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如果中国真的弯道超车完全独立生产最前沿的芯片,世界会有什么变化?

十万个为什么 空空 2024-3-16 15:07:43 2次浏览

关于问题如果中国真的弯道超车完全独立生产最前沿的芯片,世界会有什么变化?
一共有 2 位热心网友为你解答:

【1】、来自网友【科技铭程】的最佳回答:

世界的变化是巨大的,尤其是在中国,但是变化永远不会是完美的!

首先,我们生产出最前沿的芯片,那么芯片也会变成“白菜价”

中国芯片设计公司兆易创新宣布 180 亿造内存,美国金士顿就宣布 8GB 存储芯片降价,产品降价幅度从几十元到上百元不等。

钻石恒久远,一颗永流传!这是对钻石最高的评价。中国科学院碳素材料实验室通过不断的创新研究,攻克了大钻石技术。全球最大钻石制造商戴比尔斯就宣布原钻价格下调约 5%。

上海微电子最近就制造出来了 28nm(纳米)浸润式的光刻机,国内的光刻技术刚刚有所突破,荷兰 ASML 想降价向中国出售光刻机。

所以一旦中国弯道超车生产出最前沿的芯片,那么高通骁龙、苹果 A 系列芯片也会宣布降价,届时芯片价格会变得很低。

其次,芯片制造的产业链会向中国转移

高端芯片制造一直掌握在台积电、三星电子、英特尔手中,

台积电:2020 年二季度全球晶圆厂份额 台积电占比超 51%,5nm 制程,制造工艺和良品率均为世界第一;

三星电子:三星电子,市场份额 18.8%,5nm、7nm 制程,但良品率低于台积电,漏电率高于台积电;

Intel:PC 芯片霸主,10nm 制程,IDM 公司,及设计、制造一体;

如果我们突破芯片制造的瓶颈,那么台积电、三星电子、Intel 的市场份额必然会下降,整个产业链也会转移到内地,届时中国会形成从芯片设计到生产制造再到封装测试的全新产业链。

世界科技竞争格局彻底改变

芯片设计必须要用到专业的 EDA 软件,光刻机需要顶级的光源(极紫外光系统)、高精度的镜头(物镜系统)、精密仪器制造技术,芯片制作需要硅提纯技术,光刻胶等化学材料,

芯片是在电子学中是一种将电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。广泛应用于计算机、手机、通讯设备、智能汽车等。

光刻机:光刻机又名曝光机,是生产大规模集成电路的关键设备,制造和维护需要高度的光学和精密制造技术。高端光刻机被称为“现代光学工业之花”,制造难度很大,全世界只有少数几家公司能制造。

完全独立生产最前沿的芯片,就意味着从芯片设计软件,极紫外光系统,高精度镜头,化学材料等方面全面地突破了,同时也意味着,科技水平达到了全新的高度。

那么美国再无法对我们实施科技封锁,而其盟友也会选择与我们合作,我们有了更大的话语权和主动权,科技竞争格局彻底改变。

那么我们如何弯道超车呢?

1、碳基芯片

2017 年北京大学电子系教授兼中科院院士彭练矛团队成了碳纳米管,首次在实验上显示出碳纳米管器件和集成电路较传统技术的性能优势,2020 年 5 月碳基芯片研究工作取得重大进展,并在国际顶级科学期刊《科学》上发表了成果。

碳纳米管,综合性能可以达到 10 倍领先于同时期的硅基晶体管;工作速度 3 倍于硅材料晶体管,能耗只有硅晶体管四分之一。

碳纳米管的成本低、而且尺寸小、强度高于钢铁,并具有弹性和柔性、可以做折叠芯片,也可以制作透明芯片。

碳基芯片也有他的不足之处:首先制作工艺落后硅基芯片,制程上远不如硅基芯片,制作工艺难度更大,碳纳米管需要提纯到 99.9999%才可以制作芯片,而目前试剂公司只能提纯到 99.99%。

尽管碳碳基基芯片仍然是实验室的产品,但我国碳基芯片的科研技术已经走在了世界前列。

2、中芯国际

2000 年中芯国际成立,是中国大陆技术最先进、规模最大、配套最完善的芯片代工企业。主要为客户提供 0.35 微米至 14nm 的集成电路代工服务。7 月 16 日,登陆科创板,募集资金 525 亿,用于研发 14nm 以下工艺制程的芯片。

中芯国际是我国芯片制造龙头企业,对我国整个芯片产业链都非常重要,上游设计、中游生产、下游应用。生产环节如果出现问题,就像被卡住脖子一样,无法呼吸,上下无法衔接,整个产业链受到严重制约。

中芯国际目前工艺水平在 14nm 左右,工艺制程落后台积电 2-3 代,如果中芯国际能够突破 5nm 工艺,那么中国芯片就会走在世界前沿。

3、光刻机

目前我国光刻机水平在 90nm 制程,而世界最先进的 ASML 的 EUV 光刻机达到了 5nm 工艺制程。

我国从 2002 年起开始研发光刻机,由科技部和上海市政府牵头,多家科技公司鼎立支持,共同组建了上海微电子公司,重点研发的是 100nm 步进式扫描投影光刻机

而当时上海微电子提出“中国人也要做光刻机”时,外国专家眼中充满了不屑和蔑视,一名德国工程师甚至撂下一句狠话:“就是给你们全套图纸,你们也做不出来!”

