晶元是設計難，還是工藝更難？

嘟嘟聊數碼 數碼問答達人 04-18 22:09 126贊 踩

設計和工藝都是晶元製造的兩大難點，兩者一定程度上相輔相成，在我看來還是工藝相對更難一些。

美國有大量的晶元設計公司，高通，AMD，NVIDIA等等，這些公司都擁有世界一流的晶元設計師，AMD曾經還有自己的晶元製造工廠，但是迫於巨大的財務壓力，把廠子給賣了，就是如今的GF。現在有能力同時設計和製造處理器晶元的大廠也就剩下英特爾和三星了，可見建設和維持晶元製造廠的難度之大。

除去CPU、GPU等複雜的高端晶元，還有許許多多的各類小晶元在我們周圍的各種電子設備中，即使是在國內，能夠設計這類晶元的公司也有很多很多，但是他們的共同特點就是在晶元設計好之後需要交給晶元代工廠製造，然後才能生產出成品晶元投入市場。

全球的晶元代工製造廠就只有台積電、三星、GF這樣的了了幾家，因為半導體晶元的生產製造過程極其複雜，不僅要購買天價設備，投入巨大研發人員，還要未雨綢繆，工藝隨時更新換代（28nm—16nm—10nm—7nm），同時還少不了豐富的晶元製造經驗。台積電一年為研發和新建晶圓廠投資就達數百億元，還得持續不斷的投入，真不是一般公司能玩得起的。

優秀的晶元設計可以保證在現有工藝下更好的產品質量和良率，但是如果代工廠的工藝本身不過關，就無法做好這個晶元，投入市場更是無從談起。台灣的聯發科和眾多科技企業一定程度上也是藉助台積電強大的晶元生產能力崛起的，蘋果IPhone一款手機同時使用兩家不同的代工晶元都會引起能耗差距和全球用戶的關注，可想而知，晶元工藝水平是多麼重要。

國內大陸現在有麒麟、有龍芯，但是至今還沒有晶元製造商，大都是拿到別人那裡代工，這裡面國內有人才和資金的困難，也有歐美國家限制出口高端設備的因素，試想你自主研發的晶元如果找不到代工就只是一張圖紙而已，所以說即使晶元設計能力不夠強，保證能用還是沒問題的，但是如果沒有先進成熟的製造工藝和工廠，這個晶元就無從談起。

布衣吳新建 6小時前 3贊 踩

就專業而言，設計、工藝都不難，就是製造晶元的那個設備製造難。

過分用行業術語懂的人不多，反正了解製造業的人都知道，裝備才是代表製造業水平的標誌，也就是到一個工廠，看他用的什麼設備，設備越先進，製造水平也就越高。

現在，絕大多數國家都是卡在製造晶元的設備上，這設備製造水平最高就荷蘭。美國為了壟斷，禁止這套設備隨便賣。全球最大晶元光刻設備市場供貨商阿斯麥2018年年產24台，2019年能達到年產40台的產能。 但就是這樣單價超億美元的昂貴設備，他們卻不賣給全球電子產品市場增長最快的第二大經濟體。

對於普通人來說，光刻機或許是一個陌生的名詞，但它卻是製造大規模集成電路的核心裝備，每顆晶元誕生之初，都要經過光刻技術的鍛造。

有個故事，日本一個工程師當年為了偷學德國先進的紡織機械製造技術，自斷一條腿，在德國廠家旁邊開飯店，通過接觸德國工程師，偷學了技術，並加以改進，而這個光刻機可不是一己之力就能偷學到，光刻機被業界譽為集成電路產業皇冠上的明珠，研發的技術門檻和資金門檻非常高。也正是因此，能生產高端光刻機的廠商非常少，最先進的14nm光刻機就只剩下ASML，日本佳能和尼康已經基本放棄第六代EUV光刻機的研發。

那為何禁止隨便賣呢？

這就不得不說《瓦森納協定》，又稱瓦森納安排機制，全稱為《關於常規武器和兩用物品及技術出口控制的瓦森納安排》，目前共有包括美國、日本、英國、俄羅斯等40個成員國。儘管「瓦森納安排」規定成員國自行決定是否發放敏感產品和技術的出口許可證，並在自願基礎上向「安排」其他成員國通報有關信息。但「安排」實際上完全受美國控制。當「瓦森納安排」 某一國家擬向非成員國出口某項高技術時，美國甚至直接出面干涉。

機器總是人造的，想造出最好的機器，僅靠模仿肯定不行。創新的基礎是學習，同時還要有不服輸的勁頭，現在是人家不給你學習機會，自己琢磨還得有一個相當長的過程，最快也要十年八年。

加油！

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