中国的芯片工业水平能否在 10 年内达到世界前列呢？

by , at 14 October 2022, tags : 芯片半导体传感器前列 点击纠错 点击删除

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知乎用户俗不可耐发表

我说点有趣的东西吧。

我现在就在 asml 公司，研发某个 euv 光刻机子系统。细节不多说了，省得给我惹麻烦。

怎么说呢，设计核心硬件的工程师，研究算法的 phd，设计光路的博士后，研究流体力学建模发过 science 的博士，赚得不如去大厂的码农本科生。

当然咯，我们这还算是在工业界混的，还有大批生物，材料，物理的博士后，手握几篇《nature》《science》拿的钱不如个管道工。所以搞明白了吧，美国有金融霸权，所以管道工的收入也比很多国家大学教授要多，因此才能吸引外国人才。但是你若真的生在美国，当二十多年的学霸，赚得不如管道工，卡车司机，这种事儿你会干吗？

我看到很多人都在吐槽中国科研人才待遇太差，其实中国这套体系都是跟美国学的，也就是以市场为导向。如果真的对比一下中美对高学历人才的待遇，若以本国的普通人家庭收入中位数做参考，中国（普通人中位数一年两万七人民币的可支配收入）给高级知识分子的其实比美国（普通人中位数一年六万刀左右）给的要多。

当然，美国也不是一直如此，冷战期间是征了不少富人税，搞了很多超级大工程，养了一大堆高素质的科学家，工程师。然后在冷战结束后，把这些成果民用化疯狂地赚了一大笔！

不过现在，金融业侵蚀实业，全美去工业化，教育也开始废柴化……

举个例子 1988 年美国数学奥林匹克队的成员是这样的

2017 年是这样的

我十年前在美国读研的时候，一半同学都是中国人还有一半是印度人……

所以我觉得，很多人太悲观了。其实中国有的问题美国也有，而且美国还有一个大麻烦是理工科人才供应不足。随着中国，印度国力增加，机会越来越多，美国吸收顶尖（惭愧我也就是个二流）人才的能力会越来越低，自身又造血不足，很难想象它能在高科技领域继续保持优势。现在搞这些制裁什么的，真的是因为逼到墙角没有办法了。但凡能体体面面地赢，谁会凶神恶煞地掀桌子，抄刀子？

至于半导体的改行当码农，我身边有好几例。也是能转行的都转行了！一年收入能多个四五万刀……

当然，问题是判断中国 10 年内能否在芯片行业达到世界前列，那要看你怎么定义前列。因为玩儿得起半导体的国家世界上也就不到十个，设计 + 制造 + 封装都能自主哪怕是半自主，而且能达到 28nm 工艺的，可能就五六个。不管你信不信，现在中国已经是世界前五，这算不算世界前列？

奥对了，说到世界前列，人民币是世界排名第四的世界货币算不算世界前列？但是它在世界贸易占比 5% 左右而美元也就是第一约占比 40%……

所以世界前列有啥意思？只有世界第一才能解决问题。

但你要问什么时候能不被美国卡脖子，我个人感觉，十年是不够的。别的不说，把 euv 光刻机所有的技术资料共享，披露，要把机器造出来也要个五六年。因为即便是公司内部的技术资料也不完全，很多东西都存在于工程师脑子里。换个人，就会出一堆问题。而且这些技术文档还会出错！！我的工作很多就是因为这个搞得无比复杂…… 此外，还有一些产业链的问题（中国买不到的部件比如，传感器，光学部件……），买不到自己造又是一堆时间和金钱。

今年辽宁舰才算是形成战力，这是图纸加船壳都有的情况下，用了多少年？16 年！

最后，所有事情发展都有客观规律，耐心还是要有的。至于这几年什么 “中国打败美国”，“芯片突破封锁”，“美国半导体败了”…… 真的都是标题党。需要慢慢来的东西，欲速则不达。

最后，其实美国也没法独立造出 euv 光刻机，但是它的禁令却可以让所有发达国家都屈从。所以其实芯片产业的问题也不仅仅只是技术问题。

知乎用户刘延发表

当前的最高赞答主说的很好，但内容不少还停留在 18-19 年的研报，有些信息稍微有点过时，因为这两年的缺芯和国产化，很多产品都比原来有很大的进步，我稍微做点更新。

设计这块

CPU，X86 海光的 ZEN1 架构也开始大规模出货了，甚至具备修改架构的能力了。如果考虑 ARM 的话，飞腾和华为都还可以。

手机通讯芯片来说，除了卓胜微这些以外，又多上了不少，比如射频前端有前天语创始人做的唯捷创芯，昂瑞微，功率放大器开关芯片有飞骧，都量产出货开始在手机里大量应用了。

手机以及各种智能终端用的其他的一些模拟芯片也突破挺快，比如恒玄的 TWS / 智能手表（我知道开发麻烦）、南芯的充电控制 / 电荷泵等。

存储器，长存技术上已经全球第一梯队了，232 层前几天发布的，产能还没跟上，这块没怎么提。因为长存没上市，上市的只有兆易，所以说 NOR 的多，当然，兆易的 NOR 早就给三星 / 果子供货了，再也不窝里横了。

比如 MCU，兆易这两年国内上的很猛，没怎么提。

Wifi 这块，还有不那么好开发但便宜的乐鑫 ESP（我听到无数吐槽了）。

汽车电子这块。

车机芯片里头，地平线、瑞芯微、全志的产品都已经上车了，就是中低端多一些。

功率半导体方面，IGBT/MOSFET/SiC 国内都有上车的，除了比亚迪，还有比如士兰微、闻泰。

制造方面

SMIC 的 14nm 早就出货了，现在大概是相当于 TSMC 的 10nm 级别的 N+1 问题不大，但客户不够多。去美化 8 寸示范线在燕东微公布了。

其他的，12 寸线燕东微、中芯北方创新中心，都有了。

SiC 这块泰科天润还行，GaN 这块三安集成、英诺赛科还行，算不上第一梯队，算得上 1.5-1.7 吧，英诺赛科 GaN 营收都世界前三了。

材料这块进步是最快的，因为迭代相对快。

前几年经常提到的氢氟酸，这块有好几家国内企业跑通验证，已经开始供货了，比如多氟多已经开始给台积电供货了。

硅片这块某厂已经成为某厂一供了，大规模供货中，甚至产能有点缺，但产品还是来自海外收来的厂子多一些。

光刻胶南大光电也不是不能用，虽然有差距，ArF 的不太行，但 KrF 的问题不大，满产满销 ing。

靶材江丰电子很强了，早就开始给 TSMC 的 5nm 级别供货了。

电子特气，华特气体还行。虽然市场上跟液化空气、林德比起来还差很远，但也很牛逼了。

设备

长晶设备，晶盛机电和北方华创的都还过得去，北方华创的 8 寸 SiC 长晶设备通过验证了。

刻蚀，中微做到 TSMC 5nm 产线了。

北方华创、拓荆科技的 PVD、CVD 也还行，甚至 ALD 设备都已经通过验证了。

CMP，华海清科的 CMP 设备、打印机家的 CMP pad 都已经进入某几家厂，甚至成为一供了，份额不低。

量测，中科飞测（今年刚上市的，做俩设备，已经通过 2x nm 级别验证了）、精测（分上海和武汉，分别做俩设备）

清洗，这种对良率影响不那么大的设备国内上的比较快，至纯和盛美都早就各种量产出货了。

离子注入机，万业企业当平台弄来的凯世通通过验证了。

后道的划片机（好几家在做，已经通过验证了，打破 DISCO 垄断）、分拣机（也过得去了……）、封装设备（好几家在做，也还可以），ATE 长川也还过得去。

总结

整体来说，进步非常快，上游厂商敢拿去验证，验证过了敢用，用了敢出货。诚然市场差距还是非常大，如果满分是 100，现在整体最高还在 60-70，毕竟算及格了。

不少已经从 0-1，部分已经从 1-10 了，有的小众领域已经从 10-50 了。
没有沸腾体说的那么牛逼，但也不要妄自菲薄。

我认为，十年是可期的。

知乎用户石大小生发表

芯片（集成电路）从业人士

@石大小生

回答一下，我是一名半导体设备销售。非常感谢

@阿狸

的回答，我看了一下大体没什么太大问题，在这我继续补充我所在的赛道（半导体设备）中国的整体水平，谢谢。

根据 SEMI 的数据，2021 年全球半导体设备市场规模达到 1026 亿美元，这其中前五大设备厂商（AMAT、ASML、LAM、TEL、KLA）的市占率合计占比超过 70%。在五大面前，我们瑟瑟发抖！

在整个半导体设备市场中，晶圆制造设备大约占整体的 84%，封装及组装设备大约占 12%，测试等其他设备大约占 4%。而在晶圆制造设备中，光刻机，刻蚀机，薄膜沉积设备为核心设备，分别占晶圆制造环节设备成本的 20%、22% 和 22%。

