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Military版 - 很多领域中国芯片占有率竟然为0
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中国不是不会造芯片,是不会遭光刻机人家设备商都澄清了
这次神威1600出来,洋人有点急了第六代龙芯探秘:下代产品将用28nm制程制作
EUV异常难产 不久前龙芯3B
中国专家谈美禁售中国芯片:就算解禁也要查它10年功能介绍 网际传媒
Re: 中国半导体的困境!这篇讲的最全!芯片的最后就这这两样
龙芯,BYD与华为的冬天最近投资人看芯片的创业项目都看不过来了
龙芯是定位问题!ASML的人和我说的
中兴终于有救了? 全球半导体“隐形巨头”AR...美国对华“芯片禁令”背后的全球芯片产业版图与...
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话题: 芯片话题: 海思话题: 光刻机话题: cpu话题: 华为
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w********2
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2017年,中国集成电路进口额达到了2601.4亿美元,同比增长14.6%。有分析资料显示
,在存储芯片、服务器、个人电脑、可编程逻辑设备等领域,中国芯片占有率竟然为0
。由于技术门槛高、投资规模巨大、高端人才稀缺,作为尖端产业,中国集成电路企业
与世界巨头相比还有相当大的差距。
w********2
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在全球半导体产业进入巨头垄断,垂直整合不断频现的时期,中国半导体企业如何走出
自己的道路?在各国政府对中资企业实施技术封锁的时刻,中国企业如何自主创新?面
对超高规模的资本投入,半导体企业如何有效结合资本手段,推动产业发展?
w********2
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3
作为半导体产业最为重要的一环,IC设计市场规模在整个产业链中三分天下有其一。全
球来看,前十强企业中有7家均是美国企业,高通、博通、英伟达等长期占据金字塔的
顶端。
令人欣喜的是,分别凭借自己强大的科技生态圈以及跨国并购,华为海思、紫光展
锐挤入全球前十强,成为中国IC设计企业的领军者。
不过,总体来看,我国芯片设计企业与美国企业相去甚远,研发实力、规模、盈利
水平、品牌影响力层面和巨头企业还不在一个竞争维度。
据《英才》记者查阅资料显示,列入榜单的中国IC设计企业,2017年的营业规模总
计约为 872.53亿元,而仅仅高通一家的收入就高达1081.77亿元(170.78亿美元)
。已上市的中国IC设计企业利润总额仅约为26.36亿元,尚不足英伟达(30.47亿美元)
的五分之一。
通过筛选和分析,我们遴选出最具实力的四家企业,他们将是未来中国IC设计领域
,挑战世界巨头的排头兵。
华为海思
伴随着华为手机登顶世界前三,其搭载的华为海思芯片快速发展。2017年华为海思
营收47.15亿美元,同比增长21%。
华为是国内唯一敢对高通说不的手机厂商,海思芯片的成功是华为30多年来各种要
素积累的结果。
首先是战略上的大力支持,海思芯片起初也曾遭遇失败,2012年任正非就表示,芯
片暂时没有用,但要继续做下去。一旦公司出现战略性的漏洞,我们不是几百亿美元的
损失,而是几千亿美元的损失。不能让别人卡住,最后死掉。这是公司的战略旗帜,不
能动摇。
其次,是华为投入了巨额的研发费用,2017年华为研发费用高达897亿元,大大超
过苹果和高通。过去十年,华为投入的研发费用超过3940亿元,居于世界科技公司前列。
再次,华为手机和海思芯片的生态结合。华为旗舰机一直使用自己的海思芯片,保
证了海思芯片的出货量。如果海思芯片离开华为手机的支持,确实很难独立生存,因为
芯片对外出售不仅是简单的卖出,还需要提供相应的服务解决方案,而华为手机内部的
沟通成本会更低。
旗舰手机为自己的芯片做行业背书,自研芯片又保证了旗舰手机的竞争力,这种共
生关系是海思芯片成功的重要因素。
紫光展锐
从营业规模来看,紫光展锐2017年实现营收20.5亿美元,目前位居全球第十名。从
出货量来看,紫光展锐每年提供7亿套手机芯片,占全球手机市场份额的27%,跻身全球
第三。成长为对抗高通、联发科等巨头的“新平衡者”。
在国际合作方面,紫光也是走在了同行前列。2014年世界半导体巨头英特尔斥资90
亿元(约合15亿美元),获得紫光展锐20%的股权。
除了真金白银的投资,英特尔还向展讯开放了X86的底层构架,使展讯在ARM之外又
多了一个选择,同时展讯获得英特尔最先进的代工,提升芯片性能。
汇顶科技
汇顶科技主营电容触控芯片和指纹识别芯片,是全球领先的人机交互及生物识别技
术提供商,目前已在手机、平板电脑和可穿戴产品等终端领域构筑了领先优势,小米、
华为、OPPO、VIVO等手机厂商均采用汇顶科技的解决方案。
纳思达
纳思达致力于打印显像行业,是打印机行业领先的耗材芯片设计企业。目前,公司
主要业务包括,一类是集成电路业务,子公司艾派克是一家集成电路设计企业,公司以
国产32位CPU为核心,以ASIC和SOC为解决方案,拥有齐全的产品阵列。
一类是打印机全产业链业务,包括打印机耗材零部件、打印机通用耗材芯片,激光
打印机及打印管理服务业务(通过并购美国利盟获得)。
2016年4月20日,公司与太盟投资及君联资本共同筹划收购利盟国际,交易价格预
计约为27亿美元。利盟国际是1991年从IBM分离出来的公司,深耕中高端打印机市场,
堪称打印机行业的"奔驰"。作为打印成像解决方案、硬件、商务流程和服务等领域公认
的领先企业,在打印管理服务、智能捕捉、企业内容管理、医疗行业内容管理、财务流
程自动化和企业搜索等关键市场领域具有领先的竞争力。
w********2
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1991年,华为成立了自己的ASIC设计中心,专门负责设计「专用集成电路」(
Application-specific integrated circuit,ASIC)。
当时的华为,创立仅仅四年,员工只有几十人,资金非常紧张,一度濒临倒闭的边缘。
奠定基业的C&C08数字程控交换机,还是三年后的事情。
这个ASIC设计中心的成立,意味着华为开始了IC设计的漫漫征途。
1993年,ASIC设计中心成功研发出华为第一块数字ASIC。
随后,分别在1996年、2000年、2003年,研发成功十万门级、百万门级、千万门级ASIC
。总的来说,每一步都算是沉稳有力。
时间到了2004年10月,这时的华为,实力已今非昔比,销售额达到462亿人民币,员工
人数也达到数万人。有了一定底气的华为,在ASIC设计中心的基础上,成立了深圳市海
思半导体有限公司,也就是我们现在经常说的——「华为海思」。
海思的英文名是HI-SILICON,其实就是HUAWEI-SILICON的缩写。SILICON,就是硅的意
思。众所周知,硅是制造半导体芯片的关键材料。硅这个词,也成了半导体的代名词。
一直以来,华为海思都是华为公司百分之百全资控股的子公司。按华为海思内部某领导
的说法,华为就是海思,海思就是华为。
海思总裁,何庭波,也是华为17名董事之一
因为华为海思和华为一样没有上市,很多信息都没有公开披露,再加上行事低调的一贯
风格,所以,就像笼罩了一层神秘的黑纱,多了很多神秘感。外界对华为海思的了解总
是十分片面,甚至有很多误解。
说到华为海思,很多人都会首先想到华为手机现在普遍使用的麒麟(Kirin)处理器,
例如华为P20手机的麒麟970芯片。
其实,华为海思虽然从事芯片的研发,但并不仅限于手机芯片。准确地说,华为海思提
供的是数字家庭、通信和无线终端领域的芯片解决方案。通俗一点,就是手机芯片、移
动通信系统设备芯片、传输网络设备芯片、家庭数字设备芯片等,统统都做。
海思官网列出的部分解决方案领域
值得一提的,是安防监控领域。在这个领域,华为海思经过十多年的深耕,全球市场份
额甚至达到90%之多,确实令小枣君吃了一惊。
海思安防芯片
此外,华为海思高端路由器的芯片,也相当有竞争力。华为2013年11月曾经发布过一款
400G骨干路由器产品(NE5000E-X16A),采用的是海思芯片SD58XX,比思科同类型产品
都要早推出一年。
华为400G骨干路由器
还是来具体说说,大家最熟悉也最关心的手机终端芯片吧。
首先,请看一下小枣君整理的这个表:
这是华为海思麒麟系列芯片主要型号列表,列举了各大型号麒麟芯片的关键参数和推出
日期。
我简单介绍一下吧。
2009年,华为海思推出了第一款面向公开市场的手机终端处理器——K3。
这款处理器华为自己的手机没有使用,而是打算卖给山寨机市场,和联发科等芯片厂商
进行竞争。因为产品还不成熟,所以并没有获得成功。
2010年,苹果自研的A4处理器在iPhone4上大获成功,这也在一定程度上刺激了华为海
思。
于是,在2012年,华为海思推出K3V2处理器。
这一次,华为把它用在了自家手机中,而且是定位旗舰的Mate 1、P6等机型。
不过,这颗处理器选择了台积电40nm工艺制程,整体功耗高,兼容性非常差,很多游戏
都不兼容。所以,用户没有接受,手机整体的销量很差。
尽管如此,K3V2也算是一次勇敢的尝试,为后续型号奠定了一定的基础。
2013年底,华为海思推出了麒麟910。这是他们的第一款SoC。
前面我们也提到了SoC,那么,到底什么是SoC?
SoC,就是System-on-a-Chip,也就是「片上系统」。
从通信目的来看,我们的智能手机通常由两大部分电路组成:一部分是负责高层处理部
分的应用芯片AP,相当于我们使用的电脑;另一部分,就是基带芯片BP。
基带芯片,相当于我们使用的Modem,手机支持什么样的网络制式(GSM、CDMA、WCDMA
、LTE等)都是由它来决定的。打个比方,基带芯片就相当于一个语言翻译器,他会把
我们要发送的信息(比如:语音,视频),根据制定好的规则(比如:WCDMA,
CDMA2000),进行格式转换,然后发送出去。
基带芯片并不仅仅是基带部分,它还包括射频部分(RF)。基带部分负责信号处理和协
议处理,射频部分负责信号的收发。而厂家通常直接把射频芯片和基带芯片放在一个芯
片里面,物理上合一,统称为基带芯片。
基带芯片
然后呢,基带芯片通常又会被整合到手机主处理芯片上,成为其中一部分。
高度集成化的 SoC 芯片
这个高度集成的手机主处理芯片,就是一块SoC芯片。SoC芯片相当于控制中枢,它既包
括基带芯片,也包括CPU(中央处理器芯片)、GPU(图形处理器芯片)、其它芯片(例
如电源管理芯片)等。
SoC芯片
就以麒麟910为例,它的CPU是ARM的1.6GHz四核Cortex-A9,GPU是ARM的Mali-450,基带
芯片是自家的Balong710(巴龙710)。
介绍得这么详细,大家应该都看懂了吧?
虽然910是第一款华为海思的手机SoC芯片,但是因为性能和兼容性等方面的原因,还是
没有得到市场的认可。直到2014年9月,麒麟925芯片推出,麒麟芯片才逐渐被大家所接
受。
目前,经过一路的迭代,麒麟系列芯片已经发展到麒麟970,用在P20等华为旗舰机型上。
麒麟970的主要技术参数
一直以来,华为采取的是麒麟芯片和自己旗舰手机进行绑定的战略。例如P7和麒麟910T
,Mate7和麒麟925,P8高配版和麒麟935,Mate 9和麒麟960,乃至到最新的Mate 10、
荣耀10和麒麟970。
之所以这么做,华为有很多方面的考虑。
一方面,早期的时候,麒麟芯片除了华为自己,根本就没有人敢用。如果不是自家订单
带来的出货量,麒麟芯片早就凉了。
另一方面,直接绑定自家旗舰手机,给麒麟芯片带来很大的压力。这种倒逼的压力,必
定会迫使海思努力提升芯片性能和质量。
不过话说回来,这种绑定方式确实存在很大的风险,很可能一块完蛋(前面说了,早期
的时候K3V2就导致P6的失败)。但是,在坚定不移的决心之下,华为终究是赢得了这场
冒险。
华为手机总裁 余承东(设计台词)
华为孤注一掷投入海思,并不是头脑发热。现在来看,这种做法非常具有远见。结合最
近发生的状况,相信大家都同意吧?
