上海微电子光刻机突破技术瓶颈即将交付,国产芯片不再被卡脖子

众所周知,高端芯片离不开高端的光刻机制造设备,如果中国军用芯片采用的是14纳米生产技术,而美国是5纳米生产技术,看起来好像落后美国一大截,真要打起仗来了我们会吃亏吗?两者差距有多大?

其实这个问题不在于芯片的大小,5nm芯片只是体积比14nm体积更小,功耗更小,还要看产品的抗干扰能力,成熟性和稳定性。

俄罗斯芯片水平仅65nm,为何武器这么先进,不输美国?

俄罗斯是有芯片制造公司,最强的是两家分别是Микрон和Ангстрем。俄罗斯的民用芯片消费市场,全部靠进口,并且主要是从中国进口。这两家企业都是为军方服务,

Микрон能够制造65-250nm的芯片,而Ангстрем能够制造90-250nm的芯片,这两家公司均拥有自己的晶圆厂,并且生产的芯片主要用于航空、军用、工业等领域。

他们虽然使用了高制程的技术,制造工艺高达65nm,但是因为技术很成熟,导致武器一直很先进,没有因为缺少高端先进的光刻机,武器研发就停滞不前,其实65nm的芯片产品体积比5nm芯片体积大不了多少,如果不需要那么多无用的程序指令,体积还会更小。需要更多功能,多加几块不同芯片,分工协作即可解决问题。

真实情况是我国现役军备里的芯片反而比美帝要先进,美国战斗机用90nm芯片,我国用45nm,因为我国基础设施落后,为了赶超美国等发达国家,直接采购了更先进的芯片。军工芯片追求的是稳定性,45nm技术目前制造技术已经很稳定,所以军方直接采用了45nm的芯片,一般会由之前采购的高端光刻机负责制造。目前军工暂时还没有采用5-14nm的芯片,因为技术还不够成熟,先在民用PC和各种汽车家电上面普及,毕竟对环境要求不高,正好测试下性能,这也是我们的智能电视机手机等家电体积越来越轻薄小巧,功能更强大原因。汽车功能也是越来越多,得益于芯片制造技术的提高,以前60-80年代最早的拖拉机就是最好的交通工具。

军工电子产品的应用环境较为恶劣,尤其是应用于现代化武器作战平台上的核心电子组件和小型系统级产品,一般为专用定制化军用大规模集成电路,绝大多数军用集成电路属于专用集成电路的范畴分类。军用集成电路指的是在军用领域实现特定功能的电路,一般包含芯片/元器件,如CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、DSP(数字信号处理器)、MCU(微处理器)和FPGA(现场可编程门阵列)等,设计为混合集成电路,属于一种模块层级,以军用芯片为核心和外围元件的二次集成,即在同一基片上将分立的半导体芯片、单片集成电路或微型元件通过膜工艺进行混合组装,这些模块可直接安装于不同的设备和系统中,可独立或协同完成系统所规定的总体工作目标。

最近龙芯中科研制宣布研发成功新一代处理器龙芯3A6000,基于龙架构的新一代四核处理器龙芯3A6000流片成功,代表了我国自主桌面CPU设计领域的最新里程碑成果。8个逻辑核多线程处理器已经可以满足国内民用PC办公设备使用了,相当于10代以前的intel i7产品的性能(i7-10700为八核心十六线程)。

龙芯3A6000处理器是龙芯第四代微架构的首款产品,集成4个最新研发的高性能6发射64位LA664处理器核。主频达到2.5GHz,支持128位向量处理扩展指令(LSX)和256位高级向量处理扩展指令(LASX),支持同时多线程技术(SMT2),全芯片共8个逻辑核。龙芯3A6000片内集成双通道DDR4-3200控制器,集成安全可信模块,可提供安全启动方案和国密(SM2、SM3、SM4等)应用支持。

根据中国电子技术标准化研究院赛西实验室测试结果,龙芯3A6000四核处理器在2.5GHz运行频率下,SPEC CPU 2006 base单线程定/浮点分值分别达到43.1/54.6分,SPEC CPU 2006 base多线程定/浮点分值分别达到155/140分,双DDR4-3200内存通道Stream实测带宽超过42GB/s,Unixbench实测分值超7400分综合相关测试结果,龙芯3A6000处理器总体性能与Intel公司2020年上市的第10代酷睿四核处理器相当。


上海微电子目前对外宣布,90nm的前道光刻机,已经开始批量生产了,今年年底前准备交付第一台28nm的光刻机。上海微电子公司SMEE所研发的“SSA/800-10W光刻机 达到了28纳米,是一台性能更先进得光刻机制造设备我国国产的光刻机一直停留在只能制造90nm制程的芯片,随着我国的首台国产光刻机SMEE光刻机成功交付进行商业运用。这标志着中国在芯片制造领域取得了新的突破,成为全球少数几个拥有自主光刻技术的国家之一。