半导体设备处于该产业链的上游，虽然市场总量与同处上游的 IC 设计、中游的制造和封测相比份额较小，但其处于产业链上游，技术高度密集、尖端这一特点，决定半导体设备在整个行业中起着举足轻重的作用。

可以这样说。以后没有中国设备，就没有中国的芯片！

2021 年全球半导体设备市场规模首破千亿美元，中国大陆占约 29% 达到全球第一。根据 SEMI 报告，2021 年全球半导体制造设备销售额激增，同比增加 44% 达到 1026 亿美元的历史新高，SEMI 预计到 2022 年将扩大到 1140 亿美元。

国内主要半导体设备公司一览

2020 年中国半导体设备与原材料国产化率：

各类设备综合梳理，欢迎收藏点赞，谢谢。

1、光刻机

光刻机作为芯片产业的核心装备，有人称它为 “人类最精密复杂的机器”，同时也被称为半导体工业皇冠上的明珠。光刻的主要作用是将掩模版上的芯片电路图转移到硅片上，是芯片制造的核心环节。光刻工艺定义了半导体器件的尺寸，光刻的工艺水平直接决定芯片的制程和性能水平。

（1）光刻机分类

光刻机按照有无掩模可分为有掩模光刻机和无掩模光刻机。这两类光刻机分别有不同的种类：无掩模光刻机分为电子束直写光刻机、激光直写光刻机、离子束直写光刻机，有掩模光刻机分为接近 / 接触式光刻机以及投影光刻机。

（2）光刻机市场规模

根据 ASML、Canon、Nikon 公告，2020 年全球光刻机销量 413 台，同比增长 15%，按季度依次是 95 台、95 台、97 台、126 台，分别同比增长 19%、25%、8%、12%，销售额 130 多亿美元均创历史新高。中商产业研究院预计 2022 年全球光刻机销量将达 497 台。

（3）光刻机市场占比

数据显示，2020 年 EUV 光刻机销量 31 台占比 8%，销售额 55 亿美元同比增长 76%，占光刻机市场规模的比例为 41%；ArFimmersio 销量 80 台占 19%，销售额估计 54 亿美元同比下降 7%，但占全球光刻机市场的 40%。ArFdry、KrF、i-line 光刻机销量分别为 32 台、130 台、140 台，分别同比增长 3%、57%、25%，销量占比依次是 8%、31%、34%，销售额占比依次是 5%、11%、3%。

（4）光刻机重点企业分析

全球光刻机市场主要由荷兰的 ASML、日本尼康（Nikon）和佳能（Canon）三家占据。如今虽然 ASML 正逐渐解除对华产品的禁售，但 EUV 这类的顶尖光刻机由于产能有限。中国光刻机主要生产商有上海微电子装备公司等。

业内人士都知道现在的上海微是个什么水平，可惜了！！！目前，90nm 光刻机没有多少客户，28nm 光刻机又难产，得好好干啊。

2、刻蚀机

刻蚀机是芯片制造过程中的核心设备之一，刻蚀是利用化学或者物理的方法将晶圆表面附着的不必要的材质进行去除的过程。在刻蚀机中，闪电、极光也都是等离子体会轰击在晶圆表面，将原子直接打出，或发生化学反应，与晶圆上的材料形成新的化合物挥发，实现刻蚀。

（1）刻蚀工艺

刻蚀工艺指的是用化学和物理方法，在经显影后的电路图永久和精确地留在晶圆上，选择性地去除硅片上不需要的材料。刻蚀工艺的方法有两大类，湿法蚀刻和干法蚀刻。具体如下图所示：

由于光刻机在 20nm 以下光刻步骤受到光波长度的限制，因此无法直接进行光刻与刻蚀步骤，而是通过多次光刻、刻蚀生产出符合人们要求的更微小的结构。目前普遍采用多重模板工艺原理，即通过多次沉积、刻蚀等工艺，实现 10nm 线宽的制程。根据相关数据，14nm 制程所需使用的刻蚀步骤达到 64 次，较 28nm 提升 60%；7nm 制程所需刻蚀步骤更是高达 140 次，较 14nm 提升 118%，工艺升级持续推动刻蚀机用量提升。

（2）刻蚀机市场规模

根据 Gartner 数据，2020 年全球刻蚀设备市场规模 123.3 亿美元，中商产业研究院预计到 2024 年全球刻蚀机市场规模将达 151.8 亿美元，2019-2024 年年均复合增长率为 7%。

（3）刻蚀机市场占比

根据被刻蚀材料的不同，刻蚀设备可分为介质刻蚀设备和导体刻蚀设备，其中导体刻蚀包括硅刻蚀和金属刻蚀。数据显示，2020 年全球导体刻蚀和介质刻蚀占比分别为 51% 和 49%。

（4）刻蚀机企业竞争格局

刻蚀设备占据半导体设备超 20% 的市场，2021 年全球刻蚀设备市场规模为 194 亿美元，预计 2022 年将达到 216 亿美元。刻蚀设备市场集中度高，被三家龙头企业垄断，其中泛林半导体技术实力最强，占据 47% 的市场份额，东京电子和应用材料分别占据 27% 和 17%。

从国内市场来看，刻蚀机是我国最具优势的半导体设备领域，北方华创与中微公司分别在硅刻蚀领域和介质刻蚀领域，处于国内领先地位，中微公司的介质刻蚀已经进入台积电 5nm 产线，北方华创在 ICP 刻蚀领域优势显著，已进入中芯国际 14nm 产线验证阶段。

3、薄膜沉积设备

薄膜沉积设备主要分 CVD、PVD、ALD 三大类，其中 CVD 市场占比最高。薄膜沉积是指在硅片衬底上沉积一层待处理的薄膜材料，如二氧化硅、氮化硅、多晶硅等非金属以及铜等金属。

薄膜沉积设备主要包括 CVD 设备、PVD 设备 / 电镀设备和 ALD 设备，三者各有所长，CVD 主要应用于各种氮化物、碳化物、氧化物、硼化物、硅化物涂层的制备，PVD 主要应用于金属涂层的制备，ALD 属于新兴领域，一般用于 45nm 以下制程芯片的制备，具备更好的膜厚均匀性，同时在高深宽比的器件制备方面更有优势。

目前，全球薄膜沉积设备中 CVD 占比最高，2020 年占比 64%，溅射 PVD 设备占比 21%。CVD 设备中，PECVD 占比 53%，ALD 设备占比 20%。

薄膜沉积设备在半导体设备中占比稳定在 20% 左右，2021 年全球半导体薄膜沉积设备市场规模达 190 亿美元，预计 2022 年将达到 212 亿美元。

细分领域来讲，AMAT 独占鳌头，约占全球 PVD 市场份额的 85%。

CVD 领域，AMAT、LAM、TEL 三家约占全球市场份额的 70% 以上。

ALD 领域设备龙头东京电子（TEL）和先晶半导体（ASMI）分别占据了 31% 和 29% 的市场份额，剩下 40% 的份额由其他厂商占据。

**国内薄膜沉积设备企业正快速成长，各细分领域均有入局，国产化进程全面开启。**除去 CVD 龙头企业沈阳拓荆、PVD 龙头企业北方华创外，中微公司专攻 MOCVD 并已成为了细分领域全球龙头企业，盛美上海目前已有管式 CVD 设备出货，未来将重点发展立式炉管 ALD 设备，屹唐股份同样也在进行 ALD 领域布局。

**1）拓荆科技：**公司为国内 CVD 领域龙头企业，主要产品为 PECVD、ALD、SACVD，覆盖过半的 CVD 设备品类，其中主力产品为 PECVD，已适配 180nm~14nm 逻辑芯片、19/17nm DRAM 及 64/128 层 FLASH 制造工艺需求，2021 年公司实现营业收入 7.58 亿元，国内四大晶圆厂（中芯 / 华虹 / 长存 / 长鑫）及 ICRD 为公司核心客户。

**2）北方华创：**公司拥有 PVD、CVD 两大类产品，PVD 为主力产品，主要应用于 AL PVD 工艺、硬掩膜工艺（可用于 28nm，14nm 验证中），公司 CVD 产品主要有 LPCVD、APCVD，主要用于硅外延生长、硅的氧化物、氮化物的沉积，长存 / 中芯 / 华虹 / 积塔为公司主要客户。

**3）中微公司：**公司薄膜沉积设备主要为 MOCVD 设备（CVD 分支，主要用于化合物半导体外延生长，目前广泛用于 LED 的外延工艺，市场空间在半导体 CVD 设备中占比较低），MOCVD 下游客户主要为 LED 制造企业（三安、华灿等），此外，公司已组建团队开始布局 EPI（外延设备）、LPCVD 设备。