属于自己的芯片,到底意味着什么?更低的研发和制造成本,更有底气的议价能力,更
可靠的供货保障。每一条,都让现在无数手机厂家羡慕嫉妒恨。
可以说,华为海思芯片,已经成为华为掌握竞争主动权的「逆天神器」。
任教主六年前说的那句话,也就成了大家拍案叫绝的神奇预言:
“……(芯片)暂时没有用,也还是要继续做下去。一旦公司出现战略性的漏洞,我们
不是几百亿美金的损失,而是几千亿美金的损失。我们公司积累了这么多的财富,这些
财富可能就是因为那一个点,让别人卡住,最后死掉。……这是公司的战略旗帜,不能
动掉的。”
华为创始人 任正非
关于华为芯片到底是不是自主知识产权的问题,实际上,之前我那篇关于ARM的文章
芯片春秋——ARM传
mp.weixin.qq.com
就已经解释过了。今天,小枣君再给大家解释一下。
芯片是一个高度垂直分工的产业,从设计、制造、到封装测试,每一个环节,都有相关
领域的公司在负责。
芯片产业链
除了英特尔之外,世界上很少有集成电路厂家能独立完成芯片的全流程设计制造。
华为海思显然也不具备所有的芯片能力。严格来说,华为海思只是一家负责芯片设计的
公司。它完成芯片设计之后,也是要交给晶圆代工企业台积电进行制造的。
台积电的华为芯片生产线
不知道大家有没有注意到,通常行业内进行芯片企业排名的时候,都会进行分类。像华
为海思这样的公司,会被称为“无晶圆半导体设计公司”,被分在Fabless公司类。
在半导体芯片行业,企业的模式主要分三种:IDM、Fabless,Foundry。
1、有的公司,从设计,到制造、封装测试以及投向消费市场一条龙全包,被称为IDM(
Integrated Design and Manufacture)公司,例如英特尔Intel。
2、有的公司,只做设计这块,是没有fab(工厂)的,通常就叫做Fabless(无工厂)
,例如ARM、AMD、高通、华为海思等。
3、而还有的公司,只做代工,只有fab,不做设计,称为Foundry(代工厂),例如台
积电等。
下面这个图,是2017年全球排名前十的Fabless企业榜单。里面就有中国的华为海思和
紫光入榜。华为海思营收47.15亿美元,增长21%,排名第7。排名第一的,是高通(
Qualcomm)。
即使只从设计的角度来看,华为海思也不可能是完全独立自主,从零开始。
华为海思购买了ARM的设计授权。
之前小枣君介绍ARM的文章中,和大家解释过,ARM是专门做芯片设计的。它的商业模式
,就是出售IP(Intellectual Property,知识产权)授权,收取一次性技术授权费用
和版税提成。(限于篇幅,不多介绍)
全世界很多企业都购买ARM的授权,并在此基础上进行设计。
说简单一点,ARM提供了一间毛坯房,然后大家各自买回去装修。绝大部分厂家,是不
具备拆开毛坯房进行修改的能力的。只有像高通和苹果这样有雄厚实力的公司,才具备
这个能力。
拆毛坯房进行修改,好处是可能会更好地改进性能,也一定程度上提升了安全性。但是
,也有可能做得更烂,还不如ARM做的好。而且,如果某个公司要拆毛坯房,也要给ARM
更多钱。
最开始,华为海思肯定不具备拆开毛坯房的能力,但是,现在是不是具备?有人说具备
,有人说不具备,我也没查到准确的说法。我个人觉得,随着实力的增强,相信即使现
在不具备,将来也会具备的。
而且,抛开“拆毛坯房”的能力,大家也不要小看了“装修”的能力,这已经是很高的
门槛,需要非常强大的技术实力,也需要很长时间的积累,还有巨额的资金投入。
大家也要知道,完全抛开ARM,对于现在的市场格局来说,即使做得到,也是没有商业
价值的。因为整个行业很多软件都是基于ARM指令集的,已经形成了生态。如果脱离生
态制造出独有的芯片,是没有软件可用的。用这种芯片的手机,也只能是板砖一块而已
w********2
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除了英特尔之外,世界上很少有集成电路厂家能独立完成芯片的全流程设计制造。华为
海思显然也不具备所有的芯片能力。严格来说,华为海思只是一家负责芯片设计的公司
。它完成芯片设计之后,也是要交给晶圆代工企业台积电进行制造的。
w********2
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任教主六年前说的那句话,也就成了大家拍案叫绝的神奇预言:“……(芯片)暂时没
有用,也还是要继续做下去。一旦公司出现战略性的漏洞,我们不是几百亿美金的损失
,而是几千亿美金的损失。我们公司积累了这么多的财富,这些财富可能就是因为那一
个点,让别人卡住,最后死掉。……这是公司的战略旗帜,不能动掉的。”
w********2
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好多人说海思的手机CPU,这个我不了解,请参考他们的。我来说说NP芯片。华为的路
由器使用不少自己的芯片,总的来说有SA类,SD类,HI类,不具体说明,涉及信息安全
。SA类一般做降成本的,比如某电源产品,做DCDC,还可以做电压传感器,还可以GPIO
,结果按手册做了,回板以后发现IIC驱动能力不足。电压传感器不能使用,GPIO不能
使用,怎么办,我们不能等他们改完发布我们的产品,于是改版,做兼容方案,等海思
搞定以后,要去掉商业芯片,重做料单。前几天听海思的讲座说Hi系列的后面要可以卖
给非华为的公司做设计,目前看到的是几款CPU,说到CPU毕竟现在只有华为一家使用,
刚设计好Arm_A9的,然后呢下一代CPU就要Arm_A15的,海思又重新设计,通用性不是很
好,不像其他公司,一个arm核可以出一系列的芯片,华为这边一个arm核就出那么几个
芯片,也难为海思了,海思一直挺辛苦的。产品也累,一个产品持续用海思的芯片,你
要装a9的交叉编译,又要装a15的交叉编译,过半个月告诉你,a15的要升级编译器,a9
的不要升级。。。 (恨啊) 在说SD系类的芯片,尤其是 NP 网络处理器的芯片,说
实在的,其实就是多核CPU,外围加上一些数据通路,作为转发报文的专用处理器。SD
系列是完全自家用,不卖别人的,我觉得也是代表了华为的最高水平,第一代NP的设计
,如果有做硬件的可能清楚,其实就写了verilog,在FPGA中验证,功能OK以后,送到
台积电去做流片。布线啥的,由我们出人检视。这样其实也算是中国芯吧,还不能说是
完全自主设计。最新一代海思的芯片给我们的宣传时,从verilog到布线全都是我们自
己做,台积电只拿过来门电路的库,然后自己布线自己搭。这时候说CPU是中国设计我
觉得不过份,至少从我看来,能做到这一点,可以说是中国企业在芯片领域的最高端了
吧。 没有求证过,从最开始买人家的core,开始逐渐设计自己的core,是我真心敬佩
的。 说到又恨又爱,我们说说对海思的爱,海思的优势在什么地方。海思打破了国
外的芯片厂家对我们的垄断和制约。可以让我们的产品更快的推出市场。可以说叫深度
合作,或者伴随式开发。我下面说说开发模式。 海思的芯片开发,要有产品这边出
钱,也就是说,类似产品定制化的服务,不只定义功能,包括走线,管教的pinmap都可
以自己来定制。这个后面极大的降低了pcb走线层数和pcb成本,某款海量发货的单板,
用商业套片的时候,我没记错应该是12到16层。一系列的板子,当这些板子替换了海思
芯片以后,统一降到了4~6层,做硬件的估计开始欢呼了吧.就是这个样子。 那产品
定制还有个好处,同时立项,硬件这边设计方案的时候,海思开始设计芯片,硬件这边
在完成原理图的时候,海思芯片投出去。大家如果了解做芯片的可能知道盲片这个说法
,也就是PCB回来以后,盲片也回来了,听说有产品直接在盲片验证,这是多么大的信
心啊。迫于交付进度,我们最近也再考虑是否用盲片验证,按照计划是,盲片回片一周
后给出T10片给硬件做验证。这样,如果海思的水平和博通一样,那么对于产品来说,
会比其他公司的至少提前推出半年以上。 如果调试的时候有问题,商业芯片,不少
同事觉得博通的FAE简直是大爷,我遇到的还好。至少海思的完全不敢,一般用海思芯
片的板子,要不都是战略级产品,要不都是海量发货的,产品线总裁都是高度关注,下
面海思支持稍有不利的,一旦报上去,产品线总裁就会压海思的总裁,结果海思的员工
的辛苦不言而喻。对于产品来说,却压力小了。题目问海思的水平,说了这么多,大概
有所了解了,我们拿最新刚回片,我参与的一个项目的开发为例。此芯片本5号(上周)
回的盲片,在验证板上3个小时内打通业务,晚上作战部队集体出去吃饭High去了,给
我们发的喜报,预计15号左右给出T10的芯片给我们调试。
w********2
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1.吐槽海思多么多么烂:海思在手机处理器领域初期做的确实不好,这点我已经在文中
整段标明了。做的确实不好我承认,不是海思脑残粉也没有洗地的意思。2.吐槽海思被
高通虐出几条街、无法媲美:自从麒麟920出现之后,无数比对920和801的文章和数据
,结果是920性能和显卡方面逊于801,发热和续航方面优于801。包括我在内的很多人
认为920的性能还是完全够用的,由于智能机电池是短板,所以个人倾向于920。退一步
讲不分伯仲,但是海思绝对没有被高通完虐。3.质疑为什么不全部机型都用海思:部分
低端型号没有用海思有可能是为了分出层次,毕竟麒麟920系列定位是中高端的。还有
一部分原因就是高通手握电信的核心专利,由于基带的原因,也出现了荣耀4X移动联通
版本用麒麟620,而电信版用的是高通。4.质疑为什么其他厂商不用海思:这个情况很
复杂,一方面海思也处于高速发展阶段,并没有扩张计划。因为自身产能也有一定限制
,来自华为的订单完全能够消化海思的产品。另一方面也有可能是处于战略考虑,不给
其他人用。有人质疑是不是其他厂商认为海思不好而弃用,这里我不是海思决策层,没
法给出准确的说法。但是至少这个观点是存疑的。因为市场反馈来说,麒麟920和之后
的产品,大家给的评价还是不错的,不存在明显短板。而个人擅自揣测:海思在半导体
领域有自己的地位,还没必要低三下四求着别人用自己的芯片。
w********2
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不请自来,自己只在海思做通讯芯片和服务器芯片,说说这两种芯片的情况。
设计方面,Core还是用arm的,别的IP除了DDR等都是自研的,但是北研所买了arm的指
令集自己做core,已经做了好几年了,预计会在两三年内用上自己的core,到时候真的
可以称得上完全自主研发了。 实现方面,和tsmc深度合作,可以定制自己的
lib库,16nm的芯片都有小批量的生产,不得不说海思在工艺上还是跟的很紧的。
性能上通讯处理器可以说是世界一流,服务器芯片还有差距。 顺便说个内
部和同事扯淡的玩笑话,海思的后端能力>验证能力>设计能力 原因是设计太糙老出
bug老重提网表……作为一个设计人员可耻的匿了…… 最后说说手机芯片,大
部分ip都是买的,除了基带的(跟通讯相关的还是很厉害的),自主设计能力比海思其
他芯片稍差,但是性能也能达到一流水平。 总结一下吧,自主设计能力大部
分跟高通 intel有好几年差距,但是做出来的芯片性能差距不大,市场高速增长,在国
内设计能力可以排第一,市场可以进前三,话说我们还一直yy海思独立出去上市呢……
w********2
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很多人认为海思是十年磨一剑,以麒麟920的应用为节点一下从无名小卒变成一个中坚
力量。实际上并不是。海思半导体在国内一直都是芯片龙头地位,覆盖无线网络、固网
、数字媒体等很多领域,成功应用在100多个国家。换句亲民一点的话,在很多视频监
控设备中,用的基本上都是海思的产品,哪怕产品是其他公司做的解决方案,最核心的
芯片也基本都是海思。那么究竟覆盖到什么程度呢?DVR\NVR相关的这一块全球市场份
额第一!IPC领域也在快速增长。我们生活中的很多监控探头,最核心的芯片都是海思
。一些电视盒子、智能电视中也都是海思。然而海思在这些领域就像华为在通信领域,
低调不为人知。直到华为消费者BG开始打造高端手机、海思开始推能够赢得大家好评的
手机芯片,才逐渐为大家所知。
相关主题
龙芯,BYD与华为的冬天人家设备商都澄清了
龙芯是定位问题!第六代龙芯探秘:下代产品将用28nm制程制作
中兴终于有救了? 全球半导体“隐形巨头”AR...龙芯3B
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难怪美国怀疑华为。

:在很多视频监

【在 w********2 的大作中提到】
: 很多人认为海思是十年磨一剑,以麒麟920的应用为节点一下从无名小卒变成一个中坚
: 力量。实际上并不是。海思半导体在国内一直都是芯片龙头地位,覆盖无线网络、固网
: 、数字媒体等很多领域,成功应用在100多个国家。换句亲民一点的话,在很多视频监
: 控设备中,用的基本上都是海思的产品,哪怕产品是其他公司做的解决方案,最核心的
: 芯片也基本都是海思。那么究竟覆盖到什么程度呢?DVR\NVR相关的这一块全球市场份
: 额第一!IPC领域也在快速增长。我们生活中的很多监控探头,最核心的芯片都是海思
: 。一些电视盒子、智能电视中也都是海思。然而海思在这些领域就像华为在通信领域,
: 低调不为人知。直到华为消费者BG开始打造高端手机、海思开始推能够赢得大家好评的
: 手机芯片,才逐渐为大家所知。

w********2
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华为的海思处理器,出来这么久了,为什么没有有大面积推广,是费用高,还是企业封
闭,还是技术壁垒?媒体也对于华为开发出海思芯片热度不高。还是华为自吹自擂!其
处理器到底是什么水平,和英特尔,mtk,三星,高通等等比较差距在哪?
