蕭惑之
去歲以來,“中國芯”幾乎成為國人的“心病”,冀望芯片自主化研制的情結從來沒有像現在這樣糾結。面對殘酷的現實,芯片供應鏈被自詡為自由市場經濟的政客閹割了;若突破瓶頸,唯有自力更生研發制造芯片。為應對企圖“一劍封喉”的霸凌行徑,華為及中科院等單位,勵志破解芯片領域之怪圈,把卡脖子的“一紙清單”變成科研攻關的“軍令狀”,這就是中國人的志氣!
衡量半導體產業強弱的尺度,業界多從“設計水平、材料供應、制造設備和生產工藝”等層面考察。諸如,日本在材料和制造設備方面具有明顯優勢,但生產環節弱。臺積電在生產上具有顯著優勢,但制造設備能力薄弱。華為在設計上顯示出實力,但其它層面尚缺乏競爭力。“工欲善其事,必先利其器”。對生產芯片而言,“器”就是光刻機。時下,全球能夠生產高端光刻機的,唯有荷蘭阿斯麥獨占鰲頭。EUV光刻機一臺報價高達10億美元!還因國家而異,商賈選邊下菜碟,不賣給你想要的貨。
世人皆知,當今世界沒有任何一個國家可以獨立制造芯片,芯片產業是各國先進技術集智集優的結晶。即使美國在芯片業占主導地位,也無法獨立造出。在芯片生產中,光刻機必不可少。盡管目前荷蘭阿斯麥(ASML)是世界上唯一有能力生產高端紫外光刻機的公司,但在其17家核心供應商中,一半源自美國,其余為德國、瑞典、法國的公司。諸如,EUV光刻機的鏡頭由德國蔡司壟斷,激光技術為美國Cymer公司所有,法國公司提供關鍵的閥門。可見,光刻機是人類智慧的結晶,是多國合作的寧馨兒。我國有幾家公司已經有能力生產一些芯片設備,問題是,在設備產業鏈的上游還必須用美國公司壟斷的技術。
倪光南院士曾分析指出,雖然國內芯片產業在?7nm?技術上受到制約。但依靠中國現有的技術,依然可以生產?14nm等制程的芯片,這對華為來說是一條出路。因為7nm、5nm?的先進制程的芯片,往往是用在手機上,即使不能生產7nm、5nm等先進制程的芯片,也只是影響手機業務,大部分科技產品使用?14nm、28nm?的芯片已綽綽有余。倪光南還透露,國內有?28nm?的光刻機。至少能夠讓華為其它的業務不缺芯片,保證營收和研發投入,從而實現技術突破。28nm的光刻機改良后,能生產14nm的芯片;中國企業中,目前只有中芯國際具備14nm制程制造能力。中芯國際可騰出更多的DUV光刻機,集中力量其研發EUV光刻機,突破7nm的工藝難關。
知己知彼百戰不殆,倪光南院士指出:中國芯片的設計能力,僅次于美國,位居世界第二。中國芯片制造能力薄弱,中國最大的芯片制造公司排名約居世界第五位。另外,計算機設計、仿真工具等,還高度依賴國外提供,例如飛機、汽車、集成電路等設計、仿真軟件,都是國外壟斷的,我們和國外比存在不小的差距。
芯片的基礎材料是半導體。讓人欣慰的是我國第三代半導體研發將納入“十四五”規劃,關注第三代半導體可以應用到的領域,尤其是第三代半導體能否成為中國芯彎道超車的機會,是一個很重要的課題。
別開生面,另辟蹊徑,變危為機。一種新型材料出現了!中科院傳出8英寸石墨烯單晶圓研發成功,并且開始批量投產。這一技術的突破,中國芯片有望彎道超車。業內專家深知,時下的硅基芯片精度已然接近極限,摩爾定律似乎要被打破。據悉,臺積電在3nm甚至2nm芯片已經取得重大突破,想要再上層樓,還沒有概念,因為硅基芯片撞到了天花板。而中科院研發的石墨烯單晶與硅基芯片不同,屬于碳基,相比起硅基芯片有兩大優勢,無需高端的光刻機也能夠生產出高端的芯片;在性能上表現更加出色,是傳統硅基芯片的數倍,且具備穩定性。
凡電子產品,都離不開芯片。中國想要在芯片上有所超越,形成自家體系,“頂尖人才、完善政策、雄厚資本和前沿設備缺一不可”。當下最為“卡脖子”的主要是“一流的設備”。試想,隨著5G時代的到來,中國5G發展是我們的“領跑”項目,手機應用程序世界居首。在“中國芯”的研發上,堅持走自己的路,借鑒世界各國的成功經驗。要牢記歷史的經驗,“核心技術是我們最大的命門。真正的核心技術是花錢買不來的、市場換不到的”。還是那句老話——道阻且長,行則將至;行而不輟,未來可期。