**4）盛美上海：**公司已有管式 LPCVD 设备布局和出货，未来 ALD 设备将带来较大成长动能，目前已研发布局两款 ALD 设备，分别为 thermal-ALD 和 PE-ALD。

**5）屹唐股份：**根据公司 IPO 募资项目说明，公司将充分利用现有核心技术基础，研发新的产品品类，进入新的市场领域，拓展市场空间，例如薄膜沉积设备领域。

4、检测设备

检测设备是应用于工艺过程中的测量类设备和缺陷（含颗粒）检查类设备的统称。随着芯片结构的不断细微化和工艺的不断复杂化，工艺检测设备在先进前段生产线中发挥着越来越重要的作用。目前工艺检测设备投资占前端设备总投资的 11%。

按全球各类量测设备产品市场份额来看，膜厚测量设备占比约 12%；CD-SEM 占比约 12%；套刻误差测量占比约 9%；宏观缺陷检测占比约 6%；有图形晶圆检测占比约 34%；无图形晶圆检测占比约 5%；电子束检测占比约 12%。

全球半导体检测和量测设备市场保持高速增长态势，2021 年全球市场规模达 100 亿美元，预计 2022 年将达到 112 亿美元。前道检测设备领域中，KLA 具有绝对优势，占 52% 的市场份额；另外，AMAT、Hitachi 分别占 12%、11% 的市场份额。

国内前道检测企业主要有中科飞测、上海精测、上海睿励等。中科飞测目前产品覆盖无图形晶圆缺陷检测设备、图形晶圆缺陷检测设备、三维形貌量测设备、薄膜膜厚量测设备，已广泛应用在中芯国际、长江存储、士兰集科、长电科技、华天科技、通富微电等国内主流集成电路制造产线。

上海精测目前主要收入来源于平板显示领域，半导体量测设备覆盖膜厚量测系统、光学关键尺寸量测系统、电子束缺陷检测系统、光学缺陷检测系统等。上海睿励致力于集成电路生产前道工艺检测，主要产品为光学膜厚测量设备和光学缺陷检测设备，以及硅片厚度及翘曲测量设备等，同时开发了应用在 LED 领域的检测设备。

5、清洗设备

清洗设备为半导体制造的重要设备之一，清洗步骤的约占整体步骤的 1/3。半导体清洗是指针对不同的工艺需求对晶圆表面进行无损伤清洗以去除半导体制造过程中的颗粒、自然氧化层、金属污染、有机物、牺牲层、抛光残留物等杂质的工序。

为减少杂质对芯片良率的影响，实际生产中不仅需要提高单次清洗效率，还需在几乎所有制程前后进行频繁清洗。按照清洗原理来分，清洗工艺可分为干法清洗和湿法清洗，目前 90% 以上的清洗步骤以湿法工艺为主。在湿法清洗工艺路线下，主要包括单片清洗设备、槽式清洗设备、组合式清洗设备和批式旋转喷淋清洗设备等，其中以单片清洗设备为主流。

半导体清洗设备约为半导体设备总规模的 5%，2021 年起半导体清洗设备市场增长迅速，市场规模达到 42 亿美元，预计 2022 年将达到 47 亿美元。全球半导体清洗设备市场高度集中，Screen、TEL、LAM 与 SEMES 四家公司合计市场占有率达到 90% 以上，其中 Screen 市场份额最高，超过 50%。

我国半导体清洗领域的重要参与者包括盛美上海、至纯科技、北方华创、芯源微等，其中，盛美单片清洗设备最高可单台配置 18 腔体，达到国际先进水平；芯源微单片物理清洗设备国内领先，持续开拓单片化学清洗设备市场。

6、涂胶显影设备

涂胶显影设备是集成电路制造过程中不可或缺的关键处理设备。涂胶显影设备是与光刻机配合进行作业的关键处理设备，主要负责涂胶、烘烤及显影。

涂胶 / 显影机作为光刻机的输入（曝光前光刻胶涂覆）和输出（曝光后图形的显影）设备，主要通过机械手使晶圆在各系统之间传输和处理，从而完成晶圆的光刻胶涂覆、固化、显影、坚膜等工艺过程，其直接影响到光刻工序细微曝光图案的形成，从而影响后续蚀刻和离子注入等工艺中图形转移的结果。

在早期的集成电路和较低端的半导体制造工艺中，此类设备往往单独使用，随着集成电路制造工艺自动化程度及客户对产能要求的不断提升，多与光刻设备联机作业，KrF、ArF 以及 ArFi 工艺设备逐渐占领市场。

涂胶显影设备约为半导体设备总规模 4%，2021 年全球涂胶显影设备行业市场规模为 34 亿美元。东京电子在涂胶显影设备市场一家独大，2019 年市场份额 87%。

芯源微为前道涂胶显影设备国内唯一供应商，产品可覆盖 PI、Barc、SOC、SOD、I-line、KrF、ArF 等工艺，ArFi 工艺设备也正在研发验证过程中，有望按照 I-line→KrF→ArF→ArFi 的路径实现对海外涂胶显影设备的替代，同时在胶膜涂覆均匀性、平均故障间隔时间、产能等核心技术指标方面有望逐步追平甚至赶超海外厂商。

7、CMP 设备

CMP 技术即化学机械抛光，通过化学腐蚀与机械研磨的协同配合作用，实现晶圆表面多余材料的高效去除与全局纳米级平坦化。CMP 设备一般由检测系统、控制系统、抛光垫、废物处理系统等组成，是集成电路制造设备中较为复杂和研制难度较大的设备之一。

其工作过程是：抛光头将晶圆抵在粗糙的抛光垫上，借助抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦等耦合实现全局平坦化，抛光盘带动抛光垫旋转，通过先进的终点检测系统对不同材质和厚度的磨蹭实现 3-10nm 分辨率的实时厚度测量防止过抛。

CMP 设备约为半导体设备总规模 3%，2021 年全球 CMP 设备市场估计为 24 亿美元。目前全球 CMP 设备市场处于高度集中状态，主要由美国应用材料和日本荏原两家设备制造商占据，合计拥有超过 90% 的市场份额。

国内市场中，华海清科 CMP 设备可广泛应用于 12 英寸和 8 英寸的集成电路大生产线，是目前国内唯一一家能够提供 12 英寸 CMP 商业机型的高端半导体设备制造商，并采用与国际大厂差异化的技术路线，设备已应用在中芯国际、长江存储、华虹集团、英特尔、长鑫存储等 IC 制造商的大生产线中。华海清科所产主流机型可实现 28nm 及以上成熟制程的产业化应用与国产替代，打破了国际巨头在 CMP 领域数十年的垄断。目前 14nm 制程仍处于客户验证阶段。

8、热处理设备

热处理主要包括氧化、扩散和退火工艺。氧化是将硅片放入高温炉中，加入氧气，在晶圆表面形成二氧化硅。扩散是在硅衬底中掺杂特定的掺杂物，从而改变半导体的导电率。

退火是一种加热过程，通过加热使晶圆产生特定的物理和化学变化，并在晶圆表面增加或移除少量物质。半导体热处理设备包括快速热处理、氧化 / 扩散炉和栅栏堆叠设备，热处理炉管设备分为卧式炉、立式炉和快速热处理炉三类。

半导体热处理设备约为半导体设备总规模 2%，2021 年全球热处理设备市场规模 20 亿美元。全球热处理设备整体市场呈现出寡头垄断的格局，应用材料、东京电子和日立国际电气 2019 年的市占率分别为 46%、21% 和 15%。北方华创立式炉、卧式炉达到国内半导体设备的领先水平，目前全球市场占有率为 2.7%，占据国内市场份额为 12% 左右。

9、离子注入机

离子注入是一种掺杂技术，以离子加速的方式将掺杂元素注入到半导体晶片内部，改变其导电特性并最终形成所需的器件结构。根据离子束电流和束流能量范围，一般可以把离子注入机分为低能大束流离子注入机、高能离子注入机和中低束流离子注入机。

目前，全球离子注入机仍以大束流离子注入机为主，Gartner 数据显示，大束流离子注入机占离子注入机市场总份额的 61％。

全球离子注入机市场呈现增长态势，2019 年全球离子注入机市场规模达 11 亿美元，2021 年市场规模超过 22 亿美元。应用材料几乎垄断了全球离子注入机市场，占据了 70％的市场份额，其次为 Axcelis（已被应用材料收购），占 20％。

2021 年 5 月，凯世通自主研发的首台低能大束流离子注入机率先在国内 12 英寸主流集成电路芯片制造厂完成设备验证和验收工作。2021 年第四季度，凯世通的低能大束流重金属离子注入机、低能大束流超低温离子注入机成功通过验证和验收，高能离子注入机顺利在另一家 12 英寸集成电路芯片制造厂完成交付。

