关于“芯”的那些事

今年4月初，美国商务部对中兴通信的一纸禁售令几乎置中兴于死地，9月19号，美国宣布将对中国出口至美国的2000亿产品，增长10%的关税，美方同时威胁，若中方对农产品等行业报复，美国将当即实施力度更大的关税征收措施，对额外的2670亿美金的进口商品征收关税。在中美贸易情况不佳的大背景下，国内科技公司在美国市场的每个动做都如履薄冰，美国已经拿中兴、华为等高新技术企业开刀，这让咱们逐渐意识到，在中国不少关键部件和核心技术节点仍是受制于人，首当其冲的就是芯片行业，从今天开始我会分几个章节，跟你们聊一聊关于芯的那些事儿。

 

 

首先芯片行业分为几类，准确的说应该是半导体行业，分别是IP供应商、IC设计商（Fabless）、晶圆制造商（Foundry）和封测厂商，还有一种是以Intel为表明的IDM企业，IDM模式即包揽IC设计、IC制造、封装测试等各个环节（IC：集成电路），除了Intel外三星、东芝等也属于IDM企业。

 

 

处于行业最上游的IP供应商身份最为神秘，他们的商业模式也很是成功，业界最大的IP供应商就是ARM，ARM几乎垄断了整个移动设备的CPU，也就是所谓的ARM架构，近两年其Mali GPU方案也稳步提高，IP供应商是以软核、硬核等形式为Fabless公司和Foundry公司提供设计服务，而且从他们手中收取受权和版权费，因此说IP供应商自己不生产产品，通常来讲这类公司的公司体量不大，可是对技术的要求很是高。

 

 

Fabless和Foundry也是你们很熟悉也是曝光率很是高的，例如 苹果、高通、联发科、华为海思、珠海全志、瑞芯微等芯片商就是Fabless，这些企业只负责IC设计，芯片设计好后就交给Foundry代工，最具表明性纯代工厂就是台积电、联电和GlobalFoundry。

 

  下面就详细的介绍一下芯片的制做过程：

第一：原材料-硅

 

首先把硅石氯化而后再蒸馏，能够获得很高程度的硅，切片后就是硅片，硅的评判标准就是纯度，太阳能级高纯硅要求99.9999%，国内生产了超过全球一半的产量，芯片级别的要求99.99999999999%，几乎所有依赖进口，高纯硅的霸主主要是德国的Wacker和美国Hemlock。

 

 

第二：晶圆

硅提纯时须要旋转，因此切片后的硅是圆的，所以就叫“晶圆”。

 

 

 

切好以后，就须要把晶圆上的成千上万的电路装起来，这就是晶圆厂的主要工做，那怎样才能完成这样的操做呢？

首先在晶圆上涂上一层感光材料，而后经过光刻机用很是精准的光线，在感光材料上刻出图案，让底下的晶圆裸露出来，而后，用等离子体这类东西冲刷，裸露的晶圆就会被刻出不少沟槽，这套设备叫刻蚀机，在沟槽里加入磷元素，就获得了一堆N型半导体，完成以后，清洗干净，再从新涂上光感材料，用光刻机刻图，在刻蚀机刻沟槽，在撒上硼，就是P型半导体。这块晶圆上的小方块就是芯片，芯片放大就是成堆的电路。

 

 

芯片的良品率取决于晶圆厂的总体水平，可是加工精密度彻底取决于核心设备，就是上面说到的“光刻机”，荷兰阿斯麦公司（ASML）一家独大，虽然日本尼康和佳能也作，可是技术已经被阿斯麦远远的甩到身后，主要精力只能放在低端市场，

 

 

不管是台积电、三星、因特尔谁先买道阿斯麦的刻录机就是谁先具有了7nm工艺，哈哈哈，追不上我吧，就是这么强大，阿斯麦是惟一高端光刻机生产厂商，每台售价至少1亿美金，且年产量不超过20台，这些已经被台积电和因特尔抢完了，为何咱们不能买呢，这个主要是由于因特尔、三星、台积电都占有阿斯麦的股份，且美帝国主义的一些协议要求重要技术不能输出到咱们国家。

那问题来了，芯片越大能够安装的电路越高，为何芯片不是越大越好，而是越小越好呢？

答案很简单：钱

一块300nm直径的晶圆，16nm工艺能够作100片芯片，10nm工艺能够作210片芯片，因而成本便宜了一半，并且越大的芯片遇到杂质的几率越大，良率愈来愈低，这也是成本，并且大芯片功耗高，占用的空间大，小芯片功耗低，可让设备更加小巧。

第三：封测

Fundry生产出晶圆，芯片须要从晶圆上一个一个切下来，接上导线，装上外壳，顺便还要测试通路，这个环节叫封测，封测厂排名第一是台湾的日月光，后面还有夕品、力成、京元电子，国内的有长电科技、华天科技、通富微电等，毕竟只是行业末端，技术含量不高。

昨天，阿里在“云栖大会”正式宣布本身要作芯片了，起名“平头哥”，阿里达摩院和中天微整合的新公司---平头哥半导体有限公司，恭喜马云爸爸，但愿平头哥能够像它的名字同样，生死看淡不服就干，也但愿咱们国产芯能够作大作强。

若是感受不错，就打赏支持一下吧！