中國的微電子技術為什麼差?

據說中國從國外進口額最多的不是石油,而是晶元,那麼中國的微電子技術具體哪裡落後?是工藝,設計,還是器件?造成這種現象的原因會是什麼呢?為什麼從改革開放開始就提倡發展微電子行業但到現在依然落後,國家直到現在依然大力提倡發展微電子行業會改善這種局面嗎?


「王天祺」老師的答案給了我新的啟發,誠然如他所說,需求限制了供給,民用市場已經有了自己成熟的一套體系,國家研發出來的晶元,可能根本沒有市場,只能在軍工領域進行推廣。

這是個新思路。

「姜凡」老師在評論中提到了一些其他公司的黑科技,我覺得,很迷人,貼他的原文如下:

「龍芯技術上和工程上的成就應該說還算不錯。但是龍芯學術上的不嚴謹有目共睹。 最近看到的宣傳材料把自己的性能和IBM power8 Intel Skylake作比較。國內這票做CPU的,連飛騰和兆芯算上,沒有這麼吹的。捏造數據、扭曲標準的做法實在可笑。尺有所短,寸有所長,強行拔高自己不好。 好有一比,如果你看見MTK或者高通拿自己的手機晶元和Intel I7比性能,你一定知道他瘋了,或者只是在搞笑。 說點我懂的: IBM power系列現在一個晶元上百個core,core裡面供電碎片化,電源管理堪稱黑科技。 Intel 有時鐘諧振設計,把時鐘網路當成LC-VCO來做。還對時鐘縮了自適應設計,使得晶元調整電源或者電源雜訊波動時,能夠自適應調整時鐘周期。 這是拿錢和智商砸出來的工程創新,赤裸裸的碾壓。對於現在還在依靠第三方廠商搞定自己模擬IP的國內廠商,龍芯飛騰之流,這是何等需要仰望的存在。兆芯在這一點上比龍芯飛騰強很多,不過也還是仰望。」

經過「過二」老師的指正和補充,誠然,龍芯也是我們付出巨大努力之後的成果,是必經之路。而關於體系,從軟體到硬體,美國一直是行業標準制定者,我們的ic公司必須花幾百萬美元去買專業設計軟體的license 。。。。。老師說過,搞硬體和搞軟體不同,需要積累,需要寂寞,不可沽名學霸王。

我的本科是西電的集成電路,上課時老師們也談到過這些問題。試著回答下。

從時間順序講,晶體管由美國發明,起點上比我們高,這是可以理解,且起初差距並不是很大。

在我國科學家的追趕下,這種差距在不斷縮小,但是由於我國科研體制的一些局限性,當時的大牛們不願意給下面的年輕人機會,而美國科學家對下一代技術人員的培養和對經驗傳承的看重,使得我們的差距越來越大。

我國集成電路水平差,主要在於設計能力差和製造能力差。

最頂尖cpu電路的設計,是一代代不斷進步的,其複雜程度難以想像,如果沒有傳承和不斷改進,是不可能憑空設計出來的。

而製造晶元的機器,也不是我國現在能生產出來的。幾乎每一部分都要靠進口,去西電集成電路實驗室參觀的時候,國外過時的機器,我們仍要花幾百萬來進口。

集成電路中,晶元設計和製造是非常燒錢的,一條生產線就要千萬乃至億人民幣,而如果不進行實踐,我們又從何談所謂的追趕。

碼字至此,心裡很複雜,千言萬語,就是希望我們國家趕緊富強起來,少一些諸如龍芯的嘩眾取寵,踏踏實實做事。


上面有人回答了除了美國,其實沒多少國家微電子強。這話不太對,日本韓國還是不錯的。

但是之外的國家確實不多,基本原因還是錢、人、技術三者。

美國微電子的發展,有1/3功勞要歸功於摩爾提出的摩爾定律,這條定律很好地協調(coordinate)產業鏈的進度,可以說是美國優於其他國家很重要的一點。這個外行人不會明白,但是內行人是很注重這條定律的。

日本是走的材料方向,與主流不太同,所以在有些領域是壟斷優勢的。日本不缺錢。

中國是因為以前閉關,從而導致無人才,國家窮,導致無錢。但是現在算來,人才和金錢都到位了,有些細分市場已經是國內晶元佔比最大了。現在不缺錢了,國內華為海思已經是TSMC的16nm最初客戶之一,這是技術+金錢的一個表現,以前不可想像的。

中國目前進來太晚,導致專利壁壘很高。其實很多微電子的壁壘並不高,估計再隔10年,國產晶元

應該類似國產電器,國產為主了。

&>為什麼從改革開放開始就提倡發展微電子行業但到現在依然落後?