中企光刻机也准备上市推出产品,大族激光推出紧凑型光刻机,属于离散型的,最高可以实现3-5nm解析度,

说起芯片断供影响最大的企业,当属华为莫属,华为的5G必要专利数量绝对是一个引人瞩目的成绩,超过3200件,这不仅仅是一个庞大的数字,更是对华为在5G领域持续投入和创新能力的有力证明。

可正是在华为5G在国际舞台上崭露头角之际,它遭遇了美方的打压和制裁。2019年,美国将华为列入所谓的“实体清单”,限制了华为与美国企业的业务往来,出现所谓的断芯潮,华为不得不退出5G高端市场,还以莫须有罪名非法扣押任正非的女儿孟晚舟女士1028天,激起全国人民的愤慨,后面2021年9月25日孟晚舟女士归来时,在深圳宝安国际机场好多华为粉丝夹道欢迎,场面非常壮观。停机坪上的欢迎队伍就拉起了“欢迎孟晚舟女士回国”的横幅,并在现场高唱《歌唱祖国》。


华为奋发图强,知耻而后勇,爆出将于 2023 年第 3 季度或第 4 季度推出麒麟 A2 处理器,标志着华为海思将率先回归可穿戴设备处理器领域。同时,全新一代的海思 V811 芯片也在当贝投影仪 F6 中亮相搭载,画质效果备受好评。这一系列的行动预示着华为在芯片领域正逐步走向正轨。华为即将强者归来,重返5G市场。

虽然目前大部分参数还处于猜测阶段,但有消息显示,新的麒麟芯片名为麒麟 830s,采用堆叠 7nm 制程工艺,理论性能能够达到麒麟 990 的水平,这或许是一个好的开端。

据国家知识产权局披露,华为最新的专利“反射镜、光刻装置及其控制方法”显示了极紫外线光刻机核心技术的巨大突破。

自从9月1日起,美日荷联盟对ASML出货的高端DUV光刻机设备进行了管制。这一限制规则对ASML的业务发展产生了一定的影响。由于中国市场占了ASML销售额的24%,所以对方目前也很担心,于是加快出货给中国,近日ASML公开了两个数据项:光刻机台数和中国市场占总销售额的比例。根据参考数字数据,ASML今年在中国大陆出货的光刻机台数已经达到27台,对中国市场出货总量超过700台光刻机设备,一台DUV设备高达8000万美元的售价,体现了ASML在中国市场的影响力和市场份额。

针对美国的反制,中国也是拿出来了魄力和底气,用毛爷爷的艰苦奋斗自力更生精神,新中国成立初期没有被打垮,现在更不会被打垮,民族的脊梁骨必须是挺直的,绝不妥协,面对美国单方面掀起的“经济战”,中国不再坐以待毙,开始掌握主动权,对美国制裁和打压重拳出击。

我国不仅限制镓和锗的出口,还限制了铟的出口,这几个原材料都是稀有材料,是半导体生产的重要原料,其中氮化镓是新一代高性能半导体的基础材料,中国管制镓和锗的出口,一定程度上将限制美西方开发和精进相关技术。中国是世界上最大的镓和锗生产国,也是最大的铟生产和储量国。

针对中国对镓和锗进行出口管制,从欧美的反应可以看出,中国的反击卓有成效。欧美国家也纷纷开始寻找替代源。然而这几样产品的提炼技术一直被我国掌握,不会轻易的交出去。你卡我脖子,我卡你原材料命脉。在全球经济一体化的情况下,美国对中国的封锁限制纯粹属于杀敌一千自损八百,谁也讨不得好。

据了解,ASML的对中国市场的非常的重视,觉得无人能替代中国中国消费市场,设立了“中国员工日”。这一举措体现了ASML对中国市场和中国员工的认可和重视,也进一步巩固了ASML在中国的品牌形象和市场地位。

其实中国早在1965年就研制出65型接触式光刻机,并在1985年研制出分步光刻机样机。当时,与国外先进水平相比,差距只有短短7年。

但是,国家面临着资金投入的困难。自20世纪90年代起,中国开始依赖国外购买光刻机,而阿斯麦等国外企业却迅速崛起,我们不得不缓慢跟进最终缺乏自主研发,一直被人卡脖子,只能花巨资购买。

就如之前的医疗检查设备一样,原先全靠进口,3000多万一台,打击都在说检查费用高,一次检查就要几百上千元,而随着国有自主检查设备突破,价格仅需100多万一台,而老外尽然降价90%,仅售300万一台,非常令人气愤。

然而,这次的高端光刻机制造技术的突破,必然会带来国产芯片的提高,因为没有光刻机你设计出来图纸也制造不出来产品,属于巧妇难为无米之炊,中国光刻机重新点燃了人们的希望。中国是一个14亿人口的工业大国,拥有全球制造业老大的地位,只要功夫深,铁杵磨成针,加快吸引先进人才,必然会实现弯道超车,成为科技强国。弱国无外交,拳头硬才是硬道理。想要获得尊重,打铁还需自身硬。

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页面更新:2024-03-21

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