打破芯片垄断的现状为什么比较困难?

拓荒号:陈峰 (企业头条)

芯片的重要性显而易见,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。


芯片重要性


芯片直接关系着整个IT产业的存亡,从中兴事情到华为事情,芯片曾经成为中国IT行业开展的瓶颈。芯片的受制于人直接限制了我国信息产业的开展。

为何我国在芯片范畴不断受制于人?主要有哪些地方需求打破,今天我们就看下我国在芯片范畴的难点。

01.没有工具连芯片你都设计不出来

要想制造芯片,首先你需求先能设计出芯片,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。


芯片设计


EDA能够芯片产业中的"支撑",EDA在芯片设计中的位置极为重要,芯片设计环节繁多、精密且复杂,对EDA软件依赖极强,摩尔定律下芯片的复杂水平和集成度快速提升,芯片设计对EDA工具请求不时进步。

目前全球EDA软件市场范围约105亿美圆,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越64%,

在中国的市场份额更是超越95%。Synopsys具有最为齐全的EDA工具产品线,其逻辑综合工具DC和时序剖析工具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软件份额极度有限。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。


芯片制造


不过目前来看,国内的EDA软件要想承当国内IT信息产业的开展,还是有很大难度的。国外的EDA软件触及的更普遍,可以支持的设计更全面。而国内的EDA软件则只是专注某一方面。

固然仍然可以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,高端新品基本消费不出来

即便可以设计出新品,但是目前国内却无法本人进行消费制造高端芯片,都需求依托三星、台积电这两家代工厂停止消费加工,而三星、台积电的芯片代工技术却遭到了最为强势的ASML的垄断,能够说ASML是做到了正在的全球性垄断。


芯片加工方式


这家位于荷兰的ASML公司,全称是Advanced Semiconductor Material Lithography,也是目前全球独一一个可以控制高端芯片消费命脉的一家大公司,在高端芯片制造范畴所需求的高端光刻机,ASML所消费的顶级光刻机更是无人能比,能够说ASML简直垄断了芯片消费这一行业,这让苹果,高通,三星以及华为等公司都难以匹敌。

依据公开材料显现,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。这也招致光刻机的价钱十分昂贵,据悉一台的价钱在几亿美圆左右。而且,不是你想买就能够买得到,必需要预定才行,由于数量是十分有限的。

ASML有一个十分奇特的规则,那就是只要投资ASML,才干够取得优先供货权,意义就是请求本人的客户要先投资本人才行。这样奇特的协作形式使得ASML取得了大量的资金,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非常惊人,高达25.13亿欧元。

在制造方面,国内中芯国际完成了打破,才干完成消费。但中芯国际又要靠最高端的光刻机,才干完成芯片的消费制造。所以在光刻机方面,这个限制以至要比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,人们还常常无视一个重要的东西,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提高起来,芯片的生态关于芯片来说十分重要。

首先,芯片的设计和研发都大量资金的投入。由于制程多,技术请求严厉,需求顶级的设计开发人员和高精细设备,因而,需求大量资金做后台。


芯片生产线


据报道,3nm芯片的设计费用约达5-15亿美圆,而兴建一条3nm产线的本钱约为150-200亿美圆,这是最根本的费用了,也就是至少是150亿美圆起。这并不是一个理论数据,依照媒体的报道,2年前台积电方案启动3nm工艺之后,至目前曾经至少投了6000亿新台币进去了,折合近200亿美圆。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。

即便三星、台积电这样的代工厂,也需求从欧美等客户接单,才干将芯片的本钱降到最低,从而让电子设备价钱可以被承受。假如只靠国内的企业采用,那么即便消费出来的新品也会贵的吓人。

同时,由于国内芯片开展较晚且落后于欧美国度,所以在人才储藏方面也差很多,这个缺口很难在短时间补偿上。要想设计消费出好新品,就需求一个庞大人才,经过不时的努力来完成的。

因而,想要突破美国的封锁,设计,制造和生态都十分重要,只要华大九天、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,很难在短时间完成打破。中国的自主新品制造还有很长的路要走。
(科技产业责编:陈峰 )
2022年04月13日 14:27[查看原文]