造价未知,但一台顶级的光刻机造价购买价格在十亿元左右。其中零件超过十万个,并且,制造一台这样的光刻机所需要的技术,连美国日本都做不到,全球现如今只有荷兰能够做到。
1、光刻机是干啥的
现如今,芯片记载了一切东西,拥有芯片技术,象征着你在科技市场的地位,设计师所设计的程序需要记录在芯片中,将它记录在芯片上就需要光刻机来进行刻录,喜欢玩电脑玩手机的爱好者都知道,芯片非常的小,上面有非常细小且密密麻麻的纹路,这种刻录看似简单,但要想达到这样的技术需要超高的水准,我国现如今在多个行业都蓬勃发展,但在光刻机上,落后的技术不仅仅是几十年,类似高考700分和350分的区别,这下就知道有多难了吧。
2、光刻机技术以及难题
一台光刻机内含的零件超过十万个,螺栓数量可达四万个,三千根以上的粗电线,合计两公里长度的短软管,以及不计其数的零件,很多人可能不了解光刻机,越是做这种精细运算的工具,它的重量就越重,一台顶级光刻机的重量,可高达18万千克。
现如今我国面临的最大光刻机技术难题,就是难以突破他的精细程度,我国现如今最高的技术不过90nm,但海外的光刻机已可达7nm,这种核心技术只掌握在几个国家之中,有人可能有疑问,90nm的不能用吗?为什么一定要数值越小越好,芯片之中包含着许许多多的晶体管,这些晶体管如果越精密,那么芯片的性能和计算能力就会越强。拿价格来进行对比,顶级的光刻机一台可以在10亿元左右,而中国的顶级光刻机价格也不过两三亿,这之中需要突破的,不是靠时间就可以解决的难题。
据2019年的数据显示,我国光是芯片进口所需的金额就超过了3000亿美元,因为凭借中国暂时的技术,完全生产不出如此高质量的芯片,芯片的发展和中国的发展息息相关,但是关口基础成为了一个最大的难题,如果想要快速发展5G技术,那么对于芯片的质量就会非常的高,我国现如今最高的芯片生产技术,只能达到14nm,而且才刚刚开始,可三星集团现如今已可达7nm。
除此以外还有一个非常现实的问题,全球都在订购荷兰AS M L公司的光刻机,可是我们国家在订购起来,就没有那么的简单,瓦纳森协议对于中国购买光刻机非常的限制,购买光刻机只能买最新技术的落后两代,所以中国现在也在积极努力的自主研发制造光刻机和芯片技术,国家的大力支持,相信总有一天,我们也能占据主导地位,占据高端市场的绝对份额。
随着现在科技的不断发展,人们在日常生活中的方方面面都已经有了很高的要求,而且人们对高科技的使用也变的越来越多了。最近比较许多人都在讨论光刻机这一项高科技,但是光刻机这一项技术在我国又恰恰是处于弱势的,因为我国目前仅仅只能制造出精度为90nm的光刻机,这比目前世界的顶尖水平有很大的差距,因为据说世界上著名的ASML公司已经能够制造出精度达到5nm的光刻机了。虽然我国的光刻机技术还不是很成熟,但也是不可缺少的。
目前全世界光刻机最好的也只有荷兰的ASML公司能够制造出来,虽然我国的光刻机精度不是很高,但却是一个必须存在的东西。如果按照目前的科技水平来看,90nm的精度并不能做什么,就算是用90nm光刻机制作出来的芯片在一些性能上也是不合格的,甚至很少有人会去使用。
但是以目前的情况来看,国际上使用精度非常高的光刻机制作出来的芯片并不是很多。根据2019年的大数据显示,其中收入最多的是以90nm甚至是低于90nm精度的光刻机所制作出来的芯片,而高精度的光刻机所带来的收入只占了总额的百分之一。由此可见,我国的光刻机还是能带来很大的收入的,并不是一无是处。
在目前的科技产品市场,还存在许多的低端产品,也就导致了这些产品不会使用高精度光刻机所制作出来的芯片。比如目前许多的电视机、智能手表,甚至是一些手机都是使用的是比较低端的芯片,而这些物品在我国的还是占有非常大的市场,所以说目前的光刻机精度完全是可以满足大多数人的需求的。
相信在不久的将来,我国的光刻机技术也能够站在世界的前端。
可能大家的目光被台积电和ASML(阿斯麦)吸引住了,以为芯片不用5nm工艺制程制造,都不好意思说自己是芯片,没有极紫外(EUV)光刻机,都不能说自己是芯片制造大厂。
90nm国产光刻机是目前我国最先进的光刻机,属于国家重大科技攻关项目。
但是,5nm工艺和极紫外光刻机都是高端货好吗,换句话说,全球也就是苹果、华为、高通等一只手都能数得出来的厂家在玩,即使这些土豪金厂家,也不是所有的芯片都用5nm工艺+极紫外光刻机的超豪华套餐,仅仅A14、麒麟1000、骁龙875等未来旗舰芯片在享用,至于中端的麒麟8系列、骁龙7系列,用的是低一个档次的工艺制程7nm。