這個需要時間,因為金錢和技術都需要積累,才能出成績。

做個比喻,家電的金錢、人才、技術需要的積累少些,所以10年就出成績了。

微電子大概需要20+年,

更高科技的,諾貝爾科學獎,這個需要就更長。

&>國家直到現在依然大力提倡發展微電子行業會改善這種局面嗎?

基本沒用。

所以,這種事別太急,也別亂找制度、文化、教育的問題。免得再隔20年,中國

嘩嘩嘩地拿諾獎的時候打臉。


美國有一票從50年代晶體管分立元件幹起來的老工程師,整個微電子行業的標準、協會、通訊、歷史、創新、苦工、積累、工業基礎都在美國那邊。微電子行業相關的基礎物理、實驗物理、化學、高精密儀器、光學儀器等等基礎學術研究從頭到尾都是一起成長。微電子行業發展驅動的EDA軟體、數學理論等等也都是一起發展起來。這是一個相對開放的、學術和商業並行驅動的行業。在矽谷每隔幾周這票大爺大媽就會湊起來開會談學術談研究談家長里短美其名曰society。我實在想不出有什麼道理不是美國(歐美)主宰微電子行業。

國家的投入當然非常重要。但這不是兩彈一星或者航媽渦扇之類的大項目。國家的投入可以讓中國成為微電子大國,但中國短期內絕不會成為微電子行業發展的主要驅動力,還是跟在人家身後學走路吧。


具體落後差距:工藝&>設計&>器件

原因:

1.起步太晚…改革開放之前跟著蘇聯點偏了技能樹(重模擬電路、器件,輕數字電路和製造工藝),數字化革命的黃金期(1980~2000)幾乎完全缺席

2.由於高科技出口壁壘(老美出口管制,消費級晶元隨便賣,先進位造設備和特殊晶元不但自己不賣還不準別人賣),沒能與電子通信產業同步發展

3.相對競爭優勢不顯著,晶元行業終究是重資本和人員素質的,中國的勞動力成本優勢無從發揮。即便沒有諸多限制,國外企業將晶元設計和製造搬到中國的動力也不大,產業鏈中對人力成本敏感的晶元封裝測試環節卻早已在各大保稅區加工區遍地開花了…

怎麼解決:

隨著人才迴流以及中國在世界市場的話語權原來越大,不出十年,工業界有望全面追上主流水平;

科研界(含軍工)嘛,效率太低騙子太多,金主不差錢好忽悠,追上主流可能要至少二十年吧。


行業新人冒昧答,不少人提了歷史原因和技術積累,這是主要因素吧,而且這些歷史積累所形成的門檻還會隨著時間推移越來越高,比如做介面晶元的,大家總是要遵守業界標準的吧,美國的幾家公司都是USB、PCIe這些標準的制定者,新標準起草的團隊就是由各家出人來組成的,標準制定時就要徵詢各家的意見,等標準發布,你一個後來者剛能看到標準文檔,還在消化的時候,人家樣片都已經出來了,沒幾天市場上都鋪天蓋地了。而且人家公司的團隊從USB 1.0一步步跟到USB 3.0根據原先的設計做做修改就成,你還在從頭造輪子。在行業沒有革命性的突破的時代,也就只能按部就班地追趕吧。

此外,我覺得另外一個原因在於,微電子行業不可能獨立於產業鏈異軍突起,當下游用晶元的企業都普遍低水平的時候,又怎麼能指望上游造晶元的企業能世界一流呢?有人的答案里指出STC還在固守8051,但是這也是因為我國廣大的工控領域所提出的需求一片8051也就搞定了,在下游企業沒有對新技術的足夠需求的時候,上游的企業是沒有什麼動力去開拓新的技術的,(STC這種公司可是自負盈虧活到現在的,比N多花國家經費的海龜創辦的高大上的公司不知高到哪裡去了)如果下游只是用51就足夠的低端產業,那麼上游也就會只能產出51。有多少IC公司都死在了銷路上。

