国产芯“吹大”了?关键数据出炉,国外卡住了关键原材料脖子!

小小科技一览 2024-02-22 14:10:51

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技术研发助力国产芯突围

在过去的很长时间内,我国本土的芯片产业一直深受原材料瓶颈问题的困扰。尽管如此,由于国内相关科研团队持续不断地增加研究投入并进行技术上的创新,这一窘境正在逐渐得到改善。

据我们掌握的信息显示,迄今为止,我国国产芯片在原材料供应方面已展现出一定程度的自我满足能力,这无疑为产业的高速发展创造了坚实而有力的基石。

要想从根本上解决国产芯片所面临的原材料瓶颈问题,技术研发便是其中至关重要的环节。近几年来,我国国内的芯片企业纷纷加大研发力度,招聘和培育优秀的人才,同时还成功攻破了一系列关键性的技术难题。

譬如说,在制造工艺领域,我国已经拥有了先进且成熟的制程技术,有把握生产出具有高性能以及低能耗的芯片产品。

此外,在封装与测试等方面,中国的本土企业也已经取得了可喜的进步,进一步提升了芯片的可靠性与稳定度。

“卡脖子”之痛

众所周知,芯片堪称工业时代的"必需品",而今已逐渐演变为衡量一个国家综合实力乃至影响力的关键指标,由此可见其地位的举足轻重。

然而,近几载以来,以美国为首的西方国家为了限制我国高新科技企业的蓬勃发展,无视正常的国际商业竞争准则,对包括华为在内的多个中国企业施加了一系列毫无廉耻的打压力度,特别需要指出的是他们针对特定领域和技术短板制定的所谓"芯片禁售令"。

以华为总裁任正非先生的观点来看,美国此举并非仅仅期望将华为击垮,更要置华为于死地。

必须认识到,芯片供应问题犹如一柄双刃剑,虽然华为及其他中国企业在众多领域的业务拓展确实受到阻碍,但全球范围内屡步美国芯片技术之后尘的众多企业也面临着无法随心所欲地对外出口产品的困境。

更为重要的是,此次"断芯"风波使我国芯片市场深刻意识到掌握自主知识产权的重要性,因此纷纷加大对半导体芯片产业链的投资力度,力求尽早摆脱对国外芯片产品的严重依赖。

在取得芯片国产化的过程当中,作为中国大陆地区最具实力的晶圆代工企业,中芯国际尽管同台积电、三星等行业巨头尚存一定距离,但无疑已经成为了全国人民的期盼所在。

值得注意的是,自2021年至今,中芯国际曾连续三度公开表达扩充生产线以及推进生产工艺更新换代的决心,使得该公司在业内的地位得到显著提升。

国产芯“吹大”了

梁孟松博士曾经郑重其事地表示,在高度专业化的半导体科技领域中,根本无法通过弯道超车来实现技术的飞跃。作为该行业中的翘楚与领军人物之一,他的话语具有极高的权威性和可信度。然而,令人费解的是,我国国内许多人仍然坚持声称我们能够在这个极其复杂且高端的领域中实现弯道超车。

在此环境下,尤其值得关注的是,尽管遭遇了来自美国的各种打压和限制,我国科研人员仍成功研发出了具备世界级水平的7纳米尖端芯片。

此外,包括多家国际知名半导体企业在内的业内专家同样认为,面对美国对我国半导体产业的重重打压制裁,中国芯在未来将会迎来迅速的进步与发展。

于是,每当我国自主研发的芯片产业取得哪怕微小的突破时,总能引发轰动全社会的热烈讨论,人们往往乐观地夸大了这些成果的重要性。然而,需要强调的是,这种现象中,情感因素远超过理性思维。事实却似乎并非如此,国产芯片的热议和赞美似乎过于“夸大其词”。这是因为最近公布的一组至关重要的数据揭示了当前我国在芯片制造业中面临的尴尬境地。

我们在芯片制造过程中所必需的多种关键原材料中,仅有不到10%可以实现自我生产和供应,而剩下的90%都必须依赖于外部进口。换言之,我们在芯片制造的关键原料方面,仍未完全摆脱受制于国外上游产业链的窘境。

更为糟糕的是,我国在半导体原材料方面也与国外供应商之间存在巨大差距。以硅片为例,我国目前只能生产出尺寸为300纳米的大硅片,而且在全球市场中所占的份额极低;并且,在另一项关键物料——光刻胶的制造方面,我国本土厂商的工艺水平大多数仅限于90纳米级别,而由台积电掌握的65纳米工艺更是凤毛麟角,只有极少数厂家尚处在试产验证阶段。

综上所述,无论从上游原材料供应的自给率角度来看,还是从更高层次的制程能力层面考量,我国的国产芯片产业实际上与世界领先水平之间依然存在较大的差距。

基于此种背景条件,我们又怎能武断地宣称中国芯已经崛起到足以取代国际半导体巨头地位的程度呢?

