为什么打破芯片垄断这么难?

芯片的重要性不言而喻,它是电子设备的"心脏"。没有它,电子设备跟一块废铁没什么两样。

芯片几乎关系着整个IT产业的存亡,从中兴事件到华为事件,芯片已经成为中国IT行业发展的瓶颈。芯片的受制于人直接制约了我国信息产业的发展。

为何我国在芯片领域一直受制于人?主要有哪些地方需要突破,今天我们就看下我国在芯片领域的难点。

01.

没有工具  连芯片你都设计不出来

要想制造芯片,首先你需要先能设计出芯片,要设计芯片,你就离不开软件工具。EDA(全称为电子设计自动化)就是用来设计芯片的软件工具。

EDA可以芯片产业中的"支撑",EDA在芯片设计中的地位极为重要,芯片设计环节繁多、精细且复杂,对EDA软件依赖极强,摩尔定律下芯片的复杂程度和集成度快速提升,芯片设计对EDA工具要求不断提高。

目前全球EDA软件市场规模约105亿美元,其中Synopsys、Cadence、Mentor Graphics市场份额约分别为32%、22%、10%,海外三大EDA软件厂商全球市场份额超过64%,

在中国的市场份额更是超过95%。Synopsys拥有最为齐全的EDA工具产品线,其逻辑综合工具DC和时序分析工具PT市占率极高,EDA软件是其最重要业务,Intel是公司最大客户。

国内自主EDA软件份额极其有限。目前国内EDA软件公司主要有华大九天、芯愿景、芯禾科技、广立微电子、博达微电子、蓝海微科技、奥卡思微电等。

不过目前来看,国内的EDA软件要想承担国内IT信息产业的发展,还是有很大难度的。国外的EDA软件涉及的更广泛,能够支持的设计更全面。而国内的EDA软件则只是专注某一方面。

虽然依然能够设计出自主研发的新品,但是在效率,在性价比,在产品良率方面都跟国外的差距较大。

02.

没有光刻机,高端新品根本生产不出来

即使能够设计出新品,但是目前国内却无法自己进行生产制造高端芯片,都需要依靠三星、台积电这两家代工厂进行生产加工,而三星、台积电的芯片代工技术却受到了最为强势的ASML的垄断,可以说ASML是做到了正在的全球性垄断。

这家位于荷兰的ASML公司,全称是Advanced Semiconductor Material Lithography,也是目前全球唯一一个能够掌握高端芯片生产命脉的一家大公司,在高端芯片制造领域所需要的高端光刻机,ASML所生产的顶级光刻机更是无人能比,可以说ASML几乎垄断了芯片生产这一行业,这让苹果,高通,三星以及华为等公司都难以匹敌。

根据公开资料显示,ASML公司垄断了全球范围内90%的市场份额。在这个行业中,它可谓是一家独大,想去别的企业买还买不着这也导致光刻机的价格非常昂贵,据悉一台的价格在几亿美元左右。而且,不是你想买就可以买得到,必须要预约才行,因为数量是非常有限的。

ASML有一个非常奇特的规定,那就是只有投资ASML,才能够获得优先供货权,意思就是要求自己的客户要先投资自己才行。这样奇特的合作模式使得ASML获得了大量的资金,包括英特尔、三星、海力士都在ASML中有相当可观的股份,其中英特尔投资的金额十分惊人,高达25.13亿欧元。

在制造方面,国内中芯国际实现了突破,才能完成生产。但中芯国际又要靠最高端的光刻机,才能实现芯片的生产制造。所以在光刻机方面,这个限制甚至要比EDA更严重。

03.

生态不健全,芯片产品也很难繁荣

除了设计和制造,人们还往往忽视一个重要的东西,就是国内芯片的生态态,就像手机系统一样,光有操作系统,没有周边的配套的应用也很难普及起来,芯片的生态对于芯片来说非常重要。

首先,芯片的设计和研发都大量资金的投入。由于制程多,技术要求严格,需要顶级的设计开发人员和高精密设备,因此,需要大量资金做后盾。

据报道,3nm芯片的设计费用约达5-15亿美元,而兴建一条3nm产线的成本约为150-200亿美元,这是最基本的费用了,也就是至少是150亿美元起。这并不是一个理论数据,按照媒体的报道,2年前台积电计划启动3nm工艺之后,至目前已经至少投了6000亿新台币进去了,折合近200亿美元。而三星为了进入3nm工艺,投的钱一点都不比台积电少,从单这一点来看,很多的芯片制造企业就没有这个实力。

即使三星、台积电这样的代工厂,也需要从欧美等客户接单,才能将芯片的成本降到最低,从而让电子设备价格能够被接受。如果只靠国内的企业采用,那么即使生产出来的新品也会贵的吓人。

同时,由于国内芯片发展较晚且落后于欧美国家,所以在人才储备方面也差很多,这个缺口很难在短时间弥补上。要想设计生产出好新品,就需要一个庞大人才,通过不断的努力来实现的。

因此,想要打破美国的封锁,设计,制造和生态都非常重要,只有华大九天、中芯国际是远远不够的,新品的制造是一环扣一环最关键的一环,很难在短时间实现突破。中国的自主新品制造还有很长的路要走。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/zhaoweiminde/article/details/106541853