财经作者陈琦|国家队终于出手，中国要在5年内实现70%的芯片自给，难度很大吗？
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芯片可以说我们国家目前面临的最大问题 ， 2019年光是芯片的进口金额高达3000多亿美元 ， 比石油进口额都多 ， 正因为这样国内企业的大部分利润其实都给了国外公司 ， 有时候花钱可能都买不到 ， 还可能面临卡脖子的问题 ， 而芯片也是现代化工业的基础 ， 要想实现低端到高端转型 ， 芯片是重中之重 。
自从美国开始对华为以及国内的其他的高科技公司开始打压以来 ， 芯片技术已经成了目前必须要拿下的山头 ， 否则会一直受制于人 ， 所以国家队也正式开始出手了 ， 开始大力发展国内的半导体产业链 ， 一方面投钱制程半导体行业 ， 另一方面建立集成电路一级学科 ， 培养相关人才 。
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日前国务院也出台了相关政策 ， 2019年我们国家芯片自给率约30% ， 进口额很大 ， 目标是要在2025年实现自给率达到70% ， 什么意思呢？也就是到2025年 ， 要实现大部分的芯片国产化 ， 那么这个目标容易实现吗？
首先目前国内市场对于芯片的需求一直在增加 ， 因为随着5G技术的发展以及即将到来的物联网 ， 那么芯片的市场需求会逐年增加 ， 而且市值非常大 ， 在这样的前提下如果要实现70%的芯片自给 ， 那么就必须要保证传统芯片逐步替代(比如计算机或者手机) ， 同时还要保证新型芯片自主能力(Ai芯片 ， 车机芯片 ， 低功耗物联网芯片) 。
因此这并不是一个小目标 ， 需要花费巨大的财力和人力 ， 但其实也没有那么难 ， 这就牵扯到一个工艺的问题 ， 半导体技术发展是一个全产业链的 ， 有原材料制备 ， 有芯片设计 ， 有制造设备 ， 有封装测试 ， 等等各个方面 ， 好消息是我们国家在这方面并不是空白 ， 相反还非常全面 。
但整体工艺很落后 ， 代差较大 ， 如果单纯发展其中一个环节确实不是太难 ， 但如果要做到全面那么就很难了 ， 特别是先进工艺 ， 比如最新的5nm工艺 ， 似乎我们除了在刻蚀机方面有些话语权 ， 其他方面都很落后 。
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但实现70%的自给率也并不是很难 ， 芯片的各类技术中 ， 封测我们已经属于全球第一梯队 ， 在芯片设计方面也基本上紧跟全球主流水准 ， 比如目前最新的是5nm工艺 ， 华为已经可以设计5nm芯片 ， 紫光也已经有6nm芯片即将问世 ， 其他的主流指令集 ， 像X86 ， Alpha ， PowerPC ， MIPS基本上也都具备设计能力 。
至于GPU芯片确实没有办法和英伟达和AMD比 ， 但并非是空白 ， 而且GPU不像CPU需要强大的指令集生态 ， 至于其他类型的芯片 ， 闪存芯片 ， 目前已经量产了64层 3DNAND ， 128层也快了 ， 内存DDR4 实现量产 ， DDR5正在研究当中 ， CMOS芯片在全球市场也有一定份额 ， 而Ai芯片和基带芯片目前国内还处于领先水平 ， 所以单纯说芯片设计 ， 不敢说非常强 ， 但差距不是太大 。
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国内目前最大难点还是在芯片制造环节 ， 这里面有两方面问题 ， 一个方面是晶圆厂制造工艺 ， 还有一个是制造设备的工艺 ， 先来说晶圆厂 ， 国内能够实现28nm的目前只有中芯国际和华虹半导体(两家已经完全够了 ， 再多市场也养不活) ， 而中芯国际已经做到12nm ， 按照计划 ， 今年年底就要上马N+1 ， 类似于台积电的7nm工艺 。
所以其实最后的最大难点其实还是制造设备的问题 ， 现在凡是用到美国技术 ， 就必须遵守美国的贸易协定 ， 但是国内芯片代工厂比如中芯国际想要发展就必须要上游芯片设计商的支持 ， 但是受到美国限制 ， 国内的芯片设计商又无法提供订单给予代工厂支持 ， 新工艺成本回不来 ， 研发进度就会变慢 。
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而在各种制造设备中最难占比最大的当属光刻机了 ， 目前先进光刻机全世界 ， 只有ASML可以生产 ， 而且光刻机牵扯的高精尖技术太多了 ， 如果光刻机没有问题了 ， 其他问题也都迎刃而解了 ， 目前国内最先进的光刻机是上海微电子的90nm光刻机 ， 最早今年年底可能就会有28nm光刻机的消息了 。
根据之前网上爆料28nm光刻机还可以生产11nm ， 甚至是7nm芯片 ， 这里必须要解释一下子 ， 其实光刻机没有严格的多少nm说法 ， 只有DUV和EUV光刻机区别 ， 而其中DUV采用的是192nm波长Arf准分子激光 ， 通过各种曝光手段 ， 最终可以提供7nm及以上芯片制造 ， 而EUV光刻机 ， 在光源方面就更高级了 ， 采用了13.5nm波长的极紫外光 ， 5nm以下芯片制造就必须要用到了 。
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所以国内90nm的光刻机实际上也属于DUV光刻机行列 ， 至于28nm相当于是在90nm之上提高了曝光精度 ， 并不像EUV是质的改变 ， 那么28nm光刻机年底是否能交付验证 ， 现在官方并没有明确表示 ， 但到2025年肯定没有问题 ， 说不定2025年就可以实现14nm精度的光刻机了 ， 当然国内EUV光刻机也在研究 ， 按计划是2030年亮相 。
如果国产光刻机能够达到28nm或者14nm的精度 ， 那么70%的芯片自给率是完全可以实现的 ， 实际上市面上大部分芯片没有那么高的工艺要求 ， 像14nm芯片到目前为止 ， 在整个行业来说是已经是十分先进工艺了 ， 像5nm和7nm ， 基本上也就是手机和电脑这些对性能比较看中的使用场景需要 ， 其实目前为止战斗机上还用着65nm工艺的芯片 。
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【财经作者陈琦|国家队终于出手，中国要在5年内实现70%的芯片自给，难度很大吗？】能够做到10nm工艺 ， 实际上就已经可以覆盖市面上90%的芯片 ， 也就说即使是到了2025年 ， 如果能够完全掌握28nm的全产业链 ， 那么70%的芯片自给还是没有问题的 ， 不过高端芯片市场还是需要时日 ， 先定一个小目标 ， 逐步缩小差距 ， 而且摩尔定律已经明显放缓了 ， 硅基芯片接近天花板 ， 接下来就看碳基芯片登场了 ， 碳基芯片可以大大弥补制程工艺落后的窘境 。
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