一、
先撇开苹果的处理器,对于安卓来说,所用到的处理器有高通,联发科,Intel,还有
一些不知名的,由于安卓系统的混乱圈子,一个好的核心对于手机的流畅度是至关重要
的。
海思的单核还有多核运算处理是不弱的,从麒麟935开始就很不错了,差就差在GPU上,
原本在高通810的时候海思。就应该翻盘的,可是华为选择了保守,在续航上下功夫,
减轻电池负担,削弱了。游戏性能,只让用户。感觉到这手机够用,但也不是太强。
安卓刚起步的时候高通做手机核心,但当时的大厂用的都是英伟达的,德州仪器的,因
为他们的GPU性能真的很强,安卓当时的优化不到位,需要好的流畅度,就需要一个好
的GPU来支撑,但现在的手机还是需要GPU来支撑,因为我们已经不满足于桌面的流畅了
,还要满足游戏流畅。
半血的mali是不错的,在S6上可以看的出来,流畅度十分的好。
接下来就要看华为的选择了,在手机充电碎片化的现在,是需要高续航呢,还是要高流
畅呢?
二、高通,海思,等等他们的关系比较复杂,在3G时代,中国电信采用的CDMA通信制式
专利用高通垄断,所以3G时代大家都需要向高通支付巨额专利费。到了4G时代,以及未
来的5G时代,欧洲,中国都因为高通太霸道用了自己的通信制式(比如中国移动的TD制
式)……但是,只要支持电信3G,还得买高通的专利。就是说华为,三星等处理器不能
集成电信3G……,所以华为的手机大都分为全网通版本和双4G版本(而国内其它厂商大
都采用高通的核,就都是全网通了)。有的人说麒麟只是拿了arm的公版架构,然后找
一个代工厂加工就出来了。事实是,soc里面的基带全世界目前只有高通和海思搞的好
,苹果都是用高通的基带。同时,高通也是买基带送处理器(可以说是暴利)…,对于
arm架构,虽然给了你公版,至于各个结构之间的协调,信号传输不被干扰,这些都需
要解决。反过来想,要是那么简单,每个厂家都可以花钱买架构找代工厂加工……事实
是,中国只有海思搞得好。至于海思目前报道少,这可能和华为对于海思的定位有关系
(比如仅供自己使用),也有可能就是产能不足……海思处理器和高通,联发科在性能
上有一些差距,但也得承认这些差距在缩小,也不得不说,海思能打破外企,台企在手
机芯片市场上的垄断。友商之所以黑海思,是因为他们知道海思的太厉害了,华为现在
势头这么强,和海思有很大关系。
三、华为海思基本上是华为与荣耀的自产自销,以技术水准来说,麒麟950无疑是世界
级的,对比高通骁龙820也是各有得失,总的来说虽然麒麟集成的GPU跑分不如骁龙820
,但在功耗控制以及方案优化上华为麒麟950系列无疑是远远优于高通的,对于华为麒
麟的水准毋庸置疑,已是世界前列!
四、跟海思有过合作,用过他们几代芯片,自己 也参与设计过芯片。首先,海思的的
确不是什么打磨log, u的开发难度很大,但是国内也不是独家,海思牛的地方是基带。
都是arm授权,国内其他公司拿到的资料远不如海思,这是口碑问题,华为版权保护做
得好。海思芯片的确有不少兼容问题,比如android多媒体兼容性,因为他们自带播放
器用的还是用的是自己的hiplayer架构,是以前针对监控市场的,对于安卓接口支持有
所不足,但是一般应用够用了。
五、这么说吧,少了海思,我们生活在绝大部分电子产品都工作不了,机顶盒,监控器
。。。包括汽车,这些占了全球70%的份额,当然,我们最长听到的是海思麒麟,没错
,在920以前,麒麟确实渣,但920以后,海思便开始不断的缩小与三星高通之间的差距
,特别最近发布的950,拉上小米,虽说安兔兔跑分(娱乐一下)比高通820少了很多,但
实际体验来说,小米5用的高通820却不如海思麒麟950,控温机制上820可以上到60°C
,这时核心频率便低了下来,最后稳定在60帧率左右,期间跳动比较大,而海思麒麟
950在运行游戏时温度稳定在50°C以下(控温机制是50°C),帧率也一样稳定在60左右
,但加载速度方面,海思要快于高通。至于有很多人认为海思买别人的构架来打磨一下
logo就是自己的了,那为什么国内厂商还依赖别人不赶紧自己打磨一个→_→,还有,
目前基带就只有高通和海思能做
w********2
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“海思牛的地方是基带。都是arm授权,国内其他公司拿到的资料远不如海思,这是口
碑问题,华为版权保护做得好。”
arm还要授权?不是开源的吗?
“华为版权保护做得好。”舔得不错。
w********2
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麒麟980确实看起来像是一个非常均衡的SoC,在各方面都有重大改进。
麒麟960和970面临的竞争非常激烈,这既是由于工艺节点的劣势,也是由于IP的劣势,
两者都因GPU性能和效率不佳而受到很大影响。
而麒麟980希望通过ARM的新Cortex A76 CPU,G76 GPU,内存控制器,ISP和更新后的
NPU等新内部IP模块,再加上领先的7nm制造工艺,解决这些问题。
w********2
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英特尔没有充分的意识到移动市场与过去的PC市场有极大的不同, 同时,也低估了ARM
的发展潜力,给自己埋下了祸根和竞争对手,当ARM开始腾飞的时候,英特尔后悔已晚
矣。其实,英特尔目前在移动市场上的艰难处境完全可以避免,如果它同苹果的关系更
为密切一些的话。在苹果iPhone推出前,英特尔未能争取到机会与苹果合作,错失了第
二次腾飞的最好的时机,结果苹果也选择了ARM芯片。试想,如果当初苹果选择搭载英
特尔处理器芯片的话,那么英特尔现在无疑已经主导了整个移动芯片市场。
w********2
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统计数据显示,早在2014年,芯片就超过了石油和大宗商品,成为了我国第一大进口商
品,而随着近几年来随着智能手机渗透率的提升,以及物联网、人工智能、轨道交通等
下游应用市场的发展推动,我国对于芯片的需求保持着快速的发展。据IHS报告,2016
年付运至中国的半导体价值约为1590亿美元,占全球半导体价值约45.2%,而据海关总
署数据,截至2017年10月底,中国集成电路进口金额已高达2071.97亿美元,同比上涨
14.5%。同期,中国原油进口额为1315.01亿美元,中国芯片进口已是原油的1.57倍(面
包财经数据)。
w********2
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细数华为海思芯片和ARM内核
半导体行业联盟 • 2018-09-10 09:15 • 3779次阅读 0
很多人对于华为海思芯片非常感兴趣,相关的讨论争论自然也不会少,在论坛上有时候
也会看到。有人把它吹上天,也有人说它毫无技术含量。我看完之后痛心疾首,觉得很
多人说的很多方面都是不对的。所以献上此文,客观介绍一下芯片的设计制造流程。
卖弄前先自我介绍顺便声明一下,本人海思新员工,但不从事芯片设计类岗位,只是最
近听过一个关于芯片的培训,再加上本人对芯片如何实现等问题也比较好奇,所以搜集
过一些非官方、不科学资料,发表一下浅鄙之见。
一、工艺制程并不是越小越好
OK,废话不多说,对于芯片,先说一些自己感兴趣的,可能涉及海思的不多。经常能听
到有人争论40nm工艺、28nm工艺,14nm工艺,那么这个多少nm指得是什么呢?
它指的是mos管在硅片上的大小,mos管就是晶体管,它是组成芯片的最小单位,一个与
非门需要4个mos管组成,一般一个ARM四核芯片上有5亿个左右的mos管。世界上第一台
计算机用个是真空管,效果和mos管一样,但是真空管的大小有两个拇指大,而现在最
先进工艺蚀刻的mos管只有7nm大。
说到这里,大家一定和我一样,非常好奇如何在一个15mm*15mm的正方形硅片上制作出5
亿个大小仅为40nm的mos管。如果要用机械的方法完成这一过程,世界上很难有这么精
密的仪器,可以雕刻出nm级的mos管,就算有,要雕刻出5亿个,所需要的成本、时间也
是难以估计的。
借助光可以在硅片上蚀刻下痕迹,掩膜就可以控制硅片上哪些部分会被蚀刻。掩膜覆盖
的地方,光照不到,硅片不会被蚀刻。硅片被蚀刻后,再涂上氧化层和金属层,再蚀刻
,反复多次,硅片就制造好了。一般来说,制作硅片需要蚀刻十几次,每次用的工艺、
掩膜都不一样。几次蚀刻之间,蚀刻的位置可能会有偏差,如果偏差过大,出来的芯片
就不能用了,偏差需要控制在几个nm以内才能保证良品率,所以说制作硅片用的技术是
人类目前发明的最精密的技术。
芯片可以靠掩膜蚀刻,批量生产,但是掩膜必须用更高精度的机器慢慢加工制作,成本
非常高,一块掩膜造价十万美元。制造一颗芯片需要十几块不同的掩膜,所以芯片制造
初期投入非常大,动辄几百万美元。芯片试生产过程,叫做流片,流片也需要掩膜,投
入很大,流片之前,谁都不知道芯片设计是否成功,有可能流片多次不成功。所以国内
能做高端芯片的公司真没几家,光是掩膜成本就没几个公司支付得起。
芯片量产后,成本相对来说就比较低了,好的掩膜非常大,直径30厘米,可以同时生产
上百块芯片。芯片如果出货量很大,利润还是非常高的,像英特尔的芯片,卖1000多一
块,可能平均制造成本100不到。但如果出货量很少,那芯片平均制造成本就高得吓人
,几百万美元打水漂是很正常的。
海思芯片价格有没有竞争力,还得看华为手机出货量大不大。看到有人问20nm好还是
40nm好,从大小上来看显而易见20nm好。20nm意味着mos管大小只有40nm的1/4。mos管
工作时是一个充电放电的过程,mos管越小,它充电需要的电量越小,所以功耗越小。
而且mos管小之后,门电路密度就大,同样大小芯片能放的mos管数就越多,性能空间越
大。40nm工艺门电路密度是65nm的2.35倍。但以上都是在不考虑漏电和二级效应的情况
下的理论数据。
当然,IC尺寸缩小也有其物理限制,当我们将晶体管缩小到 20 奈米左右时,就会遇到
量子物理中的问题,让晶体管有漏电的现象,抵销缩小 L 时获得的效益。作为改善方
式,就是导入 FinFET(Tri-Gate)这个概念,如下图。在 Intel 以前所做的解释中,
可以知道藉由导入这个技术,能减少因物理现象所导致的漏电现象。
为什么会有人会说各大厂进入 10 奈米制程将面临相当严峻的挑战,主因是 1 颗原子
的大小大约为 0.1 奈米,在 10 奈米的情况下,一条线只有不到 100 颗原子,在制作
上相当困难,而且只要有一个原子的缺陷,像是在制作过程中有原子掉出或是有杂质,
就会产生不知名的现象,影响产品的良率。
如果无法想象这个难度,可以做个小实验。在桌上用 100 个小珠子排成一个 10×10
的正方形,并且剪裁一张纸盖在珠子上,接着用小刷子把旁边的的珠子刷掉,最后使他
形成一个 10×5 的长方形。这样就可以知道各大厂所面临到的困境,以及达成这个目
标究竟是多么艰巨。
再说说二级效应吧,学过初中物理的都知道一个最简单电路的组成,包括电源、导线、
电阻。接通电源,电流就瞬间流过电阻。如果把电阻换成电感,则电感会有一个逐渐充
电的过程,这种情况下,电流就不是瞬间流过电感。
其实电阻也有感抗,只是非常微小,可以忽略不计。但如果接在电阻上的电压非常微小
,电流量非常微小,那此时,感抗就不能被忽略不计了。二级效应在芯片制程非常小时
(28nm以下),非常明显,mos管由于电压低,电流小,充电受到感抗的影响比40nm大,
充电速度慢。芯片想要达到高频率,mos管要加载更高的电压,这样就增加了功耗。漏
电也是低制程的一个副作用,也需要提供芯片的功耗才能克服。所以低制程带来的功耗
优势就被漏电和二级效应扳回去了很多。
当然,新的工艺、好的工艺可以部分解决上面两个问题,不同工艺用的物理、化学材料
不同,工艺流程也不同。高通四核用的是老28nm工艺,目前来看,这个28nm工艺相比
40nm工艺优势不大。
然后制程方面,目前听过的最先进的制程是7nm,但这个制程只存在于实验室里,远远
没有达到大规模量产的需要。低制程有些困难是难以克服的,学过物理的都知道光的衍
射,低制程意味着掩膜透孔会非常小,衍射会非常严重,这样肯定是无法蚀刻硅片的。
这个问题也许可以通过使用电子射线或者其他粒子射线来蚀刻硅片解决,但这是那帮孙
子去想的问题了。
二、芯片设计考验公司技术水平
说说设计吧,芯片设计分为前端设计和后端设计。前端设计就像做建筑中的画设计图,
芯片的逻辑、模块、门电路关系都是前端设计完成的。后端设计则是布局布线,芯片做
出来,最终是个实际的东西,那每个mos管摆放什么位置,每一条线怎么连,这个都是
