隨著美國(guó)對(duì)華禁令的升級(jí),華為公司面臨著“無芯可用”的困境。而“芯”指的就是“芯片”。
芯片制造,“光刻機(jī)”是繞不開的終極神器??梢哉f,沒有光刻機(jī)就沒有芯片。
若干年來,依賴無數(shù)人才的奮力追趕,中國(guó)的芯片設(shè)計(jì)和制作工藝,發(fā)展得并不慢。芯片之難,實(shí)則難于芯片制造。
制造光刻機(jī)有多難?因?yàn)?span id="3vnpd4q" class="wpcom_tag_link">精度之高,所以要以“光”為刀進(jìn)行雕刻,目前的7nm(納米)精度,相當(dāng)于把一根頭發(fā)絲劈成幾萬份。
有資料顯示,1臺(tái)光刻機(jī)包含13個(gè)分系統(tǒng),3萬個(gè)機(jī)械件,200多個(gè)傳感器。光源產(chǎn)生極紫外光EUV的難度相當(dāng)于在颶風(fēng)中心,以每秒5萬次的頻率用乒乓球擊中同一只蒼蠅兩次。光刻機(jī)的分辨率,則相當(dāng)于把48萬個(gè)單詞的《指環(huán)王》在同一張紙上印刷2625遍。制作一枚芯片大概需要3000道工序,要想保證光刻機(jī)完美運(yùn)轉(zhuǎn),每一步的成功率都要高于99.99%。
目前,掌握全球領(lǐng)先光刻技術(shù)的是荷蘭ASML公司,獨(dú)占光刻機(jī)全球市場(chǎng)份額的80%。精度在7nm及以下的光刻機(jī)只有ASML能生產(chǎn)。
名為“光刻機(jī)”,實(shí)則“印鈔機(jī)”,每生產(chǎn)一臺(tái)就可售1.2億美元。但由于生產(chǎn)力有限,每年只能生產(chǎn)20余臺(tái),物以稀“更貴”。每出廠一臺(tái),都被全球芯片制造商虎視眈眈,誰“搶”得到最新的光刻機(jī),誰就造得出更高端的芯片,掌握時(shí)代科技。
從20世紀(jì)80年代至今,ASML仍然穩(wěn)坐第一,主要是因?yàn)槠鋵?duì)研發(fā)投入的成本非常大。去年ASML的銷售額是21億歐元,而研發(fā)支出就達(dá)到了4.8億歐元,占營(yíng)收比的22.8%。
除了研發(fā)投入大之外,ASML后方還有多方支持。表面上看ASML是一家荷蘭公司,實(shí)際上歐盟和美國(guó)為其提供了許多技術(shù)支持,可以說整個(gè)西方社會(huì)都在為ASML做支持。所以為什么美國(guó)可以干預(yù)荷蘭不要出貨給中國(guó)就說得通了。
至于為什么中國(guó)要買,理由就簡(jiǎn)單得多,因?yàn)樽约鹤霾怀鰜?。光刻機(jī)是需要時(shí)間、技術(shù)和財(cái)力等多方長(zhǎng)期積累的科技產(chǎn)物,就算是國(guó)家傾力研發(fā)也需要一定時(shí)間。
不過中國(guó)也不是完全做不出,經(jīng)過資源整合和技術(shù)研發(fā),中國(guó)目前已經(jīng)具備量產(chǎn)14nm精度光刻機(jī)的技術(shù),當(dāng)然從客觀上看14nm和7nm還差了一大截。
值得慶幸的是這一差距正在極速縮小。就在2020年,中科院宣布攻克了技術(shù)難題,掌握了2nm芯片技術(shù)。但從突破到量產(chǎn)還需要一段時(shí)間。相信國(guó)產(chǎn)手機(jī)用國(guó)產(chǎn)技術(shù)做國(guó)產(chǎn)芯片的日子離我們不遠(yuǎn)了。