半导体,一个“高大尚”的名词。半导体是现代电子工业的命脉,这么说来一点也不过分,现今与我们生活密切相关的的电子设备几乎都需要半导体部件或材料,小到我们难以离开的手机、电脑,大到维系人类生活的医疗、通信系统,甚至顶尖高科技如航天技术都需要半导体设备的参与,来到影音行业,投影机、电视机、耳机、音箱、高播机、流媒体播放机、蓝光机哪一样能离开半导体?可以说,半导体几乎无处不在。

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目前顶尖的半导体技术掌握在西欧、北美、东亚一些发达国家手里,中国也有自己的半导体产业链,事实上我们很早就意识到自主研发半导体科技的重要性,这么些年来,我们亦取得了不错的进步,只是与那些掌握更高技术的国家相比,中国确实并不具备研发高精度半导体设备的能力,一个重要的反映是:直到现在,我们仍然很难制作一块能够量产的高性能应用芯片。

国产芯片之殇

“中兴事件”给中国芯片事业的发展敲响了一个重要警钟,经过这么多年科技积累,在经济全面腾飞之时,我们却制造不出一块属于自己的高性能芯片。笔者之所以写下这篇文章,完全是因为最近偶然间看到的一则新闻重燃了对中国芯片行业的希望:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中国科学院上海光学精密机械研究所、北京国望光学科技即将联手研发高端光刻机,未来国产有望打破国外对高端光刻机的垄断。

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上海微电子装备有限公司研发的国产光刻机

光刻机,对于一般人来说实在太陌生了,不过经过扎心的“中兴事件”,大家应该多多少少对光刻机都有一些了解。光刻机是生产芯片的核心设备之一,其制作工艺极其复杂,而每颗芯片在生产之初都离不开光刻机的锻造。光刻机也分好几种,对于我们而言用于生产芯片的光刻机恰恰是中国半导体行业的最大软肋。目前,我们所有高精度芯片均需要通过国外进口,受限于出口禁令,哪怕重金求购,我们也根本无法触及生产高性能芯片的最新光刻机。

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ASML是世界上最先进的光刻机生厂商,市场占有率遥遥领先对手。一台高端的ASML光刻机售价可以达到1亿美刀

国产光刻机与世界顶尖光刻机的差距有多大呢?目前,国产中能够挑得出来性能较强的光刻机为上海微电子装备有限公司的SSA600/20,其制程工艺精度最高为90nm,而世界顶级光刻机品牌ASML可以达到14nm,就算是市场占有率较低、濒临客户淘汰的尼康光刻机也比国产强出不少,对比下来,国产光刻机显得非常落后,其中差距完全不是一点半点能够形容。

汉芯事件回顾

回到芯片话题,这实在是一个我们不愿提及但又必需面对的沉重话题,中国人对自主研发的高性能芯片垂涎已久,也正因如此,曾几何时它却成为一些欺世盗名之徒的利用工具,其中不得不提及的便是臭名昭著的“汉芯1号”事件。

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使用摩托罗拉CPU马甲的“汉芯1号”芯片

2003年2月,上海交通大学微电子学院院长陈进对外正式发布了“汉芯1号”芯片,这块芯片在当时来说不仅工艺、性能媲美世界顶级厂商的量产产品,而且更令人称奇的是它仅仅花费了非常少数的人力和物力,相当于同期Intel不到一半的经费和时间便完成成品的研发,对于几乎没有什么芯片制造工业基础的国内环境来说实在太不可思议了。可当时大家都沉浸在国产自研芯片的喜悦之中,就算有人提出质疑也会被舆论铺天盖地的歌颂声淹没。陈进更是由此获得大笔科研经费,各种荣誉傍身,甚至一度被称为“名族英雄”。

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“汉芯1号”事件的始作俑者陈进

耐人寻味的是“汉芯1号”自发布之后就失去动静,几年过去了,迟迟没有量产计划,照理说很不应该啊。而陈进这边则一直在给大家安慰,宣称正在研发更加完善的汉芯3号、4号,直到2006年,有人在网络上匿名举报“汉芯1号”造假,开始陈进还予以否认,但随着更多证据地爆出及相关部门介入调查,“汉芯1号”这一惊天骗局才终于浮出水面。原来,当初发布的“汉芯1号”实为摩托罗拉公司生产,是陈进托人由美国购入,到手之后再磨去芯片的原有LOGO,刻上“汉芯1号”字样,更令人大跌眼镜的是这项工作的执行者并非出自科研公司,而是由上海某装修公司的民工代劳。真正的汉芯1号还趟在实验室里,因为工艺落后、性能差劲,汉芯1号完全不具备量产能力。

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“汉芯1号”骗局揭晓后,国产自研芯片在相当长一段时间内饱受公众质疑,图为龙芯CPU

“汉芯1号”事件最终以罢免陈进职务,追回科研经费终结,没有人因此而受到法律处罚。“汉芯1号”造假伤害的不仅是国人对自研芯片的热情,自此之后相关项目科研经费审批变得越发困难,人们“谈芯色变”,开始质疑从事芯片研发的科研团队,导致真正搞研发的工作人员面临着随时被怀疑、被否认的压力,整个国内半导体行业的发展都因此受到负面影响。

功在当代,利在千秋

今天,“苦芯久矣”的我们比起任何时候都更渴望自研高性能芯片的成功,三家公司联合研发高端光刻机给我们带来了新的希望,但不应忽视的是,在长期之内国产芯片还将继续受制于人,研发光刻机需要非常巨大的资金和人才投入,而且光刻机的研发只是第一步,接下来我们还将进一步面对芯片设计、工艺改进等等难题,这些同样需要人力、物力投入与时间积累。可以预见,中国的芯片行业还有很长的路子要走,不过功在当代,利在千秋,越早进入对我们就越发有利,希望有朝一日我们能够迎来媲美国外顶尖厂商的高性能国产芯片,也希望国内半导体行业的蓬勃发展之势能够尽快到来。

 

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