當各路國產android手機平板開始出現的時候,上游的瑞芯微、全志這些做SoC的也就開始發展了,然後國產的AP又促進了下游的國產android機的繁榮。海思也是因為有了華為這個大用戶才能發展到如今的地步的。歐美日本的半導體行業的發達也是和他們的電子行業的發達聯繫在一起的。

以前我們做晶元設計的主要用戶都是科研院所,軍用項目,虛弱的民用電子行業也造成了上游的微電子行業的低水平,但是隨著現在國內的通信電子行業越來越靠譜,我相信也會帶動上游的進一步發展的,此外由於美帝的硅農行業已經逐漸淪為傳統行業(此處為引述水木版上說法),產業也會開始向發展中國家轉移吧


學材料的研究生去干編程.........為啥呢?學材料的不好找工作,只能進研究所!編程工資高,就這樣。


轉個帖。其實拉開差距的時候是改革開放後。覺得最後總結的還是靠譜的。

PS:夏院士年輕的時候氣質真好!

http://forum.eet-cn.com/FORUM_POST_1000039391_1200289210_0.HTM?click_from=8800125480,9949839023,2015-10-19,EECOL,FORUM_ALERTutm_source=Forum_Alertutm_medium=Newsletterutm_campaign=Group2


這個問題太大了,我國微電子與美日韓台歐差距還是很大的,不得不正視。而且平心而論,國家對微電子重視程度還是不夠的,1200億的大基金核算下來也就200多億美元,投資的確是整個半導體行業(IC能分掉多少?),FAB最好的線估計也弄不了幾個,前些年更慘,只有個核高基計劃支持。實際力度比得上航天,航空?咳咳,研究所的待遇也是中航科工,中航科技大於中電,而且中電大部分是器件所,就幾個做系統整機的。

聽說當年五六十年代我國半導體還是可以的,搞得風生水起,當時國際上半導體也都剛剛起步,差距哪有現在大,接下來什麼MOS,集成電路,CPU,存儲器相繼問世,PC風靡全球,半導體的春天就來了,只是由於XXXXXXXXX(此處略去,大家都懂),我們喪失了最好的機遇,美國,小日本,台灣就那時候大力發展,等我們正常時,已經晚了。基本上半導體方方面面都被國外控制,專利網交織,技術全方位封鎖。

高端光刻機生產商ASML是絕對不會把光刻機賣給天朝的,intel,tsmc,samsung都入股了ASML,以後能玩的起FAB會越來越少,國內高校研究所等等只能想辦法搞到落後幾代的舊設備,這還是不錯的。其實不僅僅是光刻機,半導體材料製備的純度精度,廠房的各項工業指標,甚至於水的純度,國內都與國際先進水平有差距。再者,國內能留的起片的高校能有幾家,沒有流片,是沒有說服力的,這對微電子人才的培養是不利的.

國內FAB中芯國際,華潤上華,華虹NEC還有中電的幾個所怎麼抗衡台積電,格羅方德,英特爾,三星,封裝公司長電科技(但是課題組一些要求性能、良品率高的項目他做不來)設計公司海思,展訊崛起,但是路還長,面對某些公司咄咄逼人的專利網,路是何其艱難

其實國內絕大部分公司是搞逆向設計的,剖個晶元,模擬驗證,然後就去做產品(這也叫fabless?)