不屑和蔑视激发了上海微电子制作光刻机的决心,在夜以继日、攻坚克难,最终在规定时间内把第一台光刻机交付给了台湾客户,上海微电子获得了同行的尊重,“中国人也要做光刻机”的梦想实现了!

目前上海微电子可量产的最先进设备仅处于 90nm 工艺制程,即使将于 2021 年能够交付 28nm 制程光刻机,也与荷兰企业阿斯麦(ASML)的 5nm 制程设备相差甚远,我们仍然有很长的路要走。

我们有能力制作光刻机,只是暂时落后世界顶级水平,相信在我们共同努力下,凭借中国人的智慧,定能制造出世界领先的光刻机。

结语

中国有能力制造出最前沿的芯片,不管是弯道超车还是直接超车,都能够做到。两弹一星、5G、量子通讯、北斗导航就是很好的例子。

而美国在芯片领域的封杀和限制,反而更大程度地激励我们,我们反而更有机会弯道超车,美国对中国科技的封锁,会在将来的某一天明白,今天的做法其实是“搬石头砸自己的脚”。

比尔盖茨就说:不明白为什么不卖给中国芯片,我们会失去很多就业岗位。

未来的世界在于合作共赢,而不是封锁和摩擦!

我是科技铭程,以上是我的回答,希望可以帮到您,如有不妥之处,敬请批评指正!

【2】、来自网友【科普相对论】的最佳回答:

比石油的依赖性还大,芯片已超过石油,成为国内进口量最大的商品。

2020 年,中国芯片进口额高达 3500 亿美元,占商品总进口额的 18%,而 2020 年 1-11 月的原油进口,才 1638 亿美元,芯片进口俨然已成为科技发展的“痛点”。

正如华为所说,除了成功,我们别无选择。芯片国产化,比想象的还要迫切,一旦实现芯片弯道超车,中国和世界都将发生很大的变化。

掌握最前沿的芯片技术,等同于掌握了国家科技的未来

很多人不明白,高端芯片大多被用到手机和电脑上,手机性能差一点也没关系,为何华为和中芯国际,要不遗余力地发展芯片,退一步不“香”吗?

即便是卫星、飞机这种高端工业设备,芯片制程也还处于 28nm 左右,仅 2020 年就往半导体行业投入 1400 亿,这样投入产出比,真的划算吗?