后端设计决定的。前端设计没啥好说的,虽然技术含量非常高。
我就说说后端设计吧,有趣一点。5亿个mos管的布局布线,虽然很多用的是IP硬核,别
的厂商已经帮忙做好了,但这绝对不是一个轻松的活。拿导线来说,两条导线在一个硅
平面上不能交叉,它们可不像我们家里的导线,包了一层塑料。如果把5亿个mos管的导
线放在一个平面上,还要让某些连接、某些不连接,还不能交叉,这绝对是不可能的。
事实上,一个芯片布线,从上到下可能有十几层。每一层都是蜘蛛网一样的布线,如果
我们化身成一个1nm的小人,进入芯片的世界走一圈,那绝对会发现那是一个非常宏伟
,非常不可思议的世界。后端设计除了要保证线路正确连接,还要使模块占用面积小,
功耗小,规避二级效应,要求是很高的。名牌大学毕业搞后端,搞个两年也才刚刚入门。
再说说仿真,芯片在流片之前,谁都不知道它长什么样子,更难以去揣测它设计是否成
功、合理,流片成本又非常高,不可能为了验证设计是否成功去流片。这个时候就需要
用到仿真,用计算机去模拟电路的运行情况。仿真贯穿芯片设计的始末,有前端仿真、
后端仿真、模拟仿真、数字仿真…仿真脱离不了计算机仿真软件,像Sysnopys、
Cadence它们是芯片设计、验证软件领域的巨擘,海思每年付给他们的费用我不知道,
但起码千万级别。
仿真是一个需要超高性能计算机的任务,海思在IT中心有大量高性能计算机组成云计算
资源,但在面对大型仿真时还是很吃力,跑几个小时只能模拟出芯片几秒钟的运行情况
。因为要跑仿真,这些计算机一天24小时都在跑。顺便说一下我们部门一个Linux服务
器的配置,英特尔4核4GCPU,内存16G。
这个只是一个打杂的服务器,放个数据库,编译几个软件。海思小网的Solaris接入服
务器同时有上百人在上面办公。从这点也可以看出,做芯片投入还是非常大的,就光这
些软件、硬件成本,每个人每年要花掉公司几十万。
再说说海思目前的水平,我也不想吹牛,确实和美国那些公司比起来有很大差距。毕竟
80年代,人家芯片设计、制作都已经非常成熟的时候,我们才有第一台计算机。比如
K3V2,它上面很多模块都是别人的,公司花了大笔钱买了版权,这个叫IP核。
IP核分软核和硬核,现在貌似也有软硬结合的核…它是什么东西呢?比如ARM指令授权,
它就是软核,它只规定了CPU的指令集,好比建桥,它只告诉你桥应该建多长、多宽、
大概长什么样,但是具体细节没有,不告诉你电路在芯片上怎么摆放,怎么连线。软核
的好处是给了很大的发挥空间,模仿、抄袭也简单,以后做类似东西可以参考。硬核就
是它只告诉你电路在芯片上具体长什么样子,把它摆上去用就行了。硬核的好处是它一
般都是经过其它芯片验证的,很容易了解它的具体性能。但你几乎不可能修改它,也很
难了解它的实现细节,毕竟有几千万个mos管,人怎么分析。
海思自主IP核不多,主要集中在基带方面和数字电视机顶盒方面,这两块还是比较牛的
,海思机顶盒芯片占世界份额90%以上(听老大说)。像K3V2大部分还是在搭积木,搭个
USB核,搭一个音频解码核…但客观地说,现在芯片设计分工越来越细,每个公司只是
完成其中一小部分,就算是高通,也用了很多其他公司的IP核。
一个公司想把所有活都干了,那绝对是不可能的,就算做到了,它的芯片也不会有竞争
力。其实玩搭积木也是很有技术含量的,海思肯定是国内玩得最好的公司。目前公司的
一个目标也是把越来越多的模块自主化,但是需要时间。
先从最底层芯片说起,开头说了mos管,现在说说与非门。上面说了mos管是芯片的最小
单位,但这是对于芯片制造厂而言的。芯片设计时不会直接画mos管,在数字电路中,
使用的最小单位是门电路,与非门就是用得最广泛的一种。一个与非门大概要4个mos管
组成,与非门大家应该都非常熟悉。如下图:
大家都知道,家里的开关有两种状态嘛,打开和关闭。当上图中的开关1和开关2两个开
关中只有1个开关打开时,经过与非门处理,开关3就打开了。如果开关1和开关2两个开
关都关闭或者两个开关都打开,经过与非门处理,开关3就关闭了。 其实和与非门类似
的东西生活中随处可见。比如说有的人家里有一个灯,这个灯在家门口设了一个开关,
方便进出家门时开关灯。在床边也设了个开关,方便晚上睡觉时关灯。这个其实就是一
个与非门,两个开关控制同一个灯。一个开关打开,灯就亮了,两个开关同时打开或者
关闭,灯就灭了。
这样的话,用一个与非门和一个与门就模拟了最简单的一个加法器,最大只能计算1+1
。计算机中有几亿个这样的门电路,它们组合起来就能做非常复杂的运算。现在的大部
分CPU都是64位的,这种CPU肯定会有64位加法器甚至128位加法器。拿64位加法器来说
,它最大可以计算出18446744073709551616 + 18446744073709551616。
说到这里,不得不说说芯片频率。K3V2年初时号称1.5G四核,到发布密派时,又改口1.
2G,到D1四核,又改成1.4G…可谓坑爹至极,这件事也引发了不少争论。但估计大部分
人和我原来一样,只知道争论多少G,不知道这个芯片频率意味着什么。先说说1G是什
么概念吧,就是每秒钟10亿(1,000,000,000)次。为什么会有这个东西呢?刚才我说了与
非门,开关3是随着开关1和开关2的变化而变化的,对人类来说,开关3的变化速度很快
,是瞬间的,但这个变化总是需要一点时间的。开关3可能是另外一个门电路的输入开
关,如果变化到一半,它的下一个门电路就接受开关3的输入,可能会产生很严重的问
题。
一般来说,一层门电路需要等它的上一层门电路完全变化完毕,输出稳定之后,它才接
收上一层的输入,开始变化。这个时候就需要有一个指挥家来指挥这些门电路什么时候
开始变化,这个指挥家就是芯片频率,指挥家会定时发出脉冲,1G就是每秒1一次脉冲
。门电路等脉冲到来的时候就开始做这个变化。
从上面可以看出,指挥家指挥得越快,芯片运算速度越快。但要说明一点,两倍的频率
并不代表两倍的性能。因为CPU和内存、外设频率不同步,它们之间的频率相差越多,
CPU空转的次数越多。另外再说一点,门电路变化的过程其实就是mos充电放电的过程,
mos管充电放电越快,芯片的频率可以做到越高,而二级效应会减慢mos充电放电的速度
。如果mos管想要充电放电快一点,要提高mos管电压,这样就提高了芯片的功耗。
大家对海思比较好奇的,可能都有这么几点疑问:
1、海思用了ARM的IP核,是不是闭着眼睛就能把K3V2(海思4核A9架构处理器)整出来?
2、ARM核究竟是怎么回事?
3、开发K3V2的团队实力如何,在海思地位怎么样?
4、海思究竟有没有竞争力,核心技术在哪里,和国外比相差多少?
先说说ARM的IP核吧,ARM授权包括指令集和CPU核心架构。据我了解,除了高通外,其
它芯片厂商都使用了ARM的CPU核心架构,也就是经常可以听到的A9 A15。高通比较高端
,CPU核心架构自己搞,如果搞得比A9 A15好的话确实可以提高CPU性能,但由于ARM收
取高昂的核心架构修改费用,所以要付更多的钱给ARM。指令集是CPU与上层的编译器、
操作系统和应用程序的接口,使用ARM指令集意味着你做的CPU可以兼容安卓系统、安装
应用、C编译器。
如果哪个公司自己整一套全新的指令集,那它做出来的CPU一点用处没有,既没有操作
系统也没用应用。此前联想出了个K800,用的是英特尔Atom CPU,这款CPU非常特别,
使用X86指令集,结果是一出悲剧,很多游戏兼容不了。不过英特尔还得感谢谷歌,否
则这个CPU连安卓都兼容不了。目前来看,CPU不用ARM指令集很难玩转,而且随着越来
越多应用只支持ARM,ARM的地位会越来越巩固,就像电脑CPU,如果不用X86指令集,连
Windows都很难安装,这是一个垄断的帝国。
下面说说CPU核心架构,说之前不得不先谈谈PDK。PDK是ProcessDesign Kit 工艺设计
包,它和晶圆厂的制作工艺紧密相关。PDK是什么呢,它描述了一个具体工艺基本元器
件的电器特性。比如台积电28nm工艺和40nm工艺做出来的mos管电器特性肯定不一样。
28nm工艺和40nm工艺做出来的mos管额定电流范围、电压范围肯定不同,在相同外界输
入下,输出曲线也肯定不一样。芯片公司如果没有PDK,根本不知道设计出来的电路性
能如何,也没办法跑仿真。简单一点说,你拿40nm PDK设计电路,用28nm工艺生产,生
产出来的芯片绝对一点用处没有。所以说芯片设计非常苦逼,搞编程的,代码可以重用
,搞芯片设计的,如果换了生产工艺,很多东西得要从头再来。
ARM给华为的CPU核心架构只是FPGA代码,它不是工艺相关的,数字前端设计的工作会少
不少,但后端设计有大量的工作要做。但ARM提供的仅仅是一个计算核心,外围一个都
没有。外围包括一些什么呢?比如USB IP核,没有这个,手机就没有USB功能;比如GPU,
这个不用我多说吧;比如音频IP核,杜比音效就是这么来的;比如视频解码IP核,没有这
个,看视频只能软解;还有CPU功耗控制IP核,K3V2功耗低,说明海思这一块做得不错。
这些外围的IP核海思很多都是外购的,海思也自主了一部分。所以说看CPU真心不能只
看频率,外围IP有好有坏,有些比较高端的IP核授权费用非常高。即使买了很多IP核,
但芯片也绝不是闭着眼睛就能整出来的。
顺便说一下,高通芯片外围的IP核很多也是外购的。再说说开发K3V2的海思图灵团队,
这个团队的前身是海思平台的数字什么开发部,具体叫什么我忘了,做K3V2之前,也没
什么名声。这个团队的技术实力和海思其它开发部的技术实力差不多,因为做K3V2的时
候图灵也没有说去别的部门抓厉害的壮丁进去。另外,K3V2完全不能说是海思做的最有
技术含量的产品。海思成立七、八年了,做K3V2之前核心技术都在路由器芯片和安防芯
片那块。
大家可以去百度一下华为最新的高性能路由器,吞吐量是思科高性能路由器的好几倍,
至少领先思科一年。这是怎么做到的呢?因为那些路由器用的是海思专门定制的芯片,
这些芯片也是ARM架构的,只是外围IP核变成了处理网络数据的IP核,这些IP核都是有
自主知识产权的。把程序写进芯片是目前的一个趋势,典型的例子就是原来播放rmvb都
是用播放器软解,软解的时候CPU占用率非常高,稍微清晰一点的容易卡,而现在的CPU
或显卡基本都有硬解rmvb的的功能。把程序写进芯片可以让程序跑得更快,所以华为的
路由器在性能上可以超过思科。
所以说海思绝对不是第一次做ARM,能做出四核K3V2也是有原因的,另外八核、十六核
目前都在研发过程中。海思在做手机芯片时和国外厂商比,几乎没有任何优势,因为除
了K3,原来基本没有做过手机芯片,IP核自主化程度还比较低,优势还得靠积累,这个
要慢慢来。另外,海思也有自己的核心技术,其它厂商来做路由芯片,不见得能比海思
做得好。
w********2
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国内半导体市场接近全球的三分之一,但国内半导体自给率水平非常低,特别是核心芯
片极度缺乏,国产占有率都几乎为零。芯片关乎到国家安全,国产化迫在眉睫。2014年
《国家集成电路产业发展推进纲要》将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。大
基金首期投资成果显着,撬动了地方产业基金达5000亿元,目前大基金二期募资已经启
动,募集金额将超过一期,推动国内半导体产业发展。
w********2
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经过多年的发展,国内半导体生态逐渐建成,设计制造封测三业发展日趋均衡。设计业
:虽然收购受限,但自主发展迅速,群雄并起,海思展讯进入全球前十。制造业:晶圆
制造产业向大陆转移,大陆12寸晶圆厂产能爆发。代工方面,虽然与国际巨头相比,追
赶仍需较长时间,但中芯国际28nm制程已突破,14nm加快研发中;存储方面,长江存储
、晋华集成、合肥长鑫三大存储项目稳步推进。封测业:国内封测三强进入第一梯队,
抢先布局先进封装。设备:国产半导体设备销售快速稳步增长,多种产品实现从无到有
的突破,星星之火等待燎原。材料:国内厂商在小尺寸硅片、光刻胶、CMP材料、溅射
靶材等领域已初有成效;大尺寸硅片国产化指日可待。
这个好像有点吹。
p*******9
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芯片行业需要刘跨越。
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功能介绍 网际传媒ASML的人和我说的
芯片的最后就这这两样美国对华“芯片禁令”背后的全球芯片产业版图与...
