近幾年來,我國的芯片產業一直被歐美國家卡脖子,特別是芯片制造方面,由于大陸起步較晚,無法生產高端芯片,導致大陸的廠家需要尋找臺積電等芯片代工廠生產,而一旦對方無法提供代工服務,我們就會面臨芯片荒的窘境。今天我們就來聊一聊國產芯片面臨的最大技術難點是什么。
第一個難點在于原材料方面。由于國內化工行業發展較西方起步較晚,缺乏先進材料的研發投資和人才儲備,日美等國外企業卡住了大硅片、光刻膠、刻蝕劑、特純氣體等材料。而材料的底層是化學,在短時間內很難做到技術突破,這個過程需要時間沉淀和積累。只有不斷嘗試和犯錯,不斷研發,才能取得成果。
國產芯片
國產芯片第二個技術難點在于設備。眾所周知,芯片半導體的生產離不開高端的設備,每個過程都需要專門的設備才能進行,刻蝕、CMP、CVD、PVD、光刻機、量測設備等一系列都是芯片制造不可獲取的,而且隨著芯片工藝的升級,設備也需要進行更新換代,而核心設備的研發一般來說需要5-10年的時間。目前,我國支持生產14納米以下芯片的先進制程的設備和國外還有較大差距。
第三個技術難點就是EDA,這是芯片設計不可或缺的軟件。如果沒有EDA軟件工具以及IP授權,即便是再天才的工程師也無法設計出好的芯片。EDA需要懂計算機、算法、工藝、器件、電路設計的跨學科人才。這塊全球只有三家巨頭,其中兩家是美國公司,而國內在EDA方面才剛起步,公司也很少。
EDA設計
第三個技術難點就是制造工藝了。如今,最先進的工藝制程已經到了3納米,臺積電和三星率先實現了量產。而在大陸目前最先進的是中芯國際的14納米,和國外先進的工藝制程差距在三代左右。所以老美敢于封鎖14納米以下的先進制程技術和設備。
國產芯片最后一個技術難點就是人才匱乏,由于我國在半導體行業起步較晚,相關的人才培養體系和大學專業課程還不太完善,我國缺少頂尖的架構師和研發人員,而底層技術的突破就需要大量的物理學家、化學家和數學家等跨學術的人才去突破。
總結來看,國產芯片最大的技術難點在原材料、設備、EDA、制造工藝以及人才等五大方面,每個方面都需要時間去突破,因此任重而道遠。但是我們也不需要太擔心,雖然在高端芯片領域我們目前受到限制,但是近年來隨著國家政府對芯片產業的重視,以及眾多國產芯片廠商的崛起,只要我們做到腳踏實地,一步一個腳印,總有一天會追上甚至趕超國外的巨頭。
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