也讓很多企業看到了產業鏈全球化其實也不過是一個美麗的謊言。

現在有大量的國家資金投入，以及一些 社會 資金投入到了這個本來不吸引人的領域之中。

一個比較好的消息，原本中國只能生產90nm的光刻機，但是現在的實驗室研發進度已經開始向11nm突破了，或許在年內就會有國產的11nm光刻機下線。

這對華為來說將會是一個好消息，現在華為雖然囤積了部分晶元，也只能滿足1-2年的需要。

總而言之，國內晶元領域原本的問題其實就是沒有市場、沒有投資、沒有人才，現在這種情況得到了完全的轉變，未來中國晶元領域的發展是非常值得期待的。

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我認為國產晶元目前的難點在於製作工藝上。為什麼這么說呢？我們從華為事件中來分析一下。

2020年5月15日，美國商務部制定了新的規定，凡是使用美國技術的半導體公司，向華為提供晶元供應，都必須拿到美國商務部的許可。

美國特朗普政府開始全面封鎖華為晶元。

眾所周知，華為海思早在十幾年前就開始自研晶元，但是華為海思只是設計晶元，並沒有製作晶元的能力，晶元代工都交由台積電、中芯國際等半導體代工廠生產。

從這一點，我們就可以看出晶元設計我們可以做到國產化，而高端晶元的生產，比如7nm一下，目前國產晶元還做不到。

中芯國際此前推進了N+1工藝製程，預計在今年第三季度量產，但是這個N+1製程也只能與台積電的第一代7nm工藝製程相提並論。要知道現在台積電已經可以量產5nm晶元了，3nm工藝預計明年將會試產。

純國產芯，未來一定是靠中芯國際，但現在中芯國際由於買不到荷蘭AMSL的EUV光刻機，所以也能到7nm就是極限了。

綜上所述，國產晶元的難點在於製作工藝和高端設備上。我們只有先在光刻機上「破冰」，才能推動晶元的發展。

而國產光刻機目前只能用於90nm的晶元量產，與荷蘭AMSL公司的EUV光刻機至少差距20年。

這才是國產晶元真正的難點。

中國的晶元產業目前處於一種很尷尬的境地：雖然設計水平達到了Intel中期的水準，但是上游繞不開IP供應商，下游又離不開代工廠。

以華為麒麟970為例，雖然稱得上是自己設計的晶元，但是使用了ARM的架構和IP，意味著每塊晶元都要需要支付版權費；同時，由於國內晶元晶圓廠的工藝水平相對落後（目前處在28nm到14nm的階段），量產只能找台積電代工。

理論上講，這其實也不能算是是什麼難點，因為晶元行業的特性本來就高度依賴全球化和產業分工，蘋果的晶元用的也是ARM的授權和台積電的代工，有什麼配件造不出來，委託別家做，是每個晶元產商都會做的事情。

但是中國不能，原因大家都懂得！所以別人不是問題的事，到了我們這里就變成了障礙！讓我心疼兩秒鍾.....

但是如果有一天國產晶元技術趕上了國外巨頭的步伐，IP可以用自己的，製造和流片都達到一樣的水準，中國晶元就能揚眉吐氣了嗎？

答案依然否定的。

歸根到底，晶元不僅是硬體，更是整體生態。蘋果電腦、安卓手機除了晶元以外，還有與之配套的操作系統和App。如果軟體硬體生態的不完善，即使晶元造出來了，還是沒有用武之地。

幾十年的發展，消費電子行業早就形成了固定的「圈子」。PC系統一般搭配Intel的晶元架構和Windows操作系統，手機系統無論是蘋果還是安卓用的都是ARM架構的晶元。

龍芯就是一個例子，雖然性能已經完全能夠滿足日常辦公用途，但是缺乏相應的操作系統和應用軟體導致的普及率依然很低，目前只能用在一些專業領域。

中國晶元產業如果想要達到世界頂級，除了晶元本身之外，還需要設計一個和中國晶元配合良好的操作系統。在此之上，APP也需要大量人力和金錢的投入。只有生態完善了，「中國芯」才真正獲得了競爭力。