最近投资人看芯片的创业项目都看不过来了看完这个,你还会不会无知高喊快造出“爱国芯”
进入Military版参与讨论
w********2
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以生产设备为例,全球三大巨头应用材料、泛林和ASML,美国独占前两席,而且应用材
料在除光刻机以外的几乎所有领域都领先,包括蚀刻、薄膜沉积等。
更恐怖的是,全球三大EDA软件(用于芯片设计)巨头铿腾、明导和新思,均为美国企
业,全世界几乎所有芯片设计和制造企业都离不开它们。
高端芯片方面,中兴事件暴露出来的众多短板,包括ADC/DAC(数模转换)、FPGA、高
速光通信接口等芯片,目前也都依赖美国厂商,包括德州仪器、赛灵思、亚德诺等。
美国的惊人统治力还体现在生态系统上。
目前,三种主流的芯片架构X86、MIPS和ARM,前两种都是美国血统。其中,英特尔的
X86架构,与微软的Windows系统结盟,称霸台式机市场。ARM架构虽然是英国血统,却
离不开安卓和iOS系统的支持,两者合计占有全球95%以上的手机市场。
而且,ARM其实诞生于苹果的一款失败产品。
如今,在全球20大半导体公司中,美国依旧独占八席,处于绝对的霸主地位,并且基本
都是卡住核心的关键性公司。
w********2
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在这个产业链上,国内企业的差距是全方位的。
首先看设计,华为海思和紫光展锐分列国内前两名。目前,两家公司在不少领域已是世
界领先水平,但一个巨大的问题是,其架构授权的核心都被外人掌握。
目前,国内仅有中科院的龙芯和总参谋部的申威拥有自主架构,前者用于北斗导航,后
者用于神威超级计算机,民用领域基本是空白。
设备和材料是又一大短板。制造芯片的三大设备光刻机、蚀刻机和薄膜沉积,国内仅中
微半导体的介质蚀刻机能跟上行业节奏,其7纳米设备已入围台积电名单。
此外,北方华创在氧化炉和薄膜沉积设备上成绩不俗,但基本还处于28纳米级别。其他
设备,如离子注入机、抛光机和清洗机,也差不多。
差距最大的是光刻机。光刻机用于将设计好的电路图曝光在硅片上,蚀刻机则负责微观
雕刻,刻出沟槽或接触孔。目前ASML最先进的EUV光刻机,即将投入三星、台积电的7纳
米工艺,而国内上海微电子的光刻机,仍停留在90纳米量产的水平。
材料方面,日本是全球领先者。
在制造芯片的19种主要材料中,日本有14种位居全球第一,总份额超过60%。全球近七
成的硅晶圆产自日本,那是芯片制造的根基。
反观中国,硅晶圆几乎是空白,8英寸国产率不足10%,12英寸依赖进口,打破垄断的希
望还在张汝京创办的新昇半导体,今年即将量产。他也是中芯国际的创始人。
除了硅晶圆,国内企业还在溅射靶材、研磨液等材料上有所突破,并实现了国产化。前
者用于制作金属导线,后者用于芯片研磨抛光。
以上均为单点突破,距离整个行业的崛起还比较远。
芯片制造,国内最先进的是中芯国际和厦门联芯,目前能做到28纳米量产。而它们的竞
争对手,三星、台积电等巨头即将在今年量产7纳米,相差两三代。
最后是封测。这是目前大陆最接近国际水平的领域,长电科技收购新加坡星科金朋后,
跻身全球第三。但全球封测中心在中国台湾,以日月光为首的台湾企业,拥有50%以上
的市场份额。
在这样一个超长的产业链中,全球通力合作必不可少。以光刻机为例,荷兰ASML一骑绝
尘,但它的成功得益于各国的鼎力合作,镜头来自德国蔡司、光源来自美国,这几乎是
西方近百年工业的技术结晶。
但中国在这个产业链上处于不利地位,经常面对不友好的产业环境。这次的中兴事件只
不过是浮上台面的斗争与封锁,而台面下的争斗几十年来则是一直没有消停。
w********2
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芯片制造是人类历史上最复杂的工艺,加工精度为头发丝的几千分之一,需要上千个步
骤才能完成。其难度,堪比两弹一星。
如此复杂的工艺,需要巨额的投资。例如,建一个芯片工厂,就动辄需要上百亿美元。
这样的投资规模,只有跨国巨头乃至国家才能完成。
这让巨头企业在产业中更具优势,也直接导致了行业的不断集中。
过去40年,半导体行业呈现加速垄断趋势。1995年,全球七大半导体企业投资占比24%
,如今这个数字已飙升至80%以上。40年前,全球有几十家主要的设备制造商,如今只
剩下三四家。
不仅如此,巨头们不但自身可以使出很多种手段惩戒后来者,甚至还组建产业联盟扼杀
后来者。
手段之一是低价倾销。这里面都是套路:一开始你没有,它通过垄断积累暴利;等你做
出来,它马上降价倾销,让你越做越亏,暗无天日,最终断了产业化的念想。
当年液晶大战的惨痛就这样。三星、夏普等液晶巨头,一开始不愿在华建厂,而等深圳
市政府组织国内彩电巨头,以及京东方要展开反攻时,他们却又主动跳出来求合作。结
果导致长虹动摇并撤出,京东方则被晾在一边,国产计划泡汤。
享受这一“待遇”的,还有MOCVD设备商。MOCVD是制造LED芯片的设备,在国产化之前
,美、德两家巨头凭借垄断,每台设备卖2000万。而等国内厂商开始介入时,售价立刻
暴跌至600万。结果,数十个国内玩家,如今只剩下中微、中晟光电等少数几家。
去年,高通在华推出重磅计划,与大唐电信旗下的联芯科技成立领盛科技,联手进军中
低端芯片市场。关心国内芯片产业的很多人士都一致认为,这是高通要“借刀杀人”,
要以领盛科技用价格战的方式绞杀正在向中高端芯片市场进军的紫光展讯。而5月4日的
最新消息显示,这家合资企业已正式获批。
手段之二是发动专利战,拖住对手,打击下游客户信心。
2000年,张汝京出走台湾,在上海创建中芯国际。之后,他从台积电四处挖人,使得中
芯短时间内迅速崛起。但厄运随之而来,老冤家张忠谋很快就发起了专利战。这场持续
近七年的战争,最终的结果是中芯割地赔款,张汝京黯然出局。
台积电通过此举,成功拖住了中芯。而当初引进张汝京的江上舟,也在两年后辞世,死
前一直惦记着中芯的未来。
同样的一幕发生在中微身上。2007年,尹志尧领衔的中微刚推出自己的蚀刻机,就被老
东家美国应用材料告上法庭。紧接着,另一巨头泛林火上浇油。好在中微从一开始就小
心规避专利陷阱,最终赢得了诉讼。
但结果却不甚理想,中微不但赔上巨额的诉讼费,还赔上了下游客户的信心。再加上适
逢经济危机,不得不暂时砍掉MOCVD业务。
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2006年以后,国家又搞了01和02专项。前者剑指核心电子器件、高端通用芯片和基础软
件,俗称核高基;后者剑指IC制造和成套工艺。
近年来,两个专项相继开花结果,例如中微的蚀刻机已看齐世界水平,中芯国际的工艺
已挺进到28纳米,但受限于不友好的产业环境,水平还是差强人意。
以光刻机为例,ASML的EUV光刻机即将投入7纳米工艺,而国内最先进的量产水平是90纳
米。之所以差距惊人,原因之一是买不到高水平的镜头和光源,这是光刻机的核心部件
,而国内缺乏相关的技术。
坊间一直传说,瓦森纳协定禁止向中国出口高端光刻机。这种说法后来遭到ASML公司的
否认,该公司声称,最快将于2019年在中国晶圆厂见到EUV光刻机。
但业内人士透露,在瓦森纳协定中,确实是有光刻机限售条款的,只不过每隔几年,条
款就会作相应的调整。之所以调的原因也是,国产水平在不断提高,所谓的调整,顶多
也就是“敌人”不断地根据我方的进展调整炮火的轻重与射程。
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我们尤其缺行业的领军人物。这些年,01/02专项取得的重大突破,很多都是海归创造
的,他们长期任职于欧美半导体公司,拥有丰富的行业经验。
张汝京,德州仪器工作20年,在全球盖过20座芯片工厂。回国后,创办了中芯国际,以
及国内第一家12寸硅晶圆厂,被誉为中国半导体之父。
尹志尧,闯荡硅谷20年,先后任职于英特尔、泛林和应用材料。回国后,创办中微半导
体,几乎以一己之力,将国内介质蚀刻机带到了世界水平。
此外,曾任职于霍尼韦尔的姚力军,回国后做出了高纯度溅射靶材;美国留学归来的王
淑敏,研发出国内第一款研磨液,打破了国外垄断。
日本、韩国和中国台湾地区,也是半导体人才的重要来源。大陆两大代工厂,中芯国际
和厦门联芯,都有台湾背景,很多技术人员也来自台湾。
这几年,国内存储器的跨越式发展,也离不开日本、韩国、中国台湾技术人员的贡献。
日本厂商尔必达破产后,大批日本人赴中国寻找机会,包括前社长坂本幸雄。
以紫光为例,外界看到其董事长赵伟国在资本和产业上动作频频,而事实上,他用心同
样多的也是找人。其总投资预计1000亿美元左右的长江储存的执行董事长高启全,便是
他费尽心思从台湾争抢过来的世界级半导体产业猛人。
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2002年,上海微电子总经理赴德国考察,有工程师告诉他:“给你们全套图纸,也做不
出来。”开始他不服,后来明白了。那里的抛光工人,祖孙三代干着同样一件事,“同
样一个镜片,不同工人去磨,光洁度相差十倍。”
这恰是中国半导体行业的一个切肤之痛。
我们不缺设计人员,但缺工艺工程师,而这类人才很难靠引进来满足。
中芯国际之所以在制程上落后2-3代,除了光刻机等设备受限外,工艺上的经验欠缺才
是更重要的原因。
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一款自主芯片,来自总参56所的申威,则撑起了我们的太湖之光超级计算机。
军用很出彩,民用却卖不出去?问题就在生态链上。
军用市场是一个封闭的小圈子,产品追求稳定性和抗干扰,对性能并不敏感。龙芯和申
威在这里能找到自己的位置。
反观民用市场,性能为王,技术迭代快,龙芯和申威很难融入这样的生态链。
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据《科技日报》11月1日消息,10月28日在济南召开的智能制造发展研讨会上,多名业
内专家讨论了中国机械工业的发展现状和前景。
中国机械工业联合会特别顾问的蔡惟慈说:“中国低压电器、紧固件、轴承等量大面广
的基础元器件和零部件虽大量出口,但其中高端产品却必须进口。几乎每个小行业都存
在着低端大量出口,高端不得不大量进口的现实。”
他表示:“没有高水平的基础零部件、基础材料、基础工艺及基础机械的支撑,就无法
改变中国制造‘低档货’的形象。”
中国院士谭建荣则称,“高精度、大尺寸等关键零件的精密加工需要高端锻压机床,后
者也是重大工程的基础”,随着中国高精度、深拉伸、超低速等极端工况的需求增加,
中国锻压机床自主设计开发面临重重困难,“欧美锻压机床数字控制化率可达80%,而
中国只有不到30%。”
谭建荣说,2016年大陆金属加工机床外贸逆差45亿美元,仪器仪表逆差126亿美元,汽
车逆差更高达338亿美元,高端供给不足矛盾突出。
“相同型号、用于小型精密零件的高速力机,日本设备的下滑块速度可达每分钟4000次
,而中国产品的最高速只有每分钟1200次。”
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2007年8月16日,美国MIPS科技宣布,中国科学院计算技术研究所的龙芯中央处理器获
得其处理器IP的全部专利和总线、指令集授权。
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纵观龙芯CPU的研发过程,就是一个试图山寨美国公司CPU技术,但最终还是购买美国公
司CPU专利,反过来在大陆的宣传如百度上可以看到,龙芯是“中国科学院计算所自主
研发的通用CPU,采用RISC指令集,类似于MIPS”的全貌。
相关主题
看完这个文,你还会不会无知地高喊快快造出“爱国芯”[@裸嘢李 转]这次神威1600出来,洋人有点急了
制造尖端芯片和制造原子弹,哪一个更难?EUV异常难产 不久前
中国不是不会造芯片,是不会遭光刻机中国专家谈美禁售中国芯片:就算解禁也要查它10年
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网友2012年就表示,龙芯算是中国现在一项重要科研项目了,钱是几个亿几个亿往里砸
,印象中有六七年过去了,还是蒙着一层神秘的面纱。性能据说是媲美奔腾4了,后来
才补充了一个P42.0,但是这个结论怎么来的,用哪种方法测试的,还是不知道。向外
界发放了第一批龙芯电脑,但是测试数据必须保密,甚至连《微型计算机》这种权威杂
志也不例外。
网友还说,龙芯主设计师胡伟武放出的每篇关于龙芯的论文都必然提到毛泽东,还占不
少篇幅。每当他遇到技术难题时,就组织龙芯小组学习毛泽东思想,结果就攻克了一个
个难题。
第一财经日报2009年6月18日以“龙芯购美公司专利授权:CPU核自主产权战略失败”为
题报道,全球老牌处理器架构企业美国美普思(MIPS)17日表示,中国龙芯背后的中科院
计算技术研究所,近日获得其MIPS32与MIPS64架构的授权,后者将借此开发龙芯CPU。
半导体观察人士王艳辉表示,龙芯要发展,独立签约MIPS是唯一的出路,但这标志着自