2022 年一季度，凯世通获得重要客户的批量订单，包含 12 英寸低能大束流离子注入机和低能大束流超低温离子注入机，并与另一家集成电路制造厂签订了一台低能大束流离子注入机订单，截至 22Q1 在手订单金额超人民币 6.8 亿元。中科信也已成功实现离子注入机全谱系产品国产化，包括中束流、大束流、高能、特种应用及第三代半导体等离子注入机，工艺段覆盖至 28nm。

10、去胶设备

去胶即刻蚀或离子注入完成之后去除残余光刻胶的过程。去胶工艺类似于刻蚀，操作对象是光刻胶。去胶工艺可分为湿法去胶和干法去胶，湿法去胶工艺使用溶剂对光刻胶等进行溶解，干法去胶工艺可视为等离子刻蚀技术的延伸，主要通过等离子体和薄膜材料的化学反应完成，目前主流工艺是干法去胶。

随着先进芯片制造工艺的发展，干法去胶设备的技术不断提高，逐渐成为先进光刻中关键步骤，市场规模也在逐渐扩大，2021 年，全球干法去胶设备市场规模超过 7 亿美元。

全球干法去胶设备领域呈现多寡头竞争的发展趋势，前五大厂商的市场份额合计超过 90%。屹唐半导体（2016 年收购美国 RTP 公司 Mattson）市占率位居全球第一，已全面覆盖全球前十大芯片制造商和国内行业领先芯片制造商，可用于 90nm-5nm 逻辑芯片、1y 到 2x 纳米系列 DRAM 芯片以及 32 层到 128 层 3D 闪存芯片制造中若干关键步骤的大规模量产。

综上，其实 10 年后我们的技术可能还达不到国际水平，但我们的国产化率一定能提升！稳扎稳打，逐渐进步，总有一天我们能够一鸣惊人，一飞冲天！

知乎用户阿狸发表

十年内到达世界前列？那我们分业务板块来说一说。芯片行业包括七大业务板块：1. 设计，2. 晶圆制造，3.EDA 工具，4. 芯片原材料，5. 封装，6. 测试，7. 半导体设备

第一部分设计领域

芯片行业的设计领域，指的是规格制定、架构设计到 tape－out 的所有流程。tape out 是什么，可能很多朋友不清楚，那换个说法，对于芯片设计而言，简单通俗的说，就是芯片在晶圆厂生产之前的所有流程都属于设计领域。在芯片行业，我们把仅从事芯片设计，没有其他生产、封装、测试业务的公司称之为 fabless 或者 design house，比如国内的华为海思、紫光展锐、中兴微电子、比特大陆、寒武纪、汇顶科技、全志就是这类公司，美国的高通、博通也属于这一类型。而既有芯片业务，又有芯片晶圆制造业务的公司，我们称之为 IDM（Integrated Device Manufacture），国内的士兰微属于这类企业，美国的英特尔，韩国的三星、海力士，意大利的意法半导体也属于这类企业。

关于全球知名的芯片设计公司，可以参考下面的图表。下面的图表是 2021 年全球十大 IC 设计公司营收排名。注意仅仅指公布财报数据的前十名，有些公司可能更高，但未公布数据。这里只统计公布财报数据的前十名。下面的数据仅指芯片设计公司，不包括台积电、格罗方德等晶圆厂，也不包括芯片原材料和半导体设备公司。

从上面的表格，我们可以看到美国和中国台湾省的公司垄断前十。其中六家美国公司 (高通、博通、英伟达、AMD、Marvell、赛灵思)，四家中国台湾公司 (联发科、联咏、瑞昱、奇景)。具体排名方面，高通继续稳坐全球第一，主要由于手机系统单芯片、物联网芯片销售分别年增 51% 与 63% 所带动，加上射频与汽车芯片业务的多元化发展，带动 2021 年高通营收增长达 51%。英伟达在游戏显卡与数据中心营收年增分别达 64% 与 59% 的带动下，排名成功向上攀升至第二；而 AMD 则由于 Ryzen CPU、Radeon GPU 销售强劲及平均销售单价提升，使得 CPU 与 GPU 这两大业务营收年增 45%，加上云端企业需求加速，企业端、嵌入式暨半客制化部门营收年增 113%，让 AMD 总营收年增高达 68%。而台湾的芯片设计龙头企业联发科受惠于 5G 渗透率提升，手机产品组合销售暴增 93%，全年营收增长 61%；瑞昱受网通与商用型笔电产品需求强劲带动，且音频与蓝牙芯片表现也相当稳定，营收年增长达 43%。

以上文字讲了十大设计公司如何牛 X，业绩如何大涨。我们来对比一下大陆的芯片设计企业 2021 年的营收情况。

以上表格仅包括芯片设计企业的芯片设计营业收入。从表格中我们可以看到华为的子公司海思已经下降到第三位。海思受美国制裁的影响，去年营收暴跌 80%。另外紫光展锐的营收应该高于台湾企业奇景，应该可以排进上面那个全球十大芯片设计公司营收的榜单。其余国内厂商营收则有升有降。

下面将从芯片具体的细分领域来看看大陆企业在芯片设计的各领域与世界先进水平的差异。看看各个芯片设计领域有没有可能在十年内达到世界前列？

我们将从处理器芯片、通信芯片、存储器芯片、消费电子芯片、FPGA 芯片几大领域来比较一下！

1. CPU 处理器类芯片

包括手机、pad 等移动端设备的处理器和台式电脑、笔记本电脑等微机处理器，以及嵌入式设备处理器。

1.1 手机处理器芯片

这一块国内和世界领先水平有较大差距。世界范围内的知名手机处理器厂商有高通、MTK（联发科），苹果和三星这两家也有自己的手机处理器芯片。而国内大部分手机厂商，比如小米、vivo、oppo 都是用高通或者联发科的处理器芯片！国内手机处理器设计的主要厂商是华为海思。但由于众所周知的原因，台积电不能给海思代工芯片，所以华为的麒麟芯片现在处境很尴尬！目前其他国内公司，据我所知，只有紫光展锐研发的虎贲 T7510 芯片，这一款芯片采用的是台积电 12 纳米工艺，按照网上的说法，这一款芯片相当于高通骁龙 710 系列。国内手机厂商里，好像只有海信用过这款处理器芯片。看一下以下图片，从 2020 年第一季度到 2021 年第二季度全球手机处理器市占率的情况，华为海思持续走低，市场份额从 12% 下降至 3%，而联发科的市场份额由 24% 提升至 38%，另一家大陆企业展锐一直维持在 5%。

目前手机处理器芯片华为受制于芯片生产。本来华为海思已经在手机处理器芯片这一块接近第一梯队，但由于受美国制裁的影响，其先进工艺处理器芯片无法流片，导致手机处理器项目被搁置。未来十年，如果华为海思仍受制于美国的制裁，恐怕国产手机处理器芯片只能寄希望于紫光展锐！紫光展锐目前处于手机处理器研发的第二梯队，未来十年如果国产手机厂商愿意和展锐配合，展开合作，在某些型号手机采用展锐的处理器芯片，那么展锐有可能在十年后接近第一梯队，甚至进入手机处理器第一梯队，到达世界前列水平！

1.2 微机处理器芯片

微机处理器芯片就是我们台式电脑或笔记本电脑的处理器芯片！这一块美国的英特尔是绝对的老大，从奔腾处理器到酷睿 i3、i5、i7，英特尔一直领跑！这个领域能够对英特尔构成威胁的，估计只有 AMD 了。这一块目前国内和美国差距极大！目前兆心在做 x86 的处理器，这两年好像出了一款性能等同七代英特尔产品的处理器。另外海光也在做微机处理器芯片，不过用的 amd 的 zen 架构。这一块未来十年很难赶上英特尔、AMD 到达世界前列水平！

1.3 微处理器和微控制器

微处理器 (Micro-Processor Unit，MPU) 和微控制器 (Micro-Controller Unit ， MCU) 现在的界限越来越模糊，把两者一起介绍。这一领域荷兰的恩智浦、美国的 microchip(微芯半导体)、德州仪器（TI 公司）、飞思卡尔，意大利的意法半导体，日本的瑞萨电子，领先这一块业务。而国内我只知道深圳的科创板上市公司芯海科技是主营这一块业务的。差距有多大，参考下面的表格吧。

中国企业要想在 MCU 芯片这块上榜还要加油！目前国内做 MCU 芯片的基本是中小公司，未来十年要想追上世界前列水平，难度还是比较大的。

2. 图像处理器 GPU 芯片

在 GPU 芯片这一块国内厂商和国外大厂差距极大。大家看看自己用的笔记本电脑的显卡是哪个公司的就知道了！整个 GPU 图形芯片领域，包括独立显卡和集成显卡。在具体市场份额方面，英特尔得益于笔记本电脑、传统 PC 行业的优势，其核芯显卡市占率超过全球市场的三分之二。如果只看独立显卡，美国著名企业英伟达是这一块绝对的王者。在独显领域，英伟达 GPU 芯片的市占率超过 80%。