國內半導體企業相互擠壓,打價格戰,相互剽竊

我所見所聞只是九牛一毛,每個行業都有陰暗的角落,說了這麼多,國家還是對民族半導體企業給予了很大的期望和姿持,雖然如今CS碾壓著一切,互聯網巔峰的存在,但是選擇半導體不後悔,還是要為偉大的天朝半導體振興努力搬磚。(另外,吹噓一下,陳院士的SJ結構的美國專利就收了英飛凌,東芝,意法等廠商幾十年的專利費,哈哈)


設計不領先的話,也不落後多少。

工藝落後很多,錢、技術封鎖、人,都是原因


微電子耐眾多工業集大成者,現代工業之尖峰,需要強大的工業基礎作為後盾,整個西方經濟圈中幾乎所有工業領域大公司都在這個領域有投入。

中國之落後,在於系統性落後,長期缺乏形成產業鏈的基礎。60年前,我們還在農耕,30年前我們還在機械化,20年前我們剛剛在微電子領域上路。你能想像20年前我們做實驗都買不到一把適用的國產鑷子嗎?你能想像十年前我們修機器在市場上買不到合適的不鏽鋼螺絲嗎?越是高精尖的行業,越是需要全面的高端工業技術水平支持,在其他基礎行業成長起來之前,微電子的行業的存在都是極其脆弱和危險的。

不過,用二三十年的時間,趕上人家至少七十年積累的腳步,已經很不容易了。而且,上位者不是傻子,在培育自家隊伍的同時,紫光和大基金的買買買,說明他們早就認識到這些系統性問題了。

無論如何,我們趕上了最好的時代,我很樂觀


國人不是喜歡給自己貼金,就是喜歡給自己扇大嘴巴子。 你自己看看世界上有幾個國家搞得起微電子。 你再試試在中美以外的國家搜搜微電子的工作職位。 你再來看看為什麼這麼差。。。

微電子基本是個成熟行業,這意味著才材料有突破前,基本就是緩慢增長。 只要政府不腦殘,跟美國直接的距離會越來越近。 而且tg這點還是明智的,願意砸錢,哪怕效率不高。 這點美國還真比不上。