現階段來說，主要是在製造工藝上被卡脖子。晶元製造最關鍵的一個東西就是光刻機，而光刻機目前來說是被荷蘭壟斷的。中美貿易戰開打以後，中芯國際從荷蘭訂購的光刻機一直被卡脖子一直沒送到中國。這一點就很難受，所以現在目前來說手機晶元上，唯一落後的就是製造工藝上，而關鍵一環就是光刻機。但我們對國產晶元也不用太過於嚴苛，畢竟我們起步確實太晚了，現在能追到這個地步，我覺得已經很不錯了。嗯，目前來說也有一個好消息，上海光電所28納米光刻機試產成功，這對我們國產晶元來說何嘗不是一個好消息。

設計問題不大，主要在製造，其中製造設備如光刻機是關鍵，被各種封鎖。

⑻ 晶元分為工業級，商業級，軍品級，請問是按什麼劃分的

數字晶元則是用來產生、放大和處理各種數字信號，數字晶元一般進行邏輯運算，CPU、內存晶元和DSP晶元都屬於數字晶元。數字晶元設計難點在於晶元規模大，工藝要求復雜，因此通常需要多團隊共同協同開發。
還有大家非常常見的，按照使用功能來分類，主要有CPU、GPU、FPGA、DSP、ASIC等。CPU是中央處理器，它作為計算機系統的運算和控制核心，是信息處理、程序運行的最終執行單元。CPU 是對計算機的所有硬體資源（如存儲器、輸入輸出單元） 進行控制調配、執行通用運算的核心硬體單元。
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GPU即圖形處理器，又稱顯示核心、視覺處理器、顯示晶元，是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備（如平板電腦、智能手機等）上做圖像和圖形相關運算工作的微處理器。 FPGA是在PAL、GAL等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定製電路而出現的，既解決了定製電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。FPGA可以無限次編程，延時性比較低，同時擁有流水線並行和數據並行（GPU只有數據並行）、實時性最強、靈活性最高。 DSP也就是能夠實現數字信號處理技術的晶元，DSP晶元的內部採用程序和數據分開的哈佛結構，具有專門的硬體乘法器，廣泛採用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來快速的實現各種數字信號處理演算法。 ASIC也就是人們常說的專用集成電路，它應特定用戶要求和特定電子系統的需要而設計、製造。 目前用CPLD（復雜可編程邏輯器件）和FPGA（現場可編程邏輯陣列）來進行ASIC設計是最為流行的方式之一。
與通用集成電路相比，ASIC體積更小、重量更輕、 功耗更低、可靠性更高、性能更高、保密性更強， 成本也進一步降低。如今晶元的製造工藝也成為人們重點關注的對象，製程越先進代表著晶元的性能水平越高。因此晶元也可以按照製造工藝來分，這種分類也很常見，平時經常聽到5nm晶元，7nm晶元，14nm晶元等等，都是按照這個工藝來分的。現在的工藝技術已經能達到5nm，下一步就是3nm。通常來說製程工藝越先進，晶元晶體管集成度越高，核心面積越小，成本越低，而性能會更強，不過這個說法是針對單一晶元而言的，如果放到全局來考慮就不一樣了。按照不同應用場景來分類，晶元又可以分為民用級（消費級），工業級，汽車級，軍工級晶元，它們主要區別還是在工作溫范圍。
軍工級晶元由於要面臨復雜的戰爭環境，其使用的電子器件要足夠的耐操，像導彈、衛星、坦克、航母裡面的電子元器件，任何一個部分拿出來都是最先進的，領先工業級10年，領先商業級20年左右，最貴最精密度的都在軍工級中體現出來，其工作溫度在－55℃～＋150℃；汽車級晶元工作溫度范圍－40℃～＋125℃；工業級晶元比汽車級檔次稍微低一點，價格次之，精密度次之，工作溫度范圍在－40℃～＋85℃；民用／消費級晶元就是市場上交易的那種，電腦、手機，你能看到的基本上都是商用的。不過產品質量也有所不同，比如微軟做的晶元就算是商業級里的軍工級，價格最便宜，最常見最實用，工作溫度范圍在0℃～＋70℃。