而我们国内做得比较好的，老牌公司有景嘉微和中科曙光。新成立的初创公司有摩尔线程和壁仞。但国内企业在 GPU 这一块和英伟达、英特尔、AMD 的差距巨大，不是短时间能赶得上的。图像处理 GPU 这一块，国内必须要努力追赶。依我看，未来十年要想在 GPU 芯片这块追上英伟达和 AMD 的水平，是很困难的啦！

3. 通信芯片

通信是一个很大的概念，很大的范畴！各种各样的通信芯片也是五花八门！通信可以划分为手机移动通信、wifi 通信、蓝牙通信。

在移动通讯设备中最重要的器件就是射频芯片和基带芯片，射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大；而基带芯片负责信号处理和协议处理。

3.1 手机基带芯片

提到基带大家可能都听过但是不了解具体是什么，这个东西简单来说是手机通话和上网的必备组件，也就是说没了它，手机既不能通话又不能上网，重要性不言而喻。

全球移动通信市场经过 1G-3G 时代的发展，到 4G 时代已有多家半导体厂商进入基带芯片市场。然而，5G 基带芯片的性能要求和技术复杂程度要比前几代高得多，目前全球只有高通、华为海思、紫光展锐、三星和联发科研发出了 5G 基带芯片。英特尔的 5G 通信业务卖给了苹果，到现在还没有推出 5G 基带芯片。在基带芯片这块，大陆有华为海思和紫光展锐两家企业，台湾也有联发科。其中海思依靠华为的通信技术和专利积累，推出了巴龙系列基带芯片，以及集成巴龙基带的麒麟处理器；紫光展锐的虎贲 T7520 在中端市场将有一定的话语权，但目前在 5G 基带芯片方面还是美国的高通占据一定领先优势。未来十年在基带芯片这块，华为海思受制于美国制裁，目前来看只能寄希望于展锐追赶高通了。有多大希望能赶上或者接近高通，可能性不足三成吧。

3.2 射频芯片

射频芯片被誉为模拟芯片皇冠上的明珠。射频芯片又分为射频收发芯片和射频前端芯片。而目前射频前端芯片的复杂度更高，所以我们重点关注一下射频前端芯片。射频前端包括 “1：” 滤波器（Filter）、功率放大器（PA）、开关（Switch/Tuner）、低噪声放大器（LNA）四种器件 “。这四种器件 2020 年市场规模占比分别为 47%、32%、13%、8%。射频前端器件的技术难度从大到小为：滤波器、功率放大器（PA）、开关 / 低噪声放大器（LNA）。

市场格局方面，2020 年，全球射频前端芯片的市场规模已经超过 200 亿美元。具体企业市占率方面，我们可以看一下这张图片。

图片的横坐标是产品销售额，纵坐标是增速。在射频领域，特别是手机射频前端领域，前五大公司思佳讯、Qorvo 威讯、Qualcomm 高通、博通、Murata 村田市场份额总计超过了 85%。国内的企业，我只知道江苏无锡的卓胜微和上海的芯朴科技做的射频前端芯片还不错。射频前端器件采用特殊制造工艺，且不同器件之间的工艺差别大，美日巨头以 IDM 模式垄断市场，国内厂商大多是 fabless 模式，国内厂商需要突破设计、工艺两层壁垒。未来十年，很难赶得上世界前列水平。

3.3 WIFI 芯片

这个领域和世界先进水平差距较大！这个领域，美国的博通公司世界第一！大部分高端手机里的 WIFI 芯片都是博通的！国际上知名的 WIFI 芯片厂商有美国的博通、高通、Marvell（美满科技，总部加州硅谷）、TI，台湾的联发科、瑞昱半导体。大陆在 WIFI 芯片做得比较好的，我只知道珠海的全志！目前来看，未来十年有国内企业能赶上博通的水平也是极其困难的。

3.4 蓝牙芯片

做蓝牙芯片的企业相当多，这个领域我觉得技术含量不算特别高，个人认为比 WIFI 芯片简单多了。国内大大小小的芯片设计公司都有在做蓝牙芯片的。

4. 存储器芯片

存储芯片是一个高度垄断的市场，全球市场基本被前三大公司占据，且近年来垄断程度逐步加剧。受全球市场寡头垄断格局影响，中国企业的议价能力极低，我国存储器芯片发展受限。

我们可以看一下这张图片，2020 年全球存储器芯片的市场份额。三星、海力士、美光垄断前三。

在细分领域，全球 DRAM 市场仍由三大巨头主导，全球 NAND Flash 半数市场份额由三星和铠侠占据; 在 NOR Flash 全球市场中，我国企业兆易创新位列前三。

近年来国内厂商奋力追赶，已在部分领域实现突破，逐步缩小与国外原厂的差距，其中，兆易创新位列 NOR Flash 市场前三，聚辰股份在 EEPROM 芯片领域市占率全球第三，长江存储 128 层 3DNAND 存储芯片，直接跳过 96 层，加速赶超国外厂商先进技术。

但在市场份额方面，由于 DRAM 和 NAND Flash 占据了存储芯片 95% 左右的市场份额，我国部分企业虽然在 NOR flash 方面有所突破，但仍未改变存储器芯片市场被韩美三巨头垄断的格局。未来十年，中国的存储器芯片厂商追赶先进任重而道远。

5. 消费电子芯片领域

安防监控、机顶盒、人工智能、汽车电子、触控芯片五大板块，分开来说。

5.1 安防监控芯片

视频监控系统主要包括前端、后端两类设备，按监控系统分为两类四种主要芯片。

前端设备完成对视频原始图像信号的采集和处理，将图像信号转化为模拟 / 数字视频信号，并传输到后端设备中。后端设备包括控制、显示、储存等。SoC 产品主要包括：前端 ISP、前端 IPCSoC 芯片、后端 DVRSoC 芯片、后端 NVRSoC 芯片。

说实话，监控芯片是国内做得相当不错的芯片领域！可以说监控芯片，国内处于世界第一梯队！世界一流！目前国内安防监控企业比如，海康威视和大华。据我所知海康威视大部分的监控芯片还是用的华为海思的！另外一些新兴的芯片设计公司也在做监控芯片。世界范围内，老牌的监控芯片厂商有美国的德州仪器（TI 公司）。

5.2 机顶盒芯片

这一块国内做得还不错。华为海思这一块国内最强，另外中兴微电子、福州瑞芯微、Amlogic(晶晨半导体) 都在做机顶盒芯片，除了海思以外，amlogic 做得最好。amlogic(晶晨半导体) 是在美国硅谷成立，但现在已回大陆注册。除了大陆以外台湾的 mstar 之前也做得不错，但这几年业务被海思和 amlogic 挤压得很厉害。mstar 中文名叫晨星半导体，总部在台湾新竹，已经被联发科收购。

5.3 人工智能芯片

世界范围内知名的人工智能芯片有美国的英伟达、英特尔，荷兰的恩智浦。国内知名的人工智能芯片设计企业有华为海思、寒武纪、地平线等等。现在国内做人工智能芯片的很多，字节跳动、阿里平头哥、百度、腾讯，这些互联网公司也都挤进来内卷了。但芯片行业不等同于互联网，他们玩得转互联网，但芯片行业没那么好整，我们拭目以待，看他们做出的芯片究竟怎样。说句题外话，人工智能芯片以及人工智能相关产业链在科技领域是一个热门领域，很有利于 “讲故事”、“讲 ppt”、炒作，对于部分公司炒高估值、炒股价，很有利，你懂的。所以挤进来做人工智能芯片的企业特别多。目前人工智能芯片，全世界的企业都还处于群雄争霸的阶段，目前还没有哪家企业杀出重围，开始领跑！未来十年，中国企业必须把握机会，不能错过人工智能芯片这个风口。

5.4 汽车电子芯片

其实汽车电子芯片是一个很大的范畴，汽车电子芯片是汽车电子所有芯片的统称。前面提到的 MCU 芯片也在汽车电子领域有很多应用，除了 MCU 芯片以外，无人驾驶芯片是近几年一个比较热门的领域，但目前无人驾驶芯片落地还有些困难，各大厂商都想抢跑。除此之外，汽车电子领域的芯片还包括传感器芯片、一些模拟芯片。