这么说吧,全球最先进的光刻机和最酷毙的制程工艺,基本都用来伺候个位数的手机SoC芯片了,牛掰如英特尔,目前最先进的芯片制程工艺也就是10nm(相当于台积电深紫外{DUV}光刻机下的7nm工艺)。
即使在台积电这里,代工的大部分芯片看起来也是很“低端”的。
根据台积电2019财年第四季度报告,7nm在出货量中占比35%,10nm、16nm及以下工艺占出货量比例达到65%。
这是全球最先进晶圆代工厂的业务数据,到老五中芯国际这里,同样是2019财年第四季度,28nm及以下工艺占比达到99%,90nm及以下工艺占比达到46.8%,而且150nm及以下工艺比例达到39.1%。
连中芯国际这种能在全球排上号的晶圆代工厂,90nm及以下工艺比例接近四成,全国几百家冒不出头的芯片制造厂,90nm工艺妥妥的就是最先进的制造技术了。
也就是说,目前芯片制造的主流工艺其实也就是28nm到90nm,也是比较赚钱的技术段位(7nm及以上是最赚钱的)。
如果将芯片制程工艺比作金字塔,塔尖是10nm及以上工艺,14nm及90nm就是塔腰,90nm以下就是塔基。
说到这里,国产90nm光刻机的战略意义就展现出来了。虽然它是低端光刻机,但打破西方技术封锁,可以保证绝大多数国产芯片制造厂不被“卡脖子”,国产的wifi芯片、蓝牙芯片、电源管理芯片、显示芯片、单片机、低容量存储芯片等大量低端芯片,可以说没有了后顾之忧,保证了国民经济的稳定运行
国产90纳米光刻机。改写了中国无“国产”光刻机的历史。早前,已经有中国企业制造出了光刻机,改写了中国不能制造光刻机和没有光刻机可用这2个历史。同时还可以迅速占领光刻机低端市场。目前而言,全球80%的低端光刻机市场被我国占有。海外有40%的市场被我国占有。掌握低端光刻机技术。经过不断的探索,逐步掌握高端光刻机技术。同时还可以满足我国军用需求。比如在北斗卫星导航系统上,国产战斗机。和一些低端芯片上。国产90纳米完全够用。在军事领域不用被西方等国家卡脖子。还可以培养一大批相关的企业。形成一批配套的产业链。形成规模化。目前国产的90纳米的光刻机曾出售给了我国的长电科技,这家企业的主营业务是芯片封装测试。这类光刻机主要用于芯片封装。而国产28纳米光刻机是在国产90纳米光刻机所建立技术基础上的加速性和跨越式发展。
显见国产光刻机“自带性”和“促进性”的作用都发挥得很快。国产28纳米光刻机,成功量产。让我国成功掌握了中端光刻机制造的制造技术。我国可以在中端芯片市场市场有所作为,打破了国外的封锁。在这方面,上海微电作出了巨大的努力。虽然国产28纳米光刻机不能在民用领域。迅速占领市场。但是他也成功打破了欧美的封锁。目前我国正在朝着14纳米,7纳米方向努力。我们应当正视和西方国家的差距不足。国家也在下大力纠正这一问题。我国正在投入巨资。对顶尖的光刻机进行研发。但是这需要有一个过程。不是一朝一夕就能完成的。我们也需要给国产一点时间。来包容国产的不足。历史也充分证明了西方封锁什么。我国在相关领域就会有重大突破。
我国九十纳米的光刻机,在这个领域水平的应当属于一流水平。
但是还远远比不上国外的水平,毕竟国外的光刻机能够制作十纳米以内的芯片,而这一年我国目前还是远远无法做到的。对此我国也正在努力进行追赶,但是短期之内还暂时无法实现,毕竟我国在光刻机这一步起步要远远晚于国外。并且很多技术都已经被国外垄断,我国只能够自主进行设计,期待有一天能够实现弯道超车。
我国芯片水平难以前进,这与人才有关。
我国芯片水平局限于当前,这个标准与人才有关。我国无法培养出相关方面的人才,毕竟在这一领域内,我国还无法和西方进行比较。尤其是在人才方面根本无法和西方进行对比。这也导致我们没有优秀的工程师,只能够请国外的高薪工程师。但是国外请来的高薪工程师对技术把关非常严格,一般情况下是不会将技术透露给我国工程师,这也导致我国芯片水平局限于当前尴尬的地步。
第二点便是资金不够。
这里所说的资金不够,并不是所说的投资不够,而是光刻机芯片这一行业的利润不够。因为我国目前市场上的芯片都是由外国制造的,国产芯片在我国市场根本没有任何竞争空间。这也导致了很多科技公司不愿意往芯片这个方面发展,这也是我国芯片落后于西方国家的其中一个原因。
第三点便是没有自主设计专利。
目前国际上的芯片设计专利都已经被国外的光刻机公司垄断,我国能够申请的专利少之又少。基本上芯片设计的所有方面的专利都已经申请完了,剩下的专利技术对于芯片提升来说用处不大。所以归根结底以上三点便是我国芯片落后于西方国家的根本原因。
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