主产权的「CPU核」战略失败。
美普思处理器架构与英特尔、AMD不同,它暂时无法获得微软操作系统支持,只能依靠
Linux阵营。
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据第一财经,「一个CPU是否自主研发,不在于其采用了什么指令集,而在于它对指令
集的实现能力。」市场观察人士说,就好像一本小说是否精彩,不在于使用英文字母书
写还是用阿拉伯字母书写一样,「定义指令集没什么技术含量,但是实现这个指令集却
需要科研人员付诸巨大的努力。」
2006年3月,龙芯通过购买意法半导体授权MIPS64架构获得美国MIPS指令的使用权,暂
时通过购买技术脱离知识产权的法律纠纷。
早在2005年8月,调研机构InStat就表示,中国已经开始生产龙芯二号,并声称这基本
上是模仿美国MIPS公司的MIPS芯片。龙芯二号与MIPS芯片的架构有95%的类似性,可以
看作是MIPS架构的一个变种,但并没有获得MIPS科技公司的授权,因此很有可能会面临
法律纠纷。
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2005年,胡伟武在接受CBN记者采访时谈到,过去三年来MIPS确实一直在和中科院计算
所谈专利授权的事情,也正在接近成交,但快到最后时曾一度放下了。据了解,当时是
由于MIPS要价太高,达到500万美元,所以始终没有谈拢。
龙芯3A采用意法半导体公司(STMicro)65纳米CMOS工艺生产。
龙芯2E是一款采用64位元MIPSⅢ指令集的RISC处理器。
龙芯1号(英文名称Godson-1)是一颗32位元的处理器,内频(也称:主频)是266 MHz
,架构类似于MIPS R1X000。
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芯片制造要国产,同样设备商也要国产化,虽然路比较长,还是要走的,蚀刻也跟光刻
一样,设备都指望ASML,国产上不去,等于国家还没有完全把芯片制造掌握在自己手里
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目前国际上生产光刻机的主要厂商有荷兰的ASML、日本的尼康、佳能。其中,数ASML技
术最为先进。
国内也有生产光刻机的公司,比如上海微电子装备,但技术水平远远落后于ASML。
上海微电子装备目前生产的光刻机仅能加工90纳米工艺制程芯片,这已经是国产光刻机
最高水平。而ASML已经量产7纳米制程EUV光刻机,至少存在着十几年的技术差距。
光刻机是制造芯片的核心装备,过去一直是中国的技术弱项。光刻机的水平严重制约着
中国芯片技术的发展。我们一直在被“卡脖子”。
国内的芯片制造商中芯国际、长江存储等厂商不得不高价从ASML买入光刻机。
今年5月,日经亚洲评论曾报道,中芯国际向国际半导体设备大厂ASML下单了一台1.2亿
美元的EUV光刻机,预计将于2019年初交货。
另外,长江存储今年也从ASML买入一台浸润式光刻机,售价高达7200万美元。
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上海微装成立于2002年,其生产的光刻机包括晶圆制造、IC封装、面板、LED等,其中
封装光刻机在国内市场已占据不小的份额,这是国产光刻机取得的进步。
然而在代表着光刻机技术水平的晶圆制造光刻机方面,上海微装目前可生产加工90nm工
艺制程的光刻机,这是目前国产光刻机最高水平,而ASML如今已量产7nm工艺制程 EUV
光刻机,两者差距不得不说非常大。
事实上,12年前国家就已意识到发展光刻机的必要性。2006年国务院发布《国家中长期
科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》确定发展16个重大专项,其中“极大规模
集成电路制造装备及成套工艺”被列为“02专项”,该专项于2008年国务院批准实施,
并将EUV光刻技术列为“32-22nm装备技术前瞻性研究”重要攻关任务。
在这之后,国内光刻机的研究发展大多由“02专项”资金支持,目前除了上海微装已生
产出90nm光刻机外,2016年初光刻机核心子系统双工件台系统样机研发项目通过内部验
收,为我国自主研发65nm至28nm双工件干台式及浸没式光刻机奠定了基础。
此外,由长春光机所作为牵头单位承担起了“极紫外光刻关键技术研究”项目研究工作
也取得了一些成绩,成功研制了波像差优于0.75 nm RMS的两镜EUV光刻物镜系统,构建
了EUV光刻曝光装置,国内首次获得EUV投影光刻32 nm线宽的光刻胶曝光图形,上述成
果于2017年6月21日通过项目验收。
但上述研发项目成果也仅是通过内部验收,代表国产光刻机技术水平的仍是上海微装生
产的90nm工艺制程芯片光刻机,且尚未经过晶圆厂的产线验证,总体而言远远落后于国
际一流水平。
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事实上,不仅仅是光刻机,国产设备整体落后于国际水平。
这里所说的“落后”或不能简单称之为技术落后,一方面从技术水平上看的确整体落后
,但另一方面,部分国产设备在某些领域的技术水平或已达国际平均水平,但仍会面临
国产设备基本都会遇到的“拦路虎”——产线验证,因为很多本土设备生产出来后是难
以进入晶圆厂的产线进行试跑验证。
一位业内人士向笔者表示,目前国产设备厂商可通过在上海集成电路研究中心(ICRD)
这种平台承接一些很小的订单以对设备进行验证,但这也只能是一个缓慢切入的辅助过
程,要进入市场还是需要通过实际生产产线验证。
上述人士认为,近两年国内掀起的晶圆厂新建落地潮或为国产设备厂商提供了一个窗口
。新建产线前期量产为了把能控制的风险降到最低,一般情况下不考虑国产设备,但在
新建产线稳定后,在国家大力发展半导体产业的大环境下,或会考虑给国产设备切入的
机会。
上述业内人士认为,影响国产设备发展进程有两大主要原因:前期研发资金和人才配备
不足。资金方面,在国家大基金出现后,近两年国产设备已逐渐现身各领域的产线上,
而在这之前鲜有听闻;人才是发展半导体最重要的因素之一,国内在设备领域也极为缺
乏,ASML今年年初透露目前中国大陆Fab的ArF-Immersion 1970Di光刻机出现疑难杂症
问题时,需要从荷兰ASML总部请工程师过来。
对于国产设备如何进一步发展,上述人士提出了三点:一是内部整合,事实上国内半导
体设备领域已有厂商取得良好发展,如中微半导体,可将具有产品组合互补性的企业整
合到一起;二是继续加大资金支持,如国家大基金、02专项资金等还需继续加大投入;
三是人才方面,可通过与国外企业合作以引进技术或培养人才。
值得一提的是,2017年6月21日上海集成电路研发中心(ICRD)与ASML签署合作备忘录
,宣布将于在上海合作共建一个半导体光刻人才培训中心,就在昨日(5月21日),该
全球光刻人才培训中心正式揭牌,这是国内第一个世界级光刻人才培训基地。
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国产光刻机的发展
1、历史
我国光刻机设备的研制起步也不晚。从1970年代开始就先后有清华大学精密仪器系、中
科学院光电技术研究所、中电科45所投入研制。
清华大学精密仪器系是我国历史最悠久的工程学科院系之一,建有“精密测试技术与仪
器”国家重点实验室。1970年代,研制开发了分步重复自动照相机、图形发生器、光刻
机、电子束曝光机工件台等半导体设备,其中“分步相机”应用于全国100多个厂家,
受到好评。
中科学院光电技术研究所是中国光刻设备的最早研制机构之一,在1980年研制出首台光
刻机,分辨率3μm,属于接触/接近式;1991年研制出分辨率1um同步辐射 X-射线光刻
机;1993年研制出g线1.5um的分布重复投影光刻机,产率达32wph;1997年自主研发完
全“0.8-1um分步重复投影光刻机”。
中电科45所也是我国最早从事光刻机研发的骨干单位之一。当1978年世界上第一台量产
型g线分步投影光刻机在美国问世后,45所就投入了分步投影光刻机的研制工作,1985
年研制我国同类型第一台 g线1.5um分步投影光刻机,在1994年推出分辨率达0.8um的分
步投影光刻机,2000年推出分辨率达0.5um实用分步投影光刻机。
2、现状
2002年国家在上海组建上海微电子装备有限公司承担“十五”光刻机攻关项目时,中电
科45所将从事分步投影光刻机研发任务的团队整体迁至上海参与其中。目前,我国从事
集成电路前道制造用光刻机的生产厂商只有上海微电子(SMEE)和中国电科(CETC)旗
下的电科装备
上海微电子装备(集团)股份有限公司(SMEE)是国内技术最领先的光刻机研制生产单位
,目前已量产的光刻机有三款(见下表),其中性能最好的是90nm光刻机。2016年国内
首台前道i线扫描光刻机交付用户。2017年4月公司承担的国家02重大科技专项任务“浸
没光刻机关键技术预研项目”通过了国家正式验收;10月公司承担的02重大科技专项“
90nm光刻机样机研制”任务通过了02专项实施管理办公室组织的专家组现场测试。
asml11
电科装备光刻机是依托原来中电科45所的技术,45所从“六五”开始一直从事光刻机的
研制开发工作,先后完成我国“六五”、“八五”、“九五”期间的1.5微米、0.8微米
、0.5微米光刻机的研制任务。2002年分步投影光刻机研发团队迁至上海后,目前公司
主要研制生产用于100mm/150mm中小规模集成电路、二极管、三极管、电力电子器件、
MEMS和其它半导体器件制造工艺的单/双面接触接近式光刻机产品。
asml12
3、重大突破
曝光系统方面:2017年6月21日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所牵头研发
的“极紫外光刻关键技术”通过验收。长春光机所自1990年代起专注于EUV/X射线成像
技术研究,着重开展了EUV光源、超光滑抛光技术、EUV多层膜及相关EUV成像技术研究
,形成了极紫外光学的应用技术基础。2002年,研制国内第一套EUV光刻原理装置,实
现了EUV光刻的原理性贯通。2008年02专项将EUV光刻技术列为“32-22nm装备技术前瞻
性研究”重要攻关任务。以长春光机所牵头的项目研究团队历经八年的潜心钻研,突破
了制约我国极紫外光刻发展的超高精度非球面加工与检测、极紫外多层膜、投影物镜系
统集成测试等核心单元技术,成功研制了波像差优于0.75nm RMS 的两镜EUV 光刻物镜
系统,构建了EUV光刻曝光装置,国内首次获得EUV投影光刻32nm线宽的光刻胶曝光图形
,建立了较为完善的曝光光学系统关键技术研发平台。
双工件台系统:北京华卓精科科技股份有限公司(834733)是我国光刻机双工件台系统
的研发单位,2015年1月,“45nm浸没式光刻机双工件台系统样机优化设计”通过了详
细设计评审;2015年4月,“65nmArF干式光刻机双工件台”通过整机详细设计评审,具
备投产条件。目前,65nm光刻机双工件台已获得多台订单。接下来公司要完成28nm及以
下节点浸没式光刻机双工件台产品化开发并具备小批量供货能力,为国产浸没光刻机产
品化奠定坚实基础。作为世界上第二家掌握双工件台核心技术的公司,华卓精科成功打
破了ASML公司在工件台上的技术垄断。
中科院光电所研制出来的SP光刻机是世界上第一台单次成像达到22纳米的光刻机,结合
多重曝光技术,可以用于制备10纳米工艺。SP光刻机利用表面等离子体超衍射光学光刻
的原理,能刻出相当于光源波长十分之一甚至二十分之一分辨率的产品。
曝光系统和双工件台系统的成功,为我国高端光刻机的研发生产提供了奠定坚实基础。
SP光刻机的研发成功,给我国光刻机装备的追赶带来了曙光。
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上海微和荷兰ASML在光刻机上的差距客观上反映了中国和西方在精密制造领域的差距,
一台顶级光刻机的关键零部件来自不同的西方发达国家,美国的光栅,德国的镜头,瑞
典的轴承,法国的阀件等等等等,就算要命的是所有这些顶级零件都是对中国禁运的。
上海微是一家系统集成商,自己并不生产关键零部件,所以做不出22纳米以下的光刻机
真不是它的责任。现在国家的政策就是让上海微做好中低端光刻机,毕竟许多芯片并不
需要高端和顶级光刻机。做好了中低端,就能生存下去,慢慢的培养国内零部件商,一
点一点的往上做。
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高端光刻机技术上和荷兰ASML相差10多年,国家重大专项人员投入上正在加大力度。遵
循系统工程的开发流程,整机系统设计和集成能力是很好的,目前产品辐射到泛半导体
行业中低端光刻机和类光刻机设备,产品市场前景不错。封装光刻机国内市场80%以上
占有率,在东南亚也有销售;LED光刻机近期发力,订单多的干不完。年前,6代TFT面
板光刻机已出厂,进入量产节奏。
相关主题
中国专家谈美禁售中国芯片:就算解禁也要查它10年龙芯是定位问题!