在汽车电子芯片整体的格局方面，荷兰企业恩智浦、美国企业德州仪器、德国企业英飞凌、日本企业瑞萨电子、意大利的意法半导体是这一领域龙头。

欧洲企业在这一领域有极大话语权。恩智浦、英飞凌、意法半导体、博世四家欧洲企业就占据全球 30% 的市场份额。恩智浦目是由荷兰的飞利浦发展出来的企业，2015 年 12 月，恩智浦收购了飞思卡尔之后，开始成为汽车半导体和通用微控制器市场的领导者。美国企业以德州仪器为代表，日本企业以瑞萨电子为代表。欧美日三足鼎立。中国企业基本没有话语权。国内在汽车电子这一块我就只知道比亚迪半导体做得不错。另外这一两年成立了不少新的汽车电子芯片的公司，比如复睿微、蔚来半导体。未来十年，这些中国汽车电子芯片厂商能撼动欧美日三足鼎立的格局吗？我看难度也不小！

5.5 触控芯片

这一块国内做得不错。深圳企业汇顶科技是这个领域龙头，另外台湾的 mstar 和敦泰科技也做得不错！据我所知，触控芯片如果不涉及指纹识别的话，本身并没有特别高的技术含金量。如果涉及指纹识别，那触控芯片难度增加不少。而近一两年，汇顶科技的触控芯片业务也受到强有力挑战。希望中国芯片企业能在挑战中成长。下面的图片是 2016 年和 2017 年触控芯片市场份额情况，数据有点老，大家将就看一下，了解一下市场格局就行。

6. 时钟芯片

这一块差距很大！美国的厂商完全领先！不同于消费电子行业，时钟芯片偏向模拟，好多产品可以卖好多年！时钟芯片主要的市场都被美国公司把持！国际知名的时钟芯片企业有美国的 TI、Silicon Labs（芯科科技）、micro chip。国内的有成都天奥电子、宁波奥拉半导体、浙江赛思电子、新港海岸。以目前的差距来看，未来十年不说赶上美国厂商，能够缩小差距，赶上别人厂商的二线产品作为国产替代就不错了！

7.FPGA 芯片

FPGA 芯片这个领域，国内厂商和美国厂商差距极大。美国企业起步很早，全球 FPGA 市场由 Xilinx（赛灵思），altera（阿尔特拉）这两大巨头垄断，莱迪斯 Lattice 和微芯 Microchip 瓜分剩下大部分份额。四大厂商不仅在芯片设计垄断，而且还垄断了 FPGA 芯片配套的 EDA 软件，芯片设计和 EDA 工具上都形成了极强的技术封锁。Xilinx、Altera、Lattice 等公司通过近 9000 项专利构筑了牢固的知识产权壁垒，并形成了非常强大的产业生态链，四大厂商的市场占有率达到了 96%。

国内厂商方面，据我所知，只有紫光集团旗下的子公司紫光同创做的 FPGA 芯片还不错，但和美国公司的差距很大。未来十年，我觉得赶上美国厂商的 FPGA 芯片的水平是很困难的。

综合来看目前国内的芯片设计公司在世界处于什么发展水平呢？我的观点是整体落后，局部细分领域（比如监控芯片、触控芯片）世界领先！芯片设计相对于芯片生产来说，芯片设计国内与世界领先水平有较大差距，但没有像芯片生产那样大的差距，我个人观点，美国公司在设计领域处于第一梯队，台湾公司和韩国公司处于第二梯队，大陆企业的芯片设计的水平在世界范围内处于第二梯队和第三梯队之间，可以说 2.5 梯队。未来十年，芯片设计要赶上世界前列水平，就是要达到第一梯队美国的水平，你们觉得可能性有多少？

第二部分晶圆制造领域

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的 IC 产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。

晶圆制造是根据设计出的电路版图，通过炉管、湿刻、淀积、光刻、干刻、注入、退火等不同工艺流程在半导体晶圆基板上形成元器件和互联线，最终输出能够完成功能及性能实现的晶圆片。

在芯片行业，我们把仅从事晶圆制造的企业称之为 foundry。

晶圆制造目前在世界上的发展情况来看，台湾的台积电在晶圆制造领域领先世界，目前属于世界第一的水平，台积电目前独一档，第一梯队，台积电之后有哪些？三星、英特尔、格罗方德、UMC（联电）、SMIC、意法半导体、PSMC（力晶）、华虹。大陆最强的中芯国际可以说属于 2.5 梯队，大陆第二的华虹属于第三梯队。以上芯片制造企业中，台积电、UMC、PSMC 都是台湾企业，英特尔是美国公司，格罗方德本来是 AMD 的芯片生产部门，后来独立出来被阿联酋的资金收购，但目前格罗方德大部分工厂仍在美国。意法半导体目前应该是欧洲在芯片生产领域最高水平的公司啦! 可以参考下面的表格，今年第一季度全球十大晶圆代工企业营收排名，共有七家中国企业上榜 (四家中国台湾企业，三家中国大陆企业)。

从目前的新工艺的推进和老工艺的成熟度来看，承载中国大陆芯片生产希望的中芯国际勉强处于第二梯队，不说和台积电、三星相比，就是和台湾的 UMC 相比，都略有差距。而大陆芯片制造第二的华虹，目前仅仅能够量产 28 纳米芯片。芯片生产这一块，大陆企业追赶先进制造，任重而道远！

可以参考下面的表是部分晶圆厂不同工艺的突破时间。我们可以看到，中芯国际在 28 纳米的制程上都落后了 UMC（联电）三年，和英特尔、台积电的差距更大。

台积电目前在芯片制造，领先大陆企业的优势特别大。未来十年，大陆的芯片制造企业几乎不可能赶得上台积电，能够赶上三星都不错了！

第三部分 EDA 工具

EDA 是电子设计自动化的英文简称 (Electronic design automation)。EDA 工具是指利用计算机辅助设计软件，来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等流程的设计方式。

在芯片行业，我们把提供 EDA 工具的企业称之为 EDA 设计服务供应商。

目前，在 EDA 工具方面，EDA 工具厂商的三巨头——cadence（铿腾）、synopsys（新思科技）、mentor 公司垄断了绝大多数市场份额，其他 EDA 厂商很多都是在三巨头的阴影之下，夹缝之中求生存。

这三大公司的总部都位于美国加州，其中 cadence 和 synopsys 都是美国公司，而 mentor 本来也是美国公司，不过现在已经被德国的西门子收购，现在改名叫西门子 EDA。

而我们目前国内使用的 EDA 工具，几乎现在开发流程就没有使用国产的工具！国内做 EDA 工具最厉害的应该是华大九天，另外国微集团好像也在做 EDA 工具。而目前美国三巨头（synopsys、cadence、mentor）垄断了绝大部分 EDA 工具！以我本人经常使用的 EDA 工具为例吧！IC 验证工具方面用的最多的是 synopsys 公司的 vcs、cadence 公司的 irun！code debug 用的最多的是 synopsys 公司的 verdi，以前读书时用过 mentor 公司的 modelsim。DFT 目前用的也是 mentor 公司的 tessent 和 synopsys 的 DFT compiler。后端 PR 工具目前常用的 ICC 和 innovus 分别是 synopsys 和 cadence 的工具。形式验证用的是 synopsys 公司的 formality。STA 用的是 synopsys 的 PT。逻辑综合用的还是 synopsys 公司的 design compiler。因为我是做数字 IC 的，用的 synopsys 的工具多一些，模拟 IC 应该用 cadence 的工具多一些！FPGA 验证都是用赛灵思的 ISE 和 VIVADO。参考下面 2020 年全球芯片 EDA 工具厂商的市场份额。Synopsys(新思科技)、cadence、mentor(即西门子 EDA) 这三巨头占据了全球百分之七十的市场份额。

国产 EDA 工具的研发任重而道远啊！未来十年能赶上美国三巨头吗？我看还是定个目标二十年现实一点！

第四部分芯片原材料

芯片生产需要大量的原材料，比如硅晶圆、光刻胶等等。对于大家经常听说的光刻机，我们用最通俗的语言来概括它的原理，就是投影仪 + 单反的原理，将激光光束透射过画着线路图的掩模，将芯片线路图成比例缩小投射到涂了光刻胶的硅晶圆上，最终形成芯片的电路图。所以硅晶圆和光刻胶是芯片生产过程中非常重要的原材料。

芯片制造所需的原料有很多，其中需求量最大的当属硅晶圆。数据显示，硅晶圆在芯片制造材料中占比最高，达到 37%。硅晶圆制造行业整合现象早在上世纪 90 年代就已经出现，经过三十年时间厮杀，目前 90% 的市场份额都被日韩四巨头占据。它们分别是信越化学、环球晶圆、胜高以及 SK siltron。

在光刻胶领域，全球有超过 87% 的市场份额都被美国罗门哈斯、日本 JSR、东京应化、日本信越与富士电子材料这五家企业所垄断，其中美国企业占到了 15% 市场份额，而日本企业市场份额更是超过了 75%；

美日垄断！ 2019 年，日本和韩国打芯片战，禁止日本企业出口高纯度氟化氢及光阻剂等材料原材料给韩国，韩国半导体制造厂只能停工，即便不停工，使用替代原料进行风险量产，会使得到的芯片的可靠性问题受到客户们的强烈怀疑，无疑将会引起不小的业内地震。