其他國家,未來幾年,基本都是碾壓。

~~~

還是把粗口刪了吧。


國家政策不重視,大多數人談到製造業只看到鋼鐵造船汽車飛機,對微電子行業壓根不了解。

干這行的大多是民企,其經營環境不好,要想做大對抗國際巨頭,在當前的條件下是極其困難的。


從教育開始,就在落後,

然後距離越拉越大。


謝不邀

答主是國內某985微電子科學專業在讀狗。

根據我所了解,中國微電子科學落後主要有這麼幾點。一是起步太晚,國外微電子科學在二十世紀中就開始快速起步了,但由於很多大家都知道的原因國內的微電子行業也就在最近幾年才有了比較好的發展機會。第二是發展不均衡,微電子製造有四個步驟,中國幾乎所有的大學都著重於設計這個第一步驟,這就導致雖然中國在微電子領域也有一些先進研究,但基本的製造生產卻幾乎毫無基礎。中國微電子科學的轉折人物是鍾掘院士,鍾掘院士當年和復旦大學的一位同仁一起參加一個科學博覽會,當時有一台儀器鍾掘院士沒有見過,就走進去看,於是就像很多故事一樣被外方攔了下來。回去之後鍾掘院士多方打聽知道那是一台微電子儀器。後來鍾掘院士及同仁給國家領導寫信才開始重視微電子製造。但到現在微電子在一些學校依然是黑戶,因為微電子科學工程並不在國家教育部公布的專業大類里,而是被作為特色(實驗)專業存在。

微電子前些年在國內發展的並不如意,其中重要的一點就是沒有相關方面的領軍人物甚至於缺乏基礎的專業教授。

但是這幾年國家對微電子的發展了給予了極大支持,同時大量優秀的教授回國也為微電子發展提供了機會。一個有趣的現象是現在我們專業微電子專業的老師教授幾乎都是海歸,博士生數量幾乎比本科生還多。而工業方面長虹計劃成為世界最大的微電子封裝企業(如今已經是世界第三,微電子封裝是微電子領域中的第三環節,也是實際生產中成本最大的環節)。而幾個985高校這幾年的微電子領域也有了不俗成績,有興趣的同學可以看看由近幾年清華大學牽首的微電子科學研究成果,還是很振奮人心的~

以上是答主在形勢政策課上偷偷用手機碼的,由於沒有詳細查詢資料,如果有一些錯誤實在抱歉,歡迎大家指正~

去準備PPT啦~


記得上我們一個課的老師給我們說,微電子專業,培養成本相當大,一個實驗就可能花費上千甚至上萬,實驗設備也是非常的貴,一般學校都買不起。


拙見,補充各位的看法。

就晶圓製造設備而言,瓦爾特協定也是不小的限制,很多關鍵製成的設備受制於人。最典型的就是ASML最新型號的浸入式光刻機,國內廠商有錢也買不到。

而且國內的設備搞自主研發也很爛,這方面可以參照對比韓國設備廠商。同樣仿製AMAT的設備,如果說AMAT是「非常好用」,韓國的就

是「基本能用」,國產的是「沒法用」。同樣的配件湊出來的設備,國產的工藝難跟上,故障率高。改進乏力,很多都是為了套國家科研經費。只要造出來,塞進某些廠里,好了,高科技創新,申報國家專利成果,經費到手,擊掌慶賀。

技術人員待遇低,而且很多國內廠內部官僚作風嚴重,嚴重程度與國資佔比成正比,國資比例越高,官僚作風越濃厚。

如果中國的微電子產業要趕上國際水準,私有化,市場化任重道遠


這種大問題其實並不懂。自己本身有過一些器件經驗,所做的領域和國外有著大概十幾年差距,指標做不上來。器件一個是材料,一個是工藝。長材料用的設備和外國一樣,當然即使同型號設備也有不同,但是經驗所限,實際上長出東西不行。工藝用的設備也都是國外的,器件結構也都是一樣的,應該還是經驗積累的問題。個人覺得應該怎樣提高:社會有點浮躁,長材料人一般學歷高,還有老師,但是由於累,成就感低之類的,干不長,同時研究熱點,基金錢的分配都會使一個老師經常換方向,而原來的東西還做到世界頂尖,應該穩定,長期資助一個方向,讓人主要干一件事,直到干好。現在有錢,應該能做到這一點。直接做工藝的老師很少,應該提高工藝人員待遇,能持久的干這一塊。不同單位,不同組應能交流經驗,由於基金競爭嚴重,很多單位的技術都不會外傳,而這其實都是國家資助的結果,不該這樣。


本人在一個知名大學微電子實驗室工作,雖然對微電子市場的發展不太了解,不過從微電子專業的招生情況和實驗室內的製造設備還是能分析一下中國微電子為什麼落後。

首先,微電子專業現在看來就業前景並不好,很多學生不願意報考微電子專業,這樣中國微電子就缺少人才,而且學微電子的學生很多也都是只注重設計,不注重製造工藝,造成了現在很多設計根本製造不出來。

而且,實驗室里的設備都非常的老,我們這大部分設備都是上個世紀七八十年代的,非常的垃圾,注入機還是二手的,一直都沒錢換,有時候覺得我們這用這麼老的設備做微電子工藝都有些不可思議。

設備舊,人才少,基礎製造不紮實,我覺的這幾點造成了中國微電子發展困難。不過,現在國家也開始投資做微電子了,可能再過幾年中國的微電子會發展的很快。


Yes, money talks. But that"s not the only thing that matters in this
industry, and China is not the only one that has got doles.

In fact, I think it is premature to be complacent. China is not even in the middle of the pack yet, to be honest with you. There are many things that China can"t do, or even has idea of. Let"s spare the analog and mixed signal part, and talk about something as old as dinosaurs, MCU and DSP.

For MCU part, most MCU firms in mainland China are still doing 8051, with low cost and thin margin. (You can find the No.1 MCU firm in China at STC: 8051單片機全球第一品牌, 全球最大的8051單片機設計公司 , and tell me how professional that website looks like to you :-) And the industry is quickly moving toward ARM based 32 bit MCU, or at least some RISC architecture.

For DSP, there was a scandal in Shanghai Jiaotong University regarding Han core a decade ago (漢芯事件_百度百科), which was supposed to be a clone of Freescale 56800 (35MIPS, 16 bit fixed point). 0 years has passed since then. Is there any indigenously developed DSP in that category yet?

So Good Luck if China wants to buy his way into the front and center. :-)


很差嗎?全產業鏈全球top2,不要告訴我世界上就倆國家,其中一個叫中國


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