如果你也这样认为,说明你不了解芯片,对芯片当前的价值和未来的潜力,并没有全面的认识。

对于芯片最通俗的理解,就是电路小型化,电路的体积减少,容量增大,不仅能提高电路的工作效率,还能节省能耗。

举个简单的例子,美国在 1946 年制造的第一台计算机,占地 170 平方米,正是因为电路不断地缩小,才有了现在的手机和电脑。

二十一世纪是信息化和智能化时代,无论是自动驾驶,还是智能家电,都离开对芯片和电路的使用,谁拥有更加高效的芯片,谁就有更多的话语权。

华为、小米、vivo 等国产手机品牌的崛起,给人一种错觉,认为中国的电子产品研发和制造能力,已处于领先水平。

某种程度上讲,这个结论没有错,但回归到手机的本质,其实包括芯片等核心零部件,我们依然只能依靠别国代工,从海外采购。

不光是手机产业,包括汽车、家电等都会用到芯片,生产技术被别人掌握,不仅价格不可控,别人不想卖,你想买也买不到。

除了这些能看到的产业,还有一些产业藏得很深,例如卫星芯片、火箭芯片、飞机芯片,虽然目前这些工业产品,对芯片的制程要求还不高,但不代表以后不需要。

由于产品的特殊性,这些产品对芯片,优先注重稳定性和可靠性,但在此基础上,依然在向更高制程的方向发展。

华为麒麟 9000 芯片,有多达 153 亿个晶体管,而美国的第一台计算机,仅有 18000 个电子管,两者的差距,天壤之别。

高端芯片是未来电子产品应用和发展的趋势,具备自主的高端芯片生产能力,是确保这些行业,不断向前迈进的基本保障。

随着科技的发展,各行各业对芯片的运算能力、能量损耗、尺寸体积、可靠性等,会要求越来越高,如果自己没有核心技术,就只能看别人脸色。

对于中国而言,掌握最前沿的芯片生产技术,确保未来科技平稳、快速、持久发展基础。

自研芯片成功,会给中国带来哪些变化

高端芯片国产化,给中国带来最大的变化,就是科技自信。

过去很多企业采购时,会首先关注是不是进口的,技术是不是最先进的,用的是哪个国家的设备生产的。

近两年有一个很微妙的变化,大家更加关注这个产品的国产化情况,尤其是产品的核心部件,不少人更希望出自于国内。

并不是因为国外的技术不好,而是被芯片“卡脖子”卡怕了,国产化的技术和产品,才更具保障,是持续供货和价格稳定的基本条件。

中芯国际作为国内半导体的头部企业,一旦芯片实现国产化,中芯国际或将代替台积电,成为世界芯片的代工厂。

与此同时,华为、小米等国产手机,将再次迎来增长爆发,有了高端芯片的保障,苹果手机将失去现有优势,国内市场可能很快会大幅减少。

以比亚迪为代表的国产汽车品牌,会迅速扩大汽车芯片的生产能力,并拥有强大的汽车芯片供货能力,智能汽车产业重心,会逐步向中国转移。

国内的医疗、精密设备、电脑、飞机等电子设备,将迎来全面的技术升级,中国将不再是技术追赶者,而将成为很多行业的技术引领者。

与此同时,多年来高额的芯片进口,将变成出口,为国家带来很大的科技贸易顺差。

初步测算,到 2025 年左右,国内的芯片市场将达到约 6000 亿美元,按照目前不足 20%的自足率,如果实现国产化,每年将节省近 4000 亿美元的芯片进口资金。

芯片弯道超车,世界将再次聚焦中国

ASML 控制着全球光刻机市场,尤其是高端光刻机,几乎全部由 ASML 生产,一台售价近亿美元的光刻机,让 ASML 高枕无忧。

中芯国际为了买到高端光刻机,在支付了 1.2 亿美元后,却迟迟拿不到产品,这不仅是商业合作的失败,更是技术落后的悲哀。

台积电是全球知名的芯片代工厂,拥有世界半数的高端芯片生产能力,是华为、苹果的主要芯片供应商。

华为麒麟 9000 芯片,性能堪比骁龙 888,在美国重压之下,台积电也只能拒绝华为订单,停止为华为继续生产高端芯片。

这就是没有芯片核心技术的现状,落后就要挨打,但如果中国实现高端芯片国产化,这些现象将不复存在。

美国首先会不再“关照”华为,转而投向中国科技企业的怀抱,孟晚舟将顺利回国,加拿大并可能会为此事公开道歉。

ASML 会对中芯国际态度大变,从过去的趾高气昂,变成谋求合作,国内如果拥有技术领先优势,会让昔日的科技巨头成为历史。

专利将变得更加重要,尤其是华为这种重技术的企业,专利费将成为企业收入的重要来源,华为将在通讯领域拥有更多的话语权。

别低估自研芯片的难度,任重道远

虽然完全拥有独立的高端芯片技术,是国内半导体发展的美好愿望,但要实现这样的目标,依然困难重重。

按照目前的技术,中国有望在 2025 年,实现芯片 70%的自给率,要想实现完全国产化,还需要很长的路要走。

中芯国际最先进的芯片制造技术,目前还停留在 14nm 左右,与国外先进技术,还有 10-20 年的技术代差。

即便中国努力追赶,ASML、台积电、高通、三星也不会停下脚步,这些芯片巨头,本来就具备国产科技企业没有的优势。

从技术上讲,这些企业经过数十年的沉淀,已掌握了芯片生产的核心技术和专利,中国要想另辟蹊径,绕开专利限制,需要付出更多的代价。

从资金上讲,阿斯麦 2020 年营收 140 亿欧元,纯利润 36 亿欧元,超越华为,是中芯国际的近 4 倍。

国外半导体企业拥有稳定的收入来源,而且盈利规模很大,对于技术更迭也拥有更多的投入资金来源,国产企业不能比拟。

从市场上讲,阿斯麦占据了 100%的高端光刻机市场,台积电是芯片代工巨头,即便国产芯片稳扎稳打,要想在市场上取得突破,面临的困难很大。

国产芯片自研是方向,但寻求更多的国际合作才是发展的良策,即便是阿斯麦的光刻机,零部件也是全球供应,唯有合作才能共赢。

芯片产业链涉及到化学、物理、数学、光学、材料、软件开发等多个领域,而且需要行业内顶尖的技术和人才。

很多人建议,既然美国“关照”华为,我们为何不同样对待苹果,这里面涉及的问题,不仅是出口恶气那么简单。

在技术和人才上,我们不占优势;在资金保障上,我们缺乏源泉;在市场份额上,我们还处于中低端市场。

卧薪尝胆,十年不晚,当前的主要目标是取得技术进步,而不是意气用事,先忍一时,找到发展出路,才是关键。

如果国产高端芯片实现完全自主,你认为华为能取代苹果,中芯国际能取代台积电吗?

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