目前国内在芯片原材料方面和国外差距较大！不看好未来十年能够赶上美日企业的水平。

第五部分封装

芯片封装，简单点来讲就是把 Foundry 生产出来的集成电路裸片放到一块起承载作用的基板上，再把管脚引出来，然后固定包装成为一个整体。

封装这一块，目前国内这一块做得不错！可以说处于第一梯队！但封装这一块本身的技术含量和难度在芯片行业的各领域里是比较低的！封装国内最强就是长电了，但封装是依赖于晶圆制造的，与工艺相关！除了长电之外还有华润微、硒品等企业。参考一下 2021 年大陆十大封测厂商的营收排名。

第六部分测试

个人感觉芯片行业技术难度最低的就是测试和封装。测试的话包括 CP 测试、FT 测试等等，包括了芯片的功能测试、可靠性测试、老化测试等等。芯片测试这一块，国内目前和国外没有什么特别的差距。国内目前的芯片测试由封测厂来完成，某些企业同时完成封装测试工作，这些企业被称为封测厂，而某些企业只进行测试工作，这类企业被称为测试厂。

第七部分半导体设备

芯片行业的设备业务主要指的是芯片生产、封装、测试过程中需要使用的设备，比如晶圆制造过程中需要使用的光刻机、蚀刻机，测试过程中需要使用的 ATE 测试基台。下图是 2019 年世界范围内半导体设备厂商营收排名，大家可以大概看一下全球半导体设备厂商的市场占有格局情况。

我们来看一下各类型半导体设备国内和国外的市场格局，以及国内半导体设备厂商的产品进展。

1. 氧化扩散炉（高温炉）

芯片制造流程中，硅片表面通过氧化的方式生长一层氧化层，通过在氧化层上刻印图形和刻蚀，达到对硅衬底掺杂，激活硅片的半导体属性。而用于氧化扩散的设备被称为高温炉。目前高温炉的市场全部被外资大厂占据！其中美国企业应用材料、日本企业日立、东京电子占据了高温炉市场百分之九十的份额！我国企业只有北方华创有一款 12 英寸立式氧化炉投入市场应用。目前这个领域的设备未来十年想要实现国产替代，恐怕很难。

2. 光刻机

光刻机有很多类型，有 EUV 光刻机、ArF 光刻机、KrF 光刻机等。全球的光刻机市场被荷兰的 ASML(阿斯麦尔)，日本的尼康、佳能这三大企业把持。其中阿斯麦尔更是光刻机领域绝对的龙头，占据了全球光刻机市场的三分之二的市场份额，几乎垄断了高端的 EUV 光刻机市场。而日本的尼康和佳能的光刻机主要为中低端类型。大家可以看下面的图片，2011-2017 年全球光刻机出货量的情况。虽然这个数据有点老了，但市场格局并未改变，可以参考一下。

国产光刻机方面，目前国产光刻机的代表企业上海微电子只能生产 90 纳米的光刻机。这个距离世界先进水平的阿斯麦尔太过遥远！你说未来十年能缩小多少差距？

3. 薄膜沉积设备（CVD 设备）

薄膜沉积设备这一块的全球市场方面，美国企业应用材料占据了 30% 的市场份额，其次市占率比较高的是日本的东京电子和美国的拉姆研究。

国内企业方面，北方华创的 LPCVD 和沈阳拓荆的 PEVCD 已通过主流晶圆厂的验证，实现小批量交货。

4. 质量检测设备

半导体制造流程的检测环节分为前道检测和后道检测。其中前道检测主要分为光学测量和缺陷检测，统称质量测量。

目前质量测量设备全球主要的供应商是科磊半导体、应用材料、日本日立，三大企业的市场份额总计超过百分之七十。

国产企业在质量测量设备的主要厂商是上海精测电子和上海睿励科学。其中睿励科学具备光学膜厚测量系统、光学关键尺寸和形貌测量系统，国内技术领先。

5. 刻蚀设备

刻蚀是指将硅片上未被光刻胶掩盖部分通过选择性去掉，从而将预先定义的图形转移到硅片材料层的步骤。

刻蚀机分为三类，介质刻蚀机、硅刻蚀机、金属刻蚀机。三者在市场的销售占比大概为 48%、47%、5%。

目前全球刻蚀机市场上，拉姆研究、东京电子、应用材料，这三巨头的市场份额超过 90%。

除此之外，封测厂用的 ATE 测试基台等设备基本都是爱德万或泰瑞达等公司的产品。爱德万是日本公司，而泰瑞达是美国公司，总部在马萨诸塞州。这一块的市场份额几乎没有国内公司的蛋糕。从目前的市场格局和企业的研发进度，未来十年，国内半导体设备公司很难赶得上世界先进水平。

第八部分总结

对以上芯片各领域的企业做个总结。悲观的说，整个芯片行业，除了封测领域外，几乎全方面的落后，而且差距还很大。目前整个芯片行业，国内最被卡脖子的地方就是半导体设备和晶圆制造两大领域。这两大领域就是中国芯片行业命运的后劲项。EDA 工具、芯片原材料、芯片设计都存在不同程度的差距，追赶道路任重而道远！

我本人只是一名芯片开发工程师，入行以来，也呆过多家公司，先后从事数字 IC 设计、数字 IC 验证、DFT、数字后端设计工作。以上回答的内容都是我作为一名芯片开发工程师对行业的认知，由于一直在芯片设计公司工作，对于芯片其他领域也有很多认识不足的地方，如有错误，欢迎指出，大家一起讨论！如果有其他问题讨论，可以发私信沟通。

知乎用户一杯紅咖啡发表

作者从事半导体行业近 20 年，从 01 年台积电 fab3 工程师开始、06 年到大陆成立了 Arcotech ，经历祖国半导体的建设大潮，也参与了 02 专项某项目，贡献自己一份力量，2020 年从国内上市企业管理层离开后，目前有空写写文章，希望让更多的人了解国内半导体行业真实现状

前言：

之前一篇美国商务部 10/7 新规定对咱们半导体影响的文章，可能因该话题影响越来越严重，已无法更新，现在换到这来更新，因文章受到许多来自行业内的关注，他们在评论区以及私信给了作者高度的认可，大家的赞同给了作者写下去的动力，这篇文章我将大篇幅的来写写我所知道的国内半导体现况，有空就一直更新下去

最后借中山先生的一句话给中芯国际、长存，长鑫、华虹的小伙伴们 “革命尚未成功，同志仍需努力” 大家共勉之。

美国商务部于 7 日宣布数项出口管制新规与强化条款，聚焦在削弱中國发展先进制程科技，相较于特朗普時代雷声大雨点小的作风，老拜此番祭出的全面性出口管制移动，意图把之前所有政策的漏洞全面堵上，雷霆手段刀刀见血。

这次 BIS 的重拳，恐怕会让中国半导体全产业链自主的大计划全部付之一炬，而且连带全球的半导体市场会经历一场腥风血雨。

这次制裁新规定非常全面，信息量大，我用比较直白的说法来ㄧㄧ说明，各方面的影响

这次新规定主要针对三个层面，

1. 阻止中国超算的全产业链发展

2. 阻止中国先进芯片的取得

3. 阻止中国发展先进芯片的制造能力

这三个方向几乎涵盖了中国芯片以及科技行业所需的要素，美国这一次修改之前法规的漏洞，意图全面围堵中国芯片及科技产业。

对中国超算产业的影响

超算这部分中国相对成熟，这次将一大部分中国超算中心以及曙光、申威，飞腾等一众为超算中心提供芯片的全列为实体清单，而且这次加强最终用途的溯源审查，未来中国超算将没有先进芯片可用，自己设计给台积电制造也不行，全部都要追溯最终用途。

2015 美国禁止至强芯片以来，中国超算开始进入自研阶段，其中以 “神威 · 太湖之光” 表现最为突出，曾连续四年蝉连世界第一。

“神威 · 太湖之光” 部署在国家超算无锡中心，使用的申威 SW26010 芯片，最高主频 1.5GHz，260 个核，一共分 4 组，一组 65 个核，28nm 工艺由中芯国际代工。

天河一天河二都是使用英特尔至强，2015 后受限就不提了。

中国从 2017 年在 E 级超算领域就开始布局布局。无锡的 “神威系列” 、广州的“天河三号” 和天津超算的曙光三个项目在进行。

2022 最新的全球超算 TOP500。中国没有提交新超算的资料，最好成绩还是只停留在第 6 的神威以及第 9 的天河 2A。但外界普遍认为，中国对 E 级超算进展保密，防止来自美国的进一步限制。

