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2021-08-26 18:16:00
如何解决芯片难题,成为华为王者归来的关键!
前不久,华为发布了2021年上半年的业绩,根据报告显示,华为上半年营收3204亿元,同比下降29%,净利润9.8%,同比下降24%!华为的营收让不少华为用户为之振奋,毕竟这个数字在国内企业,尤其是手机企业中,不说出类拔萃也算得上顶尖了!能使用拥有这种实力的企业生产的产品,怎么能不叫人激动呢?虽然华为的营收很可观,但后面的增长比还是引起部分多愁善感的华为用户的感伤,因为根据报告显示,华为的营收是呈现出了下降姿势的,而且这个下降的比例对于一个企业来说可谓是重创了!
这个重创的起因是什么?根据调研机构Omdia的数据显示,2021年上半年,华为的手机出货量达到2450万部,较上年同期下降66.9%!也就是说手机销量的缩减是造成“重创”的主要原因!那么又是什么原因导致华为手机销量的缩减呢?我想这个原因在此时不必多言了!面对米国先后四轮的制裁之后,华为手机的销量遭遇了滑铁卢!甚至有很多华为手机的用户甚至开始担心,华为的手机业务能否继续保持下去!至于这点,我在这里给大家一个定心丸,华为手机业务虽然出现了巨幅缩水,但华为也没有打算放弃它!更何况之前,华为轮值主席郭平已经给出了回应,他说:华为生存无问题,不会放弃手机业务。华为不但可以设计芯片,而且有信心在未来制造,而且可以持续领先!
It's easy to say,It's more difficult to do!这是多年前,苹果高管在首届互联网大会·乌镇峰会上对小米BOSS雷军说的话,但是现在小米用行动证明了自己!做到世界第二的同时,并在前不久获得了世界份额第一,超越三星的同时并超越了苹果!那么华为此时可以吗?虽然不想说实话,但此时甚至未来三到五年都很难!当然这里指的是华为轮值主席郭平说的制造芯片!一个芯片,拥有如此实力的华为,未来三五年都做不到?当然这里还少了一个“最新”!毕竟,你在努力的同时别人也没有赋闲,而无法做到与最新工艺的芯片齐平,那么即使是能制造也是缺乏竞争优势的!
所以,此时的华为若是想走出困境,要么米国撤销禁令,要么自己设计并制造最新制程的芯片!想要米国撤销禁令,无疑在短期内不现实,况且此前在禁令生效期间,国人对华为的呼声空前地高涨,我相信大家都希望华为去设计并制造芯片而不是期待米国撤销禁令对吧?所以我们今天就聊一聊,华为那么强大,怎么就因为一个小小的芯片陷入窘境呢?制造芯片的难度又有多大,是如此强大的华为在未来三到五年内都很难解决的呢?
这里我们首先要知道的是芯片制造的过程,我们以华为的麒麟9000为例,在这个顶多指甲盖大小的面积中,塞入150多亿个晶体管,其内部构造仿佛是一座超级城市!其中线路错综复杂,若是借用专用设备观察其内部构造,我相信你定会被眼前的景观所震撼!那么如此精妙的芯片是怎么被设计出来的呢?首先,制造芯片的原材料是遍地可见的沙子,主要成分是二氧化硅。当然,虽然沙子遍地可见,但也不是所有沙子都可以拿来制造芯片,因为想要制造芯片还要经过提纯!利用高温制造还原反应,从氧化物中提炼高纯度的硅晶体,据说满足芯片制造的纯度是百分之99点好几个9!
既然说到了提纯,那么不出你所料,提纯也是一个非常关键的环节,越是高端的芯片,对硅晶体的纯度要求越高!而能够提炼高纯度的硅晶体,目前我方的技术水平也有着稍许的艰难!若是解决提纯环节,那么恭喜你进入第二关!把提炼好的高纯度的硅晶体做成硅锭,然后切成非常薄的圆片,既是晶元,也就是制作芯片的胚胎!准备好晶元,那么就可以开始进行光刻了!在晶元上涂上薄薄得一层光刻胶,随后将各大厂商设计好的拥有数十亿的电路蓝图制造成一种特殊的投影底片,继而利用投影的方式将它转投到晶元上!
这个过程看似简单,但每一个环节都涉及到了精密技术!比如这个转投到晶元的过程,它需要高精密的仪器来操作,而想要制造先进的芯片,对仪器的要求也随之提高!而光刻机的作用就是在这里!UV、DUV、EUV便可以简单地理解为光刻机的精密程度,而EUV是当下可以生产5、7纳米芯片的专用仪器!华为最新的麒麟9000就是出自它的手笔!有了光刻机之后便可以进行投影了,这个过程的原理类似我们上学时学习过的凸透镜成像原理,不同的是芯片制造需要用的是极紫外光,随后便可将各大厂商设计的芯片投影底片对晶元进行投影。当影像被投放到晶元上之后,晶元上的光刻胶发生光学反应,被光照射的地方开始溶解,随后再通过显影技术便可以将电路保留在晶元上!
经过显影环节之后便是蚀刻,通过特殊的化学药剂得到各种综合交错的电路凹槽,随后注入各种对应的杂质粒子通过高温进行扩散,直到满足导电性之后,然后再将上述流程重复20至50遍生成电路的三维立体结构,最后进行金属镀膜将各个电路进行导通,至此一个芯片便由此而生!但这并不意味着芯片就可以使用了!它还要经过严密的检测,确认其可用性以及预期性能测试,最后封装切割交付使用!至此一颗芯片的生产到投入使用的过程全部完毕!那么让我们粗略地回顾一下,如果华为想要自己设计并制造芯片的话,他需要做的“功课”有哪些便一清二楚了!
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每个环节都需要过硬的技术支持,哪怕是最初级的提纯,而后的每个环节不仅仅需要相应的精密仪器,还需要专业的技术人才,这些若是都具备了,那么所用到的材料来源同样存在着国际关系上的难题!沙子或许是采集难度最低的,但据说沙子全球产能也出现过波动,而光刻胶、蚀刻用的显影液等国内虽有替代,但工艺标准还有待商榷。除了这些之外最为关键的便是光刻机,EUV光刻机,虽然对外显示一直是荷兰ASLM公司制造,但光刻机的零件却是采购于全球各地多个国家,像其中的激光光源系统,在技术以及专利方面,米国有着绝大范围的发言权!想要攻克这一部分系统,需要解决技术问题的同时还要规避专利上的纠纷!