不足10年的時間,中國手機已經遍布全世界。在全球前五的手機公司中中國手機品牌占據三席,全球前十的手機公司中中國品牌占據6席,但在這樣的光輝背後卻是80%以上的手機芯片需要進口、每年要給外國繳納數億千億的專利費用,但在這些中國品牌中華爲是個例外,華爲多年來投入數以萬億的資金用于自我研發,到現在華爲旗下的海思處理器可以與高通、獵戶座處理器匹敵;而且在5G方面華爲實現了超越,華爲麒麟990 5G處理器是全世界第一顆5G SOC。
台灣台積電公司標志
生産處理器對于華爲來說是個難題,對于諾大一個中國來說也是一個難題。目前全世界主流的手機芯片廠商有蘋果、三星、麒麟、聯發科、高通等企業,但是可以生産處理器的公司只有三星和台積電,三星由于競爭關系只給自家旗下的獵戶座處理器和高通處理器做代工,所以剩下的三家芯片公司只能共用台積電這個代工廠,這樣一來就很容易導致台積電産能不足,而相對華爲來說,蘋果是台積電的大客戶,所以台積電會優先生産蘋果的訂單,這樣一來就會導致麒麟處理器很被動。
說到這裏,肯定會有很多人有疑問,爲何全世界只有三星和台積電兩家芯片代工廠?
手機處理器是一種芯片,這種芯片需要使用幾nm的工藝蝕刻,想一想我們日常使用幾厘米蝕刻也困難更不要提nm工藝了,所以就用到一種全新的機器——光刻機。光科設備是一種投影曝光系統,由紫外光源、光學鏡片、對准系統等部件組裝而成,制造芯片時,通過投影光束穿過印著圖案的掩模及光學鏡片,將線路圖曝光在帶有光感塗層的硅晶圓上;再通過蝕刻曝光等一系列的步驟,形成芯片。
光刻機使用的鏡頭由蔡司提供、光源設備需要美國廠商供貨、其他元件也需要很多知名公司提供,然後統一由荷蘭ASML組裝才能造成一台光刻機。
ASML光刻機
受制于《瓦森納協定》大陸廠商無法購買到最先進的光刻機,所以大部分高端光刻機都被三星、台積電、英特爾三家公司平分,但是在2017年,ASML公司像中國出售兩台7nm光刻機,預計在2019年出貨,而2019年出貨中台積電要拿走18台光刻機,而且這18台是更爲先進的7nm+EUV工藝。
更爲重要的是即使你有了光刻機,也不能保證良品率。光刻機在生産芯片的過程中,需要很多的技術要點,而這些技術要點是需要很長時間去摸索的;據說台積電和ASML簽訂的保密協議中就涉及這些技術要點。雖說中國已經像ASML預定2台7nm制程的光刻機,但是相比台積電來說還是小巫見大巫;一方面台積電有數十年的技術積累,另一方面就是産能、台積電每年的訂單多達數十台,而國內現在還沒有一台,所以在才能和技術方面與台積電有一個非常大的差距。
華爲mate20X與華爲mate30系列供應商對比
今天的麒麟處理器華爲可以自己研發,使用的是歐洲公司ARM的框架,ARM框架華爲是永久購買,所以在短時間內可以使用;而且小米、OPPO、vivo、中興等公司都在秘密自研自家處理器,所以中國手機處理器已經在慢慢擺脫外國企業的依賴呈現蓬勃發展的趨勢,但是在高端芯片的生産領域,大陸廠商幾乎是一片空白。
芯片制造環環相扣,研發與制造一步也不可少。今天中國的芯片領域雖有一定的突破,但是要深挖就會發現與外國企業之間的差距非常大,所以今天的我們更應該防患于未然從本質抓起;制造與研發齊頭並進。
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