酷播亮新聞
文章摘要： 我國在晶片設計工具到晶片技術再到晶片製作這一條生態鏈上都處於落後的狀態半導體制造工藝 我國半導體技術其實不僅在研發上與國際水平存在差異
【PConline 雜談】進入到千禧年後的資訊時代，巨量的半導體晶片需求，使得中國成為全世界最大的半導體市場，根據相關資料顯示，2017年我國積體電路市場規模高達到13050億元人民幣。
可是在這龐大數字的背後，我們也要正視一個問題，在一項2015年的調查顯示，我國晶片自給率僅有12.7%，預測即使到了2020年，晶片自給率只能達到18.5%，簡單理解就是，假設2017年我國晶片自給率提升到15%，那麼我們爲了滿足自身晶片的需求，大概需要從外國採購11050億元人民幣的晶片，這其中有些半導體技術的開發我們暫時無法掌握，有些我們能夠開發出來卻暫時沒有先進的工藝去製作出來。
這是一個非常令人不安的數字，特別是經歷了中興被美國禁止購買相關半導體技術的事件，我們才發現，一個世界第四大的網路通訊公司在這種事件下是如此的脆弱不堪，一道禁令就可能會讓公司業務面臨休克的威脅，這足以警醒我們，掌握自己的核心半導體技術，是多麼迫切的重要。
細數我國欠缺的半導體技術
高效能處理器架構
處理器的架構可以簡單分為X86、ARM、MIPS、IBM PowerPC和甲骨文UltraSPARC這幾種常見架構，我們日常使用的電腦處理器幾乎大多數都是屬於X86架構，由美國英特爾和美國AMD兩個公司提供，國產龍芯則是以MIPS架構為基礎發展的具有自主產權的處理器，但是在民用電腦上的應用較少，兆芯掌握著國產X86晶片技術，中科曙光通過美國AMD授權也獲得了X86晶片技術，當然對比於國際巨頭來說，在效能上以及應用規模上，相關國產X86晶片還有還長的路要走。
手機晶片及基帶
手機，平板電腦以及智慧電視處理器則大多數使用ARM架構或者MIPS架構設計，手機中使用的晶片和基帶很多都由美國的高通或者我國臺灣地區的聯發科提供，經過幾年的追趕，國產的華為海思麒麟晶片與基帶能夠達到國際先進水平，小米在一些機型上也開始使用自主開發的松果處理器，就是有了這些公司的不懈努力下，在手機晶片上不至於完全被髮達國家牽制。
高效能GPU
對於高效能的圖形處理器來說，經過歷史長河的洗禮後，就只剩下美國兩家巨頭英偉達和AMD，幾乎全世界的高效能圖形處理器都由這兩家公司提供，圖形處理器的作用就是承擔了輸出顯示影象的任務，我們無法想象一個沒有任何互動畫面的電腦能夠如何使用，如果說在處理器上我們還有部分自給能力，在高效能的圖形處理晶片上我們是幾乎沒有任何反擊能力，國內在這個方面是近乎一片白紙般的存在。
儲存晶片
相信大家都對這兩年價格急升的記憶體條所嚇倒了，原來這種電子產品還能理財？其實這樣的現狀，有部分的原因就是因為我國在儲存晶片上的技術儲備不足導致。這幾年手機行業發展迅速，對DRAM記憶體以及NADA快閃記憶體的需求日益高漲，國內幾乎100%依賴於進口，而國際上大部分的儲存晶片市場被三星、鎂光、東芝和SK海力士等巨頭牢牢掌控，其實國產儲存芯片廠商紫光集團也在積極發展，旗下的長江儲存於去年年底試產出32層堆疊3D快閃記憶體，預計2019年能夠進入64層堆疊3D快閃記憶體規模研發階段，落後於國際巨頭三年左右的時間。
AI深度學習與FPGA晶片
這兩年AI與深度學習火得一塌糊塗，其中廣泛使用的AI晶片以及FPGA晶片相當多的核心技術被美國Xilinx、Altera、Microsemi及Lattice等公司把控，不過國產企業在這個領域上並不畏懼權威，寒武紀AI晶片率先應用於華為海思麒麟970裡，加速人工智慧的學習速度，基本達到了國際先進水平。
半導體制造工藝
我國半導體技術其實不僅在研發上與國際水平存在差異，在製作工藝上與國際先進水平也有不小的距離，目前來說，中國大陸最先進的半導體制造工藝製程是中芯國際2016年年底量產的28nm，縱觀全域性，英特爾、三星和中國臺灣的臺積電製造工藝已經進入到10nm節點甚至是7nm了，差距在4-5年之間。
製程方面我們最少還只是落後幾年的距離，但是一說到製作晶片最核心晶圓的光刻機，全世界能生產出商用級別的就只有兩家企業，荷蘭的ASML以及日本的尼康，在高階EUV光刻機上，ASML更是獨領風騷，不管你是英特爾、三星還是臺積電，想要生產使用最先進晶片製作工藝，統統都要向ASML購買，以前這個領域國內一直沒有很大的技術突破，不過在去年，上海微電子裝備宣佈與ASML達成合作，期待最終會取得新的技術突破，生產出自己的光刻機。
電子設計輔助工具
EDA（電子設計輔助）工具是半導體晶片開發行業必不可少的工具之一，可以說沒有了EDA工具，超大規模積體電路的設計幾乎成為不可能的任務，可惜的是，美國三大EDA廠商——Synopsys、Mentor的和Cadence幾乎掌握了高階晶片設計的市場，在這次中興危機中，全球最大的EDA公司Cadence也緊隨美國商務部的禁令，停止對中興的服務，連晶片的設計都要被國外廠商「掐脖子」。
革命尚未成功，未來仍需努力
縱覽國內半導體技術的發展現狀，我們可以有一個比較清晰的認識。可以說，在半導體行業裡，我國在晶片設計工具到晶片技術再到晶片製作這一條生態鏈上都處於落後的狀態，雖然在處理器、儲存晶片和製造工藝上已經有了極大的提升，綜合下來還是有著不小的差距，同時在大力發展半導體技術的過程中，也要時刻提防類似「漢芯造假」事件的再次發生，真真切切地提升國內半導體技術，不再受制於人，確保中國製造2025綱領的順利實施。