
近年来,我国在芯片产业上的短板愈发令人担忧,国产芯片实现弯道超车,成为众多国人的愿望。
根据国务院规划,国产芯片自给率力求在2025年时实现70%。而在2019年时,这一数字约为30%。
目前,我国芯片产业正面临两大难题,若是这两个难点能够攻克,自给率70%的目标将不是难题。
在接受《证券日报》采访时,千门资产投研总监宣继游表示,制程和光刻机部分、工业软件部分,是当前制约我国半导体芯片发展的两大因素。
光刻机同半导体制造精度直接相关,决定了芯片的最先进制程。
想要突破10nm芯片制程节点,光源波长为13.5nm的EUV光刻机必不可缺。这也是为何,三星、台积电每年都要争抢ASML的EUV光刻机产能。
目前,全球仅ASML一家可生产EUV光刻机。
不过,我国想要突破光刻机难题极其困难。光刻机被成为“现代半导体行业皇冠上的明珠”,具有极高的技术含量,可以说是现代顶尖 科技 的结晶。
在ASML的背后,有5000家供应商的支撑,才能生产出一台EUV光刻机。因此,中国光刻机想要突围十分苦难。
工业软件是工业制造命脉。其中,作为“芯片之母”的研发设计类工业软件——EDA,位于整个芯片产业的最上游,轻轻松松便能卡住全球芯片行业的脖子。
可惜的是,我国在EDA行业正在被海外垄断,美国Candence、Synopsys、Mentor Graphics三家企业,占据了我国95%的市场。
华为、中兴、联想等,均采用的以上企业的EDA产品。
这不得不令人警惕。好在,我国在EDA领域已经小有突破,其中,华大九天便是国产EDA的领头羊。
如今,华大九天已经商业化晶圆制造专用EDA工具等产品,拿下紫光展锐、华为等400多家客户。
从以上可以看出,国产芯片想要弯道超车并不是一件容易事,需要攻克重重的困难。
宣继游也表示,从根本上解决这两点问题的可能性很低,需要“围绕已经过了专利期的普通产品能否实现复制和提高芯片自给率去努力”。
近年来我国推出越来越多政策,加速半导体产业进步。
同时,中国是全球最大的半导体市场,巨大的需求量将刺激我国相关企业的发展。越来越多的资本,也向中国半导体产业涌入。
受此影响,中国实现芯片自给率70%的目标,还是有很大的希望。
自从中兴在美被封杀之后,关于“中国芯”的讨论越来越热烈。但实质上,我们在芯片上的弱势,更多的是技术上的不达标,没有相应的设备是一方面,更缺少的是相应的技术工程师。我们都明白人才的培养不是朝夕就可以完成的,需要岁月的积累。那么在信息科技时代高速发展的今天,我们能否从其他方向发力,弯道超车?
物理领域这两年很火的量子通讯、量子计算机听说过吧。而量子计算机就是我们要谈的重点。
在半导体领域有一个著名的定律“摩尔定律”,但是随着芯片制造工艺的不断提高,在不久的某一天,肯定会到达一个物理极限,当所制造的晶体管只能容纳几个甚至一个电子时,量子力学中所涉及的量子隧道效应将会出现,进而影响电子元器件的工作。到时候,传统的芯片制作工艺将不会满足信息处理的要求,以前的技术必将淘汰。
量子计算机是根据量子相干叠加原理,遵循物理中量子力学相关规律,进行超快并行计算、模拟处理信息的新装置。受益与两个独特的量子效应:量子叠加、量子纠缠,量子叠加可以使一个量子比特具备0和1的两种状态,量子纠缠会将一个量子比特与空间上独立的其他量子比特共享自身状态,创造出一种超级叠加,实现量子并行计算,其计算能力可随着量子比特位数的增加呈指数增长。
当量子计算机出现之后,现行的加密体系将失去效果,向目前难以预测的天气预报将成为过去式。对于现在物理上的难题高温超导、量子霍尔效应都将迅速解决,同时化学上,大型分子模拟也不再困难。人类会进入下一次革命量子信息时代。
因此我们可以看到,当量子计算机出现的时候,传统计算机将一无是处,传统计算机的核心芯片也将毫无作用。目前,量子计算机正处于发展阶段,中国在这一领域处于世界前列,国内大学像中科大、南大、浙大、中科院都在进行着相关研究,国家也投入大量经费在这一领域。这是打破外国芯片垄断的一个绝佳时机,相信在物理、计算机、材料、化学等领域统筹发力下,中国一定会取得一系列成果,实现弯道超车,不再受制于人。
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