“卡脖子”问题将会持续存在

芯片制造所依靠的关键原料自给率偏低的现象显得尤为明显。尤其是硅片、电子特殊气体以及光刻胶等核心材料的本土供应比率尚不足10%,这就预示着我国在高达90%以上的这类原材料方面仍然高度依赖进口,无疑将致使我国的芯片制造业身陷于被外部供应链钳制之地的危险境地。

以硅片举例来说,我国如今在大型硅片的生产制造技术层次上多数处在300nm级别的水准,其市场占有份额也相应地比较低下;至于在举足轻重的光刻胶领域,国内制造商绝大部分都停留在90nm工艺水平,相比之下,全球领先水平的65nm甚至更高级别节点的生产工艺已经有着相当大的距离,仅有少部分厂家在这个领域里取得了初步的进展,而且这些成果仍然有赖于验证阶段。

面对如此严峻的实况,我们不得不承认,在材料自给以及高端制程方面,国产芯片与国外尚有不小的差距,因此,尚未能够真正达到能取代国外半导体碾压地位的境地,短期内想弥补这一方面的短缺并非易事。

造成这种状况的原因主要有两个方面:首先是市场驱动力不足。由于半导体原材料市场规模相对较为狭促,然而技术门槛又异常高昂,前期的研发投入极其庞大,而后期回报却充满了不确定性,为此,许多国内的制造商对于类似的项目采取审慎的态度,更加倾向于投入到投资周期短、市场需求旺盛并且利润可观的芯片设计等领域去。

其次是技术门类繁多,复杂程度极高。除了前述提到的硅片和光刻胶之外,还有诸如光掩膜、抛光垫等等众多关键材料,每一种材料的研发都犹如一座难逾越的技术壁垒。即使有厂家愿意孤注一掷,想要全面涵盖以及突破所有的技术瓶颈绝非易事。

在如此背景之下,要让国产芯片实现从科研开发到广泛应用的实质性跨越,所需勇攀高峰的困境和重重压力决不能忽视。

如果缺乏足够的企业乃至资本愿意增加对半导体原材料领域的投资力度,那么我们面临的"卡脖子"难题将会持续下去,甚至有可能因为时间推移而逐渐加剧。

认清现实,低调行事

在如今的半导体行业,中国自主研发的芯片所扮演的角色吸引了广大社会目光。然而,在贡献出显著进步的同时,也潜藏在其中的却是一系列值得我们深入思考的问题。

尽管国内已经取得了一定程度的突破,但在关键原材料的自有供应比率方面仍然与国际水平相去甚远。

特别是对于芯片生产过程中所必需的硅晶圆、光刻胶等关键原材料的供给,我们目前的自有率尚且不到总需求量的十分之一,还必须高度依赖于国外进口,这种情况无疑对推动国产芯片的进一步发展构成了相当的压力和挑战。

不仅如此,国内的相关厂商在半导体材料领域的投入以及科研开发也显得并不足够。

由于这一行业的技术壁垒颇高,且早期的投资巨大,同时后续市场盈利却无法得到完全保障,这便使很多企业在决策上倾向于转投到预期回报率更高的芯片设计等领域,从而对半导体原材料的研究开发投入力度不足。

因此,要想在短时间内提高国产芯片在关键原材料领域的自给率,仍然面临着诸多严峻的难题。

更何况,半导体材料种类繁多,各材料间的技术相互关联性又大,使得要想全面提升自给率变得更为棘手。

即便是存在一部分企业有积极性进行研发投入,也很难在短期内覆盖到所有类型的材料。

因此,我们既要在短时间内补足这些短板,以满足芯片生产过程中的各种需求,同时也是一个对于行业发展具有极大挑战性的任务。

中华民族奋发向前、不屈不挠的精神在这里体现得淋漓尽致。虽然眼前存在着重重阻碍,但国产芯片已然取得了一些宝贵的成果。

我们必须实事求是,保持谦虚审慎,不能过度夸耀自己的成就,要清晰地认识到国产芯片在全球半导体供应链中所担任的角色。唯有这样,我们方能更好地推进国产芯片的发展进程,为国家的半导体产业注入源源不断的生机与活力。

结语

在我国芯片制造行业向高端迈进之际,我们必须坚持不懈地付出努力,大力增加对重要原材料科学研究项目的投资,以有效提高本国生产的产品占比,同时我们还需要保持清晰的头脑,低调务实的工作态度,持续提升国产芯片的质量以及工艺技术水准,从而在推动我国元器件制造业的转型升级方面发挥积极作用。

此外,随着中国集成电路产业的飞速成长,我们有必要认识到,在全球电子元件产业链的格局中,我们始终面临诸多挑战与压力。

为此,我们更需高度重视技术创新与人才培育,全力提升我们自家企业的核心竞争实力,唯有如此,方能在全球电子元件产业的大环境下站稳脚跟,从而实现在长周期内的稳步增长的宏伟目标。

因此,在未来事业拓展的过程中,我们有必要将更多的注意力集中于提升国产芯片的科技含量与创新能力上,同时加强对关键原材料的自主研发和生产环节的控制,全力以赴提高国产芯片在市场中的竞争优势,为我国电子元件工业的长足发展作出更大的贡献。

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