芯片|从DUV光刻机到EDA软件断供背后,解决了7nm就解决了大部分问题

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芯片|从DUV光刻机到EDA软件断供背后,解决了7nm就解决了大部分问题


芯片制造
作为现代科技产业的基础 , 芯片的地位和作用正愈发凸显 。 而国产芯片取得的进步肉眼可见 , 从2018年到2021年四年之间 , 国产芯片的产量逐年增长 , 从1739.5亿片、2018.2亿片、2612.6亿片增长到3594.3亿片 , 在短短四年之间实现了产量翻倍 。
在国产芯片发展蒸蒸日上之际 , 感受到了威胁的美国也接连出手——在EUV光刻机一直处于断供状态时 , 又开始讨论将DUV光刻机加入到限制出口列表之中 , 近期则更进一步 , 将EDA软件加入到最新的出口管制令当中 。

7nm芯片
种种手段之下其实都是为了限制国产芯片产业的发展 , 而这一系列的举动实际上都是直指7nm芯片 。 为什么是7nm呢?因为目前来看7nm实际上已经成为了先进制程和成熟制程之间的分水岭 。 全球芯片产业中 , 7nm以下制程比例占据份额为10% , 这部分也被称为先进制程;而7nm及以上制程占比则为90% , 这部分也被称为成熟制程 。
从全球产业需求来看 , 对于先进制程的需求主要集中在手机等体积有限 , 对于功耗和散热有着更严苛的需求 , 因此选择通过使用先进制程来用成本换空间;但是在智能家电、新能源汽车、物联网等领域 , 由于设备并不需要大量复杂的计算 , 同时因为体积的原因使得散热也不是问题 , 所以选择成熟制程来降低成本 。

7nm芯片
那么为什么要卡住7nm呢?得益于完善的基建设施以及充足的人力成本 , 中国已经是全球最大的制造中心 , 包括家电等日用品市场基本已经被国内品牌所占领 , 这些领域的芯片 , 例如功率器件、显示驱动IC、微控制器芯片等等 , 都已经基本实现了国产化 , 这也是近些年来国产芯片数量不断上涨并达到年产3594亿片的原因 。 但是在更为新进的制程领域 , 国内虽然这些年有所突破 , 但是却依然处于探索阶段 , 在全球的市场份额可以忽略不计 。
虽然芯片产量上来了 , 但是从利润的角度来说却难以令人满意 , 在华为遭到制裁之后 , 在全球前十的半导体企业中已经看不到内地企业的身影 。 现在的芯片产业也和曾经的其他产业一样面临着巨大变革的前兆 。

索尼、松下等日系厂商陷入衰落
在上世纪90年代时 , 日系企业曾经席卷全球 , 在压缩机等技术的带领下 , 其家电等产品带来了巨大的利润 。 但是后来随着国内企业的发展 , 以松下、索尼、三洋、夏普、日立、三菱、东芝为代表的日系企业市场份额被抢走 , 家电产品的价格和利润也不断下滑 。
如今的芯片产业也就像曾经的家电产业一样 , 随着规模化和产业化的形成 , 芯片的价格也由昔日的高高在上逐渐走向低价化和量产化 , 高利润、高附加值的产业随着竞争的加剧也将逐渐走下神坛 。
西方发达国家凭借先发优势 , 在这些前沿科技领域取得了领先 , 同时也获取了大量的利润;而后发国家则凭借规模优势逐渐赶上 , 并不断夺走产业份额 , 这是经济全球化、市场全球化下的必然趋势 。

国产芯片产业崛起
目前国内对于7nm的突破已经取得了部分进展 , 在材料领域上已经完成了7nm芯片的ArF光刻胶的研制 , 在设备上已经完成了5nm级别的蚀刻机的研发 , 但是在光刻机以及EDA软件等方向上还存在明显的不足 , 这也是近期这两项受到限制的直接原因 。