Re: 中国半导体的困境!这篇讲的最全!中兴终于有救了? 全球半导体“隐形巨头”AR...
龙芯,BYD与华为的冬天人家设备商都澄清了
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smee是光刻机国家队,前道据说能做出90nm的'arf机台了,实际上商用恐怕还要等些时
候。中低端的mems,功率器件用的倒是看到过出货,但占有率估计还是问好,好在这个
领域是国家战略之所在,加上最近中兴通讯被美国禁售芯片,光刻机领域一哥smee前途
可期
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针对这个公司的研发岗位有没有前途,我给大家分析一下:如果只是把这个公司当做是
学习和跳槽的跳板,那么机械和光学相关岗位,是可以学到东西的,也是可以历练的。
而硬件和软件相关岗位,则意义不到,技能进步不大,除了软件测试还能学到点经验。
在这公司做硬件和做C语言软件,干了10年的跟在外面干一两年的,也强不到哪去。这
就是为什么公司里有的人说,能学到东西,有的人说学不到什么东西,那是因为岗位不
同。做硬件的,恐怕在里面干一辈子,估计连线路板都没设计过,PCB板也没画过,因
为他们的硬件板都是买的,几乎从来不自己设计。顶多偶尔写写FPGA,做做硬件测试之
类的。那你们说,在里面干多少年不都没什么长进吗?那你干的越久,年级再大点,出
去哪还有什么竞争力啊。做软件C语言的,在整个软件部,都是做上层应用,业务方面
的,就是二次开发,当C语言码工去了。而其他部门那些所谓做底层驱动的,那也只是
做vxworks应用,公司里的电路板是成套买来的,核心驱动都是卖家公司写好烧进去的
,你买来只要做上层业务应用就行了,其实也没啥难度和技术可言。公司里面很多20多
30多岁的男的和女的,干了很多年的,现在出去跳槽面试,人家都嫌弃他们C语言技术
深度太低,只会C语言,以及光刻机业务知识,其他什么都不知道,人家不需要你的光
刻机业务知识,所以在人家看来你比那些优秀的应届生也强不多哪里去,人家都不愿意
要。即使跳到那些所谓的大公司,也一样还是做C/C++,还是做不了更难的。做C语言的
,在当下主流技术的市场需求来看,如果不跟硬件打交道,也就是不做单片机和嵌入式
Linux系统,那还有啥搞头?年级一大点,都没人肯要你。
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SMEE是国家队,搞系统集成的,就是说90nm光刻机的部件不是自己的。
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IC前道光刻机没有真正量产,不过在低端市场已经得到市场认可。公司光刻机在先进封
装,LED领域的国内市场占有率已经超过国外公司。TFT光刻机也已经量产。
与国外公司的差距还是非常大,但长期发展有潜力。
难度在于核心零部件需要海外采购。
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上海微电子装备(集团)股份有限公司(以下简称SMEE)。SMEE成立于2002年3月,是多
家企业集团和投资公司投资组建的高科技有限责任公司,公司被上海市政府列入上海张
江高科技园区首批国有企业股权激励的试点单位,于2016年11月8日改制成为股份制公
司。
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中国芯片设计后来是追赶上来了,但是知其然知其所以然,主要原因是美国自相残杀太
厉害。
中国第一牛逼的计算机神威系列(神威太湖之光拿了超算TOP1),靠的是什么?90年代
末在计算机领域牛逼了几十年的DEC因为经营不善,破产了。而他们破产之前抱着跟大
家(指IBM/INTEL)同归于尽的想法,把技术上超级牛逼的Alpha 21164的全套资料给公
开了!于是,申威一代又一代的学习、扩展,吃透,以及青出于蓝。
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但说实话,DEC的巨巨们1992年推出Alpha系列时那个自信满满的25年产品生命周期的路
线展望图,也只是截止到2017年。申威靠自己的努力在2016年突破旧资料的格局,实现
了吃透再进化,进入异构众核时代,是追上了大师的水平,但也还是得承认我们和DEC
那群牛逼的距离还是很大的。
天河一号用的飞腾系列,靠的是什么?SUN的Sparc系列经营不善,破产之前把旧的各系
列都给开源了。天河一号用的FT1000,在内核结构上就是SUN UltraSparc T2的开源数
据的子孙后代。
SUN被Oracle收购以后继续发展了两代Sparc系列(T3/T4),没开源。飞腾发现没得抄
了,于是干脆转投ARM去了。飞腾/航天科工还有一个Sparc V8 32位系列的产品,对外
叫天睿X-1000系,改走卫星平台专用路线,不过这个倒是还在发展。
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华为麒麟系列,就是基于ARM核授权。现在也还没解决ARM核的知识问题,生产也依靠台
湾省的台积电代工厂。例如最新的麒麟970也还是ARM的Cortex-A73核。
而且说实话,中国芯片设计业,有谁能不依靠美国那些芯片设计辅助软件,包括软件的
布线数据库?顶多是我们用的盗版不让美国知道罢了。
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DEC Alpha,也称为Alpha AXP,是由迪吉多公司開發的64位RISC指令集架構微处理器。
最初由DEC公司制造,并被用于DEC自己的工作站和服务器中。作为VAX的后续被开发,
支援VMS操作系统,如Digital UNIX。不久之后开放源代码的操作系统也可以在其上运
行,如Linux和BSD。Microsoft Windows支持这款处理器,直到Windows NT 4.0 SP6,
但是从Windows 2000 beta3开始放弃了对Alpha的支援。
1998年,随着DEC被一起卖给康柏。2001年,被康柏卖给Intel。同年,惠普收购康柏,
继续开发基于Alpha处理器的产品到2004年。
2011年,部署在中国超级计算济南中心的神威蓝光超级计算机曝光,其采用了据称是自
主知识产权的神威蓝光SW-1600处理器。根据网络资料,神威蓝光处理器基于专利已经
过期的DEC ALPHA 21164A EV-56架构,单CPU中集成了16个核心,主频975MHz到1.2GHz
,浮点数计算峰值性能[email protected],集成了DDR3内存控制器,并支持16GB内存
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在中国半导体技术的发展历史上,“独立自主”这4个字被强调过无数次,最终凭借中
国人的勤奋,实际上还是拿出了不少“可圈可点”的产品,其中有两个系列是既造了芯
片,同时又在努力打造生态的:一个是中科院计算所的龙芯、一个是江南计算所的申威。
需要特别指出的是,这两个系列的芯片的指令集并非“无中生有”,其中龙芯采用的由
MIPS指令集自我改进出来的LoongISA指令集、申威采用的是DEC Alpha指令集。前者最
终还是向MIPS购买了指令集的授权,后者的指令集专利其实已经过期。
在整体半导体产业相对落后的情况下,龙芯和申威还是在各自的领域取得了不错的成果
。龙芯持续迭代,虽然没能进入消费市场,但也上了北斗卫星。申威最新的旗舰则被直
接拿来打造成了全球最快的超级计算机“神威·太湖之光”,并且因为其架构和设计方
面的优势,还在很多环节击败了国外英特尔等巨头构建的超级计算机。
可惜的是,这些“突破性”的产物并没有办法凭借一己之力打造生态系统。以龙芯为例
,其最早曾和微软合作,提供过微软最精简的Windows CE的支持,而后又转向Linux的
生态圈。在2016年底其最新的“龙芯3A3000”处理器发布之时,龙芯CPU首席科学家胡
伟武曾在文章描述了这颗芯片的主要用途:“以政府办公为代表的事务处理”。
而更加专用化的“神威·太湖之光”超级计算机则要好上不少,毕竟能用到超级计算机
的应用场景,也就不怎么在乎再为这个应用开发、改进一款软件了。但反过来说,申威
处理器也的确不怎么可能被应用到消费级市场当中去。
公允地说,不论是龙芯,还是申威,虽然硬件方面已经有所进展,但在软件生态上,都
存在不小的“坑”。这种结果其实也不难找原因,一边是做完硬件做软件的工程师,一
边是全球性生态、到处都是程序猿。
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第六代龙芯探秘:下代产品将用28nm制程制作芯片的最后就这这两样
龙芯3B最近投资人看芯片的创业项目都看不过来了
功能介绍 网际传媒ASML的人和我说的
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国产 CPU 分这么几类吧:
先不谈制造,只说 CPU 设计:
1. 龙芯这种从下到上都是自主设计,指令集虽然是模仿的,但也勉强算是自主的,现
代 CPU 架构下指令集的差异性已经不大了。
2. 用开源的硬件方案的,代表类型有 SPARC 架构下的一些 CPU,比如神舟飞船上用的
就是这类,拿别人开源的东西改改就可以用了。
3. 直接买别人的硬件方案,这了指的是买了全套东西的那种,代表类型有 alpha 架构
,也就是申威系列,太湖之光用的。
4. 拿别人的授权,然后生产 CPU 的,代表类型是华为海思这种,拿到 ARM 的授权,
然后重新设计的,虽然 ARM 会提供公版,但像拿来直接用还是有点难度的。
5. 破解、抄袭、打磨别人家的 CPU 的,有一些研究所在做。
以上只是分类,就现状来说:
龙芯这种其实意义是最大的,基本上把 CPU 设计中所有的水都试过,虽然也出过能跑
Linux 的桌面版本,但整体技术来说有点落后,并且市场前景也不乐观,MIPS 自己都
快死了。
龙芯肯定会活着,至少作为国家战略的技术储备,也会有人让它活着,但活的好不好就
难说了。玩硬件太烧钱了,看 Intel 挣的多,烧的钱更多。
SPARC 和 alpha 其实在实际中差不多,一种是开源的,另一种是整体买过来的。问题
在于,不管是开源还是买的,基本上搞不到太好的东西,虽然申威拿到的超算的第一,
但申威自身的问题很多,比如内存设计就很弱,适合做并行计算,但不适合民用。当年
太湖之光拿下超算第一的时候,很多人觉得国产 CPU 成气候了,其实不是那么一回事
,民用领域对单核性能要求很高的,申威的单核可能还不如龙芯(没研究过具体数据,
可能有偏差),申威的优势在于浮点性能强悍,但普通用户要那么强的浮点性能干嘛?
SPARC 多用在航天领域,欧洲人一直在用,我们在后面跟着学(之前写的有误,老美用
的是 PPC,欧洲人用 SPARC),我们自己造的 SPARC 整体上还是有一定的差距,如果
只是使用的话,已经足够了。
再次强调,这两类不太适合民用。
第四类就是拿授权,自己设计 Soc 之类的,这类包含很多,广义一点来说,兆芯(x86
)、飞腾(ARM)、海思(ARM)、展讯(ARM)等等,好像 PPC 指令集在国内也有拿到
授权的。龙芯拿到 MIPS 授权以后,其实也可以归到这类,但毕竟龙芯早期确实是全自
主设计,只不过是“兼容”MIPS 指令,而且龙芯发布的年代国内缺人缺钱,条件要困
难的多。
狭义的看,像兆芯这种其实不算,因为没有什么自主性可言,其实就是 VIA,但要是哪
天 VIA 卖给国内也许不是什么坏事,起码可以合法生产 x86 的 CPU 了(评论里说最
新的兆芯已经重新设计 IP 了,如果这样就跟海思之类的差不多)。
拿到的授权不同,自主的程度也不一样,有些可以做深度定制,有些就只能简单改改,
因为这类厂商实在是太多了,我了解的不全,不好一一评价。但我个人认为,从商业化
的角度上看,这条路是最好走的。兼容性上没有门槛,前期不需要烧特别多的钱(但也
不少),对于商业化来说相对比较容易。
最后一类是拿别人的片子搞破解抄袭之类的,基本没有什么市场可言,要么是打着科研
的旗号,要么打着国防的旗号,要么就是纯粹骗钱,当然可能两三种情况并存的也有。
还有,特别注意区别一下龙芯是自己做出来的,汉芯是靠打磨骗钱的,两个不是一回事。
以上都是 CPU 设计方面的。
生产方面,国内芯片工艺相对落后,光刻机被卡着脖子,高端的芯片生产不了。这里的
芯片类型包括但不限于 CPU、内存、Flash 存储等,低端的可以做一些,高端的基本没
戏。设计 CPU 已经很烧钱了,造 CPU 就更烧钱,这方面除了收购别人已经没有捷径可
言,可是稍微好点的又限制中国收购(镁光),龙芯过去都是委托别人制造的。
光刻机虽然是别人不卖,但主要原因还是工业积累的时间不够长。从科技树的角度上看
,光刻机依赖于高精度机床、高精度光学设备(镜片),这些东西国产的都不行,说到
尼康,都知道是做单反的,其实尼康还做光刻机,而国内就没有这样的企业,所以国产
光刻机的路还很漫长。
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美国的立国之本是ICT产业
这个地球上最强大的国家美国,它有哪些百亿美元利润级别的公司?
