板凳要坐十年冷,中國大陸的芯片往事
科學無國界,但是真正的核心技術有國界。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201807/382707.htm人無腦是什么結局?
植物人。
國家無腦什么結局?任人宰割。
缺芯的慘烈現(xiàn)實面前,所有中國人痛心——據(jù)《2017年集成電路產業(yè)現(xiàn)狀分析》,中國大陸的高性能芯片國產化率較低,在多項技術領域尚未突破,國產化率最高不超過22%,發(fā)展了幾十年,中國至今沒有誕生英特爾、高通這種芯片公司。
中國為何不能有自己的芯片?
這涉及到中國的芯片往事以及芯片這個特殊的產業(yè)。
中國的芯片往事
中國大陸的集成電路產業(yè)開始時間并不晚,但是由于種種原因,中國的集成電路產業(yè)整體處于比較落后的階段。
中國目前嚴重缺“芯”。
官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,中國芯片進口花費已經連續(xù)兩年超過原油,累計耗資高達1.8萬億美元。遠超10萬億元人民幣,相當于10個茅臺,4個工商銀行。
臺積電董事長張忠謀退休時更是預言:“依據(jù)眼前走勢,中國大陸半導體在未來5-10年會有相當大的進步,但與臺積電的技術差異仍有5-7年之多?!?/p>
中國的芯片產業(yè)何以至此?
一切需要從頭說起。
芯片,公開資料顯示,芯片即半導體元件產品的統(tǒng)稱,是集成電路的載體,由晶圓分割而成
通常而言,芯片根據(jù)其功能主要有計算機的 CPU、手機的 CPU 等等。就連電子手表、家電、游戲機、汽車… 等電子產品中也有自己的 CPU芯片。
如同人的大腦,如果沒有芯片,中國的計算機行業(yè)將寸步難行。
然而,中國目前的確缺乏芯片。
不是中國不重視,而是由于種種客觀原因,中國一直不能批量生產出高端芯片。
時間要追溯到1956年,這一年,在周恩來總理親自主持制定的1956-1967年十二年科學技術發(fā)展遠景規(guī)劃中,半導體,計算機,自動化和電子學這四個在國際上發(fā)展迅速而國內急需發(fā)展的高新技術被列為四大緊急措施。
1958年7月,成功拉制成我國第一根硅單晶,并在此基礎上,提高材料質量和改進技術工藝,于1959年實現(xiàn)了硅單晶的實用化,1960年成立了以中科院半導體所為代表的大批研究機構,并在全國建設數(shù)十個電子廠,初步搭建了中國半導體工業(yè)的“研發(fā)+生產”體系。
此時,其實中國的起點并不晚,在美國,1958年9月12日,德州儀器才研制出世界上第一塊集成電路,1959年7月,仙童公司才成功突破了集成電路的平面制作工藝,為大規(guī)模工業(yè)量產奠定了基礎。
只是后來的后來,大家都能想象,在經歷“大躍進”和“三年自然災害”時候,發(fā)展步伐開始遠落后于美國,甚至處于一度停頓,比如,半導體學界靈魂人物王守武在美國普渡大學畢業(yè)回國后,文革中被停職批斗,備受誣蔑和誹謗;中國半導體物理的奠基人謝希德,被整成走資派后,每天工作是掃廁所;
1977年7月,關于中國半導體,半導體學界靈魂人物王守武曾發(fā)言說:“全國共有600多家半導體生產工廠,其一年生產的集成電路總量,只等于日本一家大型工廠月產量的十分之一?!?/p>
而在美國的硅谷,仙童、Intel、AMD等大批公司相繼在50-60年代成立,并且經過高速發(fā)展及殘酷廝殺之后,美國的半導體產業(yè)鏈開始形成:
芯片產業(yè)鏈生產分為三個步驟(設計、制造、封裝與測試):其中,最上游是IC設計公司與硅晶圓制造公司,他們依客戶需求設計出電路圖,硅晶圓制造公司則以多晶硅為原料制造出硅晶圓。中游的IC制造公司主要的任務就是把IC設計公司設計好的電路圖移植到硅晶圓制造公司制造好的晶圓上。完成后的晶圓再送往下游的IC封測廠實施封裝與測試。
技術開始隨著工程師在硅谷、環(huán)波士頓周邊的第128號路以及德克薩斯州的不同公司間流動而傳播。到了20世紀60年代,芯片制造廠的數(shù)量猛增,并且工藝接近了吸引半導體特殊供應商的程度。
而且,經過價格下跌以及新老公司的淘汰及競爭,美國的芯片產品更是獲得高速發(fā)展。
比如,1963年,塑封在硅器件上的使用加速了價格的下跌,同年,美國無線電(RCA)公司宣布開發(fā)出了絕緣場效應管(IFET),這為MOS工業(yè)的發(fā)展鋪平了道路。RCA還制造出了第一個互補性MOS(CMOS)電路。
在20世紀70年代,半導體集成電路的制造向有利潤并高產的大規(guī)模及集成電路(ISI)轉移,在美國,從20世紀70到80年代,大家開始朝著1um特征圖形尺寸進行沖擊。
而在中國,雖然開始奮勇直追,但是效果有限。
比如,80年代,國家部委先后組織了三大“戰(zhàn)役”,分別是:1986年的“531戰(zhàn)略”,1990年的“908工程”,1995年的“909工程”,但均沒有獲得成功。
1990年9月,原電子工業(yè)部又決定啟動“908工程”,想在超大規(guī)模集成電路方面有所突破,目標是建成一條6英寸0.8~1.2微米的芯片生產線。項目由無錫華晶承擔,芯片技術則向美國朗訊購買,但最終結果是:行政審批花了2年,技術引進花了3年,建廠施工花了2年,總共7年時間,投產即落后,月產量也僅有800片。
此后,有一個叫做張汝京開始出現(xiàn)了。
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