當地時間4月16日,一記重拳向中興通訊砸下。美國商務部表示,由于中興通訊違反了曾與美國政府達成的和解協議,7年內禁止美國企業向中興通訊出口任何技術、產品。
招商電子分析稱,中興通訊的主營業務有基站、光通信及手機,而芯片在這三大領域均存在一定程度的自給率不足。
若真的禁運,中興危矣。
專家稱,美國制裁中興,是警鐘,也是集結號。“我們需要反思,但也不能讓步。集結號已經吹響,國產芯片何時能上戰場?”
每一步都是高難度操作
缺“芯”缺在哪?
以此次中興通訊被制裁的用于光通訊領域的光模塊為例,其主要功能是實現光電及電光轉換。光模塊中包括光芯片,即激光器和光探測器,還有電芯片,即激光器驅動器、放大器等。低速的(≤10Gbps)光芯片和電芯片實現了國產,但高速的(≥25Gbps)光芯片和電芯片全部依賴進口。
為何缺“芯”?首先來了解一下“芯片的誕生”。
中國科學院西安光機所副研究員、中科創星創始合伙人米磊介紹,芯片核心產業鏈流程可以簡單描述為設計—制造—封裝。
其中有三個關鍵步驟:第一,提煉高純度二氧化硅,做成比紙還薄的晶圓;第二,在晶圓上用激光刻出數十億條線路,鋪滿幾億個二極管和三極管;第三,把每片晶圓切割封裝好——目前指甲蓋大小的芯片里能集成150億個晶體管。
每一步,都需要極精細操作。
“芯片的制造如同用樂高蓋房子。先有晶圓作為地基,再層層往上疊,最終完成自己想要的造型(即各式芯片)。”米磊說,做晶圓需要一種特殊的晶體結構——單晶,它可以像原子一樣一個挨著一個緊密排列,保證基底平整。
要做出單晶的晶圓,就得對原料硅進行純化和拉晶。拉晶過程中,“要用到單晶硅生產爐、切片機、倒角機等多種設備和材料,其中90%需要進口。”陜西光電子集成電路先導院總經理張思申介紹。
“還有一個卡住我們的,就是芯片納米級工藝。”米磊說,當前國際上可達到的芯片量產精度為10納米,我國能達到的精度為28納米,還差兩代。“而且,關鍵原材料和設備還都是進口。”
芯片制造難,也燒錢。
前芯片行業從業者王巖(化名)告訴筆者,做芯片“投入幾十個億可能就聽個響”。制造芯片需要實踐,但芯片的實踐和試錯成本太高,往往一顆芯片就能決定一家公司的生死。如果投入無法獲得對等產出,這種耗資巨大的試錯和實踐就不會持久。“沒有持續的實踐,技術積累也就是空談。”而如果沒有實踐中的經驗積累,那么設計制造芯片過程中出錯率高,產出率也差,形成惡性循環。