除开能源和金融行业以外,有大约17家:Facebook,通用电气,IBM,思科,英特尔,
宝洁,强生,微软,苹果,沃尔玛,迪士尼,通用汽车,甲骨文,Alphabet(谷歌母公
司),Verizon,ATT,Comcast。
再具体一点,零售业1家,日化业2家,娱乐业1家,汽车业1家,其他制造业(通用电气
)1家,总共6家,而剩下的11家都在ICT领域(ICT指的是信息和通信技术,是电信服务
、信息服务、IT 服务及应用的有机结合)。
17家百亿美元净利润公司竟有11家在ICT领域!
因此可以说,ICT产业已经成了美国的立国之本了——谷歌,亚马逊,脸书,思科,IBM
,英特尔,微软,甲骨文,Verizon,ATT为美国贡献了巨大的利润。
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中国***在2015年发布的《中国制造2025》的报告里面说,2020年中国芯片自给率要达
到40%,2025年要达到50%,这其实是一个非常高的目标,因为这意味着2025中国集成电
路产业规模占到全世界35%,也就是超过美国位列世界第一。当然这个是指总体产值,
就产业结构而言,仍然是美国在高端,中国在中低端和部分高端。
如果按照工信部的规划更激进,2025年要达到70%芯片自主化,也就是中国集成电路产
业规模要占到全球49%, 这意味着什么呢?2025年中国集成电路产业从产值来说将是世
界最高的国家,不仅能够供给全中国的需要,而且还要抢占相当一部分的世界市场。
不过我们也要注意,不管是***还是工信部的规划,都是把在华外资企业算到国产里面
的,也就是说,即使2025年完成了70%自主化这一目标,我们占到了世界的49%,其中仍
然有一部分是在中国的外资企业完成的。
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中科学计算技术研究所研究员、龙芯处理器负责人胡伟武感叹,没想到美国这么快就出
了张“大王”。“如果禁运发生在五年后,我们或许能应对得更加从容。”
何出此言?胡伟武指出,在国际上,通用CPU的性能于2010年左右已达到了天花板;而
我国自主研发的通用CPU性能,也预计在2019到2020年左右逼近天花板。再过五年或稍
长一点时间,围绕自主芯片的生态也可初步形成。“现在主要有两个生态体系,一个是
英特尔加微软,一个是ARM加安卓。在我国一些特殊领域,如能源、交通、金融、电信
和国家安全中,国产芯片已经得以应用;再过若干年,到开放市场上或也可以一战。”
胡伟武判断。
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在18日晚的论坛上,主持人展示出了一张看起来有些“刺眼”的图:根据一份分析报告
,在计算机系统、通用电子系统、通信设备、内存设备和显示及视频系统中的多个领域
中,我国国产芯片占有率为0%。
李国杰院士反复强调一句话:自主芯片产业发展需要应用支撑。
“这个方面,国家过去有些动摇,态度不是很鲜明。以前想过启动**采购,后来也没有
。”李国杰说,“发展自主芯片,不要想着什么时候芯片做得跟国际水平一样好了才用
。你不用它,怎么发现问题,怎么不断改进?”
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虽然这些年,国内集成电路产业发展突飞猛进,自给率逐年提高。华为海思最新的麒麟
芯片可以和高通骁龙820一比高下;龙芯积累了十多年,也终于可以和北斗卫星一起上
天;随便拆开一个蓝牙音箱、机顶盒、冰箱洗衣机,里面的核心芯片已经大部分是国产
品牌。但不可忽视的现状是,这些国产芯片的成功应用大多在消费类领域。在对稳定性
和可靠性要求很高的通信、工业、医疗以及军事的大批量应用中,国产芯片距离国际一
般水平差距较大。尤其是一些技术含量很高的关键器件:高速光通信接口、大规模FPGA
、高速高精度ADC/DAC等领域,还完全依赖美国供应商。
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进入二十一世纪第二个十年,西方国家遏制中国,限制高技术产品出口中国的瓦森纳协
议依然生效。上述几种芯片是限制出口的重灾区。如果想看看中国这几个方向的真实水
平,每年查查瓦森纳协议的更新就可以了。而现代相控阵雷达里面,他们都是必需品,
只能通过”你懂的”渠道获得。每生产一台国产示波器,里面的ADC都需要美国**的同
意才能进口,同时要承诺不被转做军事用途。打开中兴、华为出产的基站,电路板上除
了几颗数字基带芯片是自产的,通信链路上RF,PLL,ADC/DAC乃至外围测量电源电压的
芯片都见不到国产供应商的身影。虽然整机厂通过自产基带芯片掌握核心算法,但是,
却无法解决被国外芯片供应商“卡脖子”的问题。了解整机产业的人都知道,一台基站
假如有100颗芯片,其中只要有1颗被禁运,整台基站就无法交付。就算找到团队重新设
计,根据IC研发的固有规律,一颗芯片从设计、测试到量产至少要1年以上,高可靠性
的工业级芯片需要时间更长。如果制裁持续1年,这期间中兴的所有产品全面断货,合
同无法履行,完全没有收入,结果不言而喻。
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这些年来中国电子整机行业水平突飞猛进。华为超越爱立信成为世界第一大通信设备公
司。逼的其他几家公司只能不断合并,最后中兴得以挤进世界前四。联影、迈瑞等国产
大型医疗器械的产品水平直逼GE、飞利浦等巨头。国产雷达完成主动相控阵的跨越式超
越,052C/052D、歼16等高性能武器服役,其雷达制式和性能已经直逼美国,超越欧洲
和俄罗斯。就在军迷们弹冠相庆,裤衩红的不能再红的时候,不能掩盖的事实是缺”芯
”的命门其实一直掌握在美国人手中。 纵览历史,中国电子整机产业的突破其实也是
电子技术演进和世界分工变化的结果。电子设备的核心是算法、软件和硬件。算法和软
件有其自身的特点,中国人依靠聪明和勤奋容易完成赶超。客户需要一个feature,华
为可以连夜派工程师加班编写;都是4G基站,华为可以做到一键配置完成,而对手需要
按照操作手册一步步完成。早年的华为靠这些逐步建立起市场优势。而硬件随着IC技术
的发展,芯片集成的功能越来越多,实际上技术含量都集中到了芯片中。以前一块电路
板上上百个元件,调试和良率都是门槛,而现在变成一两颗芯片。只要你能买到芯片,
照着参考电路设计一下,八成能用。除了军用的高端芯片,华为中兴之流几乎可以买到
世界上最先进的商用芯片。尽管有瓦森纳协议,但美国供应商们在巨大的利益诱惑面前
,也在帮助我们想办法绕过限制。于是,买了一流的芯片,就有了一流的硬件,再加上
勤奋铸就的软件和聪明凝聚的算法,打败懒惰的欧洲通信商们就是顺理成章的事情。于
是中国成了世界工厂,有着世界上最大的半导体消费市场。但3月7日,美国**的制裁来
了,我们才发现,世界领先的整机产业实际上是建立在沙子一般的地基之上,皇帝的新
衣被人扒的一干二净。
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IC设计相对于互联网和整机设备,有两个重要特点,试错成本高和排错难度大。互联网
做一个app,可以一天出一个版本,有些bug没关系,第2天就可以修复,试错和修改的
成本几乎为零。整机硬件的电路板设计周期在1天到1个月之间,生产周期在3天到2周之
间,出了错重新投板费用在几百到几千之间,最多数万块钱。而IC设计,不算架构设计
,从电路设计开始,到投片,最少要半年时间。投片送到工厂加工生产,一般要2个月
到3个月。最重要的是一次投片的费用最少也要数十万元,先进工艺高达一千万到几千
万。如此高的试错和时间成本对一次成功率的要求极高,不得不把流程拖长,反复验证
,需要多个工种密切配合,团队中一个人出错,3个月后回来的芯片可能就是一块儿石
头。修改一轮,又三个月出去了。 与试错成本高并存的是排错难度大。互联网编个软
件,调试起来几乎可以在程序任意地方设断点,查看变量当时的状态或者打出log。硬
件电路板上,几乎任何一根信号线可以拉到示波器上看波形。而一颗手指甲盖大小的芯
片,里面有上亿个晶体管,而最终能在电路板上测量到的信号线却只有十几根到几百根
。如何根据这少得可怜的信息,推理出哪个晶体管设计错误,难度不言而喻。 两大特
点导致对IC从业人员的素质要求极高,试错周期长需要逻辑严谨细致的工作态度,排错
难度大需要一套科学的实验方法。而这两方面,恰恰是国内教育的软肋。过分重视知识
的记忆,而忽略逻辑和方法。所以当软件工程师们靠自己的聪明和勤奋,不断快速迭代
的时候,ICer们却经常遇到猪队友的困惑,导致原地打转。加班已经不能再多,却还是
一次次的delay,上市时间依然落后。更有很多bug无法找到原因,反复投片实验也无结
果,最后只能以项目失败收场。
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集成电路恰恰不好弯道超车,尤其是模拟芯片,你不解决100MHz的问题,到200MHz的时
候那些问题还在。 仿制、抄袭。军迷们引以为自豪的山寨能力,就是看美军有什么,
我们就抄一个。集成电路也可以抄,学名反向设计。虽然芯片很小,电路密度极大,但
仍然可以通过显微、照相等方式获得他的全部版图信息,然后复制一份,送到工厂生产
,似乎看起来就可以得到一模一样的产品了。其实不然,版图相当于软件编译后的机器
代码,可读性很差,无法了解其原理和架构。而版图提取本身存在物理误差和人为错误
,尤其对于高性能的模拟混合信号芯片,对工艺又非常敏感,稍有不一致都可能导致芯
片性能和良率的巨大差异。而此时设计人员无法了解原理,定位错误犹如一个盲人在大
海里捞针。军工研究所普遍采用这种方法,每次反向犹如一场赌博,有时候做出来OK最
好,一旦出现问题,基本束手无策。所以多年下来,除了电路比较简单的射频和功放芯
片,上述高性能PLL,ADC等关键器件反向成功,能量产装备的例子寥寥无几。
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看完这个,你还会不会无知高喊快造出“爱国芯”中国不是不会造芯片,是不会遭光刻机
看完这个文,你还会不会无知地高喊快快造出“爱国芯”[@裸嘢李 转]这次神威1600出来,洋人有点急了
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要想真正了解此次“中兴事件”,还要回溯到几年前。
2014年,美国商务部工业与安全局(BIS)获得两份中兴的内部机密文件。文件描述了
中兴将含有美国制造的设备出口到伊朗,合同金额达数亿美元。此前,联合国已于2010
年6月通过了对伊朗的制裁。
2016年3月,经过谈判,双方达成协议,中兴同意支付8.92亿美元罚款,后续中兴若继
续违反与美国商务部的协议,还须额外支付3亿美元罚款。罚款是否支付,取决于未来7
年中兴对协议的遵守程度。从2010年至2016 年,中兴全部利润约为73亿元,这一纸天
价罚款,几乎让其几年的努力付诸东流。
同时,除了罚金,中兴还被要求进行内部整改,除了解雇4位参与事件的高层,还要通
过减少奖金等方式处罚35名员工。
不过,根据美国商务部长威尔伯·罗斯的声明,中兴依然给予了涉事员工奖励。这惹恼
了美国商务部,成为后者随后实施强硬封禁措施的直接理由。
中兴事件发酵后,有观点认为中兴没有按规则办事,是受到重罚的根本原因。但也有观
点认为,虽然美国商务部表示贸易战和对中兴禁运是两码事。但中兴在中美贸易战的时
间节点受到重罚,不由得让人联想是否是因为两国博弈受到波及。
“中兴事件并不仅是贸易问题,还是国家层面的较量。重罚是做给中国**看的,是谈判
的筹码。”
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中国芯片设计学习开源的dec alpha和sun ultrasparc。所以设计能力不错。但特种芯
片如high speed adc设计很多空白。
工艺上,上海secc能集成90nm光刻机。cetc能做到300nm光刻机。
封装上,不太清楚。
如果被美国彻底禁运,民用如华为中兴小米等基本完球。
军用靠龙芯神威飞腾可以维持。但会倒退到90-300nm水平。
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