不过从行业消息得知，中国的 E 级超算神威海洋之光和 “天河三号” 应该都已认证完成，曙光则没多大消息。

未来中国的新一代 e 级超算何去何从？

首先外购芯片的路子已经封死，不过好在 2015 年就开始封锁，最新一代超算芯片咱们已自研多时，而美国也看到了漏洞，这一次追加了限制中国 16nm 以下的芯片设备。

我们先来看看，国內两个已经运行的 e 级超算参数

1. “神威 · 海洋之光”

其采用拥有 4200 万内核的处理器。其峰值性能达到每秒 1.3 百亿亿次。這是要高于目前世界第一的 “Frontier”。

从有限的资料看来，神威海洋之光还是走堆料的老路子，从太湖之光的 1065 万内核提升的 4200 万内核，芯片則继续由中芯国际代工，而且工艺提升到 14nm 的工艺。

2. 天河三号

天河 2 号超算之前使用的是 Intel 至强 E5 及 Xeon Phi 加速器，top10 中唯一采用英特尔处理器的超算。

因为被美国限制，天河三号全面转向国产处理器。由于天河系列超算主要是国防科大主导研发，所以几乎可以肯定是使用飞腾公司的处理器。

hBn”> 早在天河 1 号、2 号超算上就有应用飞腾的处理器，不过只是用在节点连接上，并不是计算的主力。

两年前飞腾公司想在 Hotchips 27 国际会议上公布了 64 核 ARMv8 处理器，不过因为飞腾就是国防科大的马甲公司，所以演讲者被美国拒签（国防科大被美国制裁）

早在 2016 年飞腾公司正式推出了处理器，跟申威一样都是 28nm 工艺制造，集成 64 个 FC661 核心，频率 1.5GHz，最大功耗 100W。

现在的天河三则是增强版，制程工艺提升到了 16nm，也是 TSMC 代工，频率提升到了 2.0GHz，依然是 64 个 FC661 内核，不过放弃了 L3 缓存，導致性能下降，不過内存控制器 DDR3 升级到了 DDR4 也算有部分提升。工艺的提升也大幅的提高频率。

根据飞腾公司透露出的消息，该款芯片单核性能跟 Intel 处理器还有较大差距，多线程性能与 Intel 主流的至强 E5 处理器相当。

神威海洋之光与天河三号都已经建置完成开始 run 了，明年的 TOP500 超算中或许有机会一见，反正该制裁都已经制裁到位了，也没必要再藏着掖着。

新规定对超算影响几何？

这一次飞腾，申威以及曙光全部被列入实体清单，所以飞腾在 tsmc 代工的 FT-2000 Plus 可以确定成了绝响，不过好在中芯国际可以做 16nm，未来可以转单 smic。申威则一直在 smic 代工影响不大。

可是最严重的问题来了，smic 也不能出货给实体清单的企业，smic 早在 2020 年被纳入实体清单，也就是说它需要美国的许可，显然美国是不可能同意的。

也就是说不论 tsmc 或中国的 smic 都不能帮飞腾，申威以及曙光代工，这才是这次新规的可怕之处。

難道沒有其他路可走了？

也不是没有路可走，只能继续搞咱们中国人的小聪明。但有得必然有失，现在球在对方手上。smic 既然早就是实体清单，那干脆破罐子破摔，不再遵守美国规定，全面帮所有中国被制裁的企业生产芯片，比如华为，申威，飞腾等。

smic 想全面决裂几个需要考量的，它是上市企业，这么做无疑是强盗逻辑，对购买股票小股东的洗劫，这是不负责的。如果要这么做，在这之前必须国家全面收购，让小股东有机会退出。

再来，smic 未来将无法再获得任何全新的芯片制造设备，连现在所谓非美生产线也不行，也就是利用日韩台的设备也不行，全部封死，唯一一途只有等待全国产芯片生产线。（全国产产线涉及太广，下面制造的章节在全面讨论）

未来 smic 除了无法获得新设备以外，目前手上的设备也无法获得原厂维修，这一点是真正最难绕开的，也是 smic 为什么不敢破罐破摔的原因，即便如台韩这些芯片制造密集的地方，取代原厂 parts 的 second source 是非常发达的，但 second source 只能取代部分非核心 parts，许多核心 parts 或者软件的 bug 都必须是原厂，我想不出有啥可以绕开的方法。

唯一可以赌的是这些设备能撑两三年，而三年后全国产产线横空出世。不过这赌注太大，开玩笑一样的作法。其实个人可以很确定全国产产线 10 年也做不出来，别说 28nm 的，即便 90nm 全部国产设备跟原料也不太可能，这部分我后面在详细解释。

現在的 smic 也只能走一步算一步了，儘量拖延儘量证明自己没有违反规定，保留生产线的美国设备未来数年能正常运转，如果能确保运转，以现在 smic 的设备，生产 7nm 没有问题，tsmc 早在 2017 年就用相同的设备大量生产 7nm。

smic 已是实体清单，这一次的新规定，也确定 smic 无法再获得 16/14nm 以下的新设备，所以 smic 能做的是想办法偷偷给国内这些企业代工别让美国查出来，尽可能延长工厂运转，以拖待变，没有任何路可走。

所有使用 smic 代工芯片的企业必须全部静默，比如使用 smic 芯片的 e 级超算中心不再发布任何讯息，美国即便想溯源，可以以国家机密为由拒绝配合调查，以此来规避美国的溯源调查，但是华为这类消费产品可能就没办法这么干了，大街上可以买到的华为手机，给他代工不就是找死。

smic 为了国家只能牺牲股东铤而走险，而中国的另一个芯片代工厂华虹，就不能轻举妄动了，中国必须保持一家没有被制裁的芯片制造厂，让其与国际接轨，这是唯一血脉。

如此一系列分析下来，这次的新规对国内一众超算芯片企业将是灭顶之灾，从制造端的根源围堵。实在想不出其他办法。

未来很长一段时间，中国的超算将依靠天河三以及神威海洋之光这两套 e 级超算，以及原本的天河，神威太湖继续发挥余热，至少十年内只能如此了。

这样的消息其实利好飞腾、申威、曙光这类处理器企业，毕竟中国未来还有很多大大小小到超算要建设，但没办法制造芯片让这一切成了无源之水。

目前全球超算市场应用

超级计算机的应用领域逐渐拓宽，从国家安全、核武器研制、气象预报、石油勘探这样的国家战略领域，拓展到互联网、大数据、人工智能、基因测序、影视制作、金融等领域，惠及各个不同的行业，越来越贴近国民经济生活。例如，由于超级计算机的计算成本越来越低，且测序仪越来越快，基因测序的价格在快速地下降，从过去的每人每次几十万元，到现在的每人每次几千元。

超级计算机在飞行器设计尤其我国现在非常重视的超高音速装备等领域更是起到至关重要的作用。

2021 年，世界 500 强超级计算机名单中，中国超级计算机有 186 台，美国超级计算机有 123 台。从超级计算机算力来看，美国超级计算机算力 856.8Pflop/s，中国超级计算机只有 445.3Pflop/s，从超级计算机制造商来看，联想现在是全球最大的超级计算机制造商。

在总运算能力上，美国超算的总运算能力依旧强于中国。从总算力占比上看，2021 年 6 月美国超算占比为 30.7%，中国超算占比为 19.4%，差距较 2020 年有所扩大。

下图为全球超算 top10 的详细数据

从全球 top10 到超算配置，我们可以很清楚看出，第 6 的神威太湖之光与天河 2A，用了比别人多很多的内核，好几倍的单位能耗。

排名第一的美国 Frontier 采用工艺为 7nm 的 amd epyc 64 核 2GHz 总核 873 万核心，性能 1102 PFlop/s，单位能耗 19.1kw。

排名第二的日本富岳采用工艺为 7nm 的富士通自研 a64fx 48 核 2.2GHz，性能 442 PFlop/s，单位能耗 67.6kw

排名第三的芬兰 LUMI 采用跟第一名一模一样的 7nm amd epyc 64 核 2GHz，但总核只有 111 万核心，性能 151.9PFlop/s，单位能耗 19.3kw。LUMI 是目前 top10 里面单位能耗最低的。

排名第四的美国 summit 采用 14nm IBM 的 power9 22 核 3.07GHz + Nvidia V100 总核 241 万核心，性能 148.6PFlop/s，单位能耗 68.2kw。

排名第五的美国 sierra 采用跟第四名一样 14nm IBM 的 power9 22 核 3.1GHz + Nvidia V100 ，但总核 157 万核心，性能 94.6PFlop/s，单位能耗 78.6kw。

排名第六的中国神威太湖之光采用 28nm 申威自研 SW26010 惊人的 260 核 1.45GHz 总核高达 1064 万核心，性能 93PFlop/s，单位能耗也是高达 165.3kw。

排名第七的美国 purimitter 采用 7nm amd epyc 64 核 2.45GHz，总核 76 万核心，性能 70.8PFlop/s，单位能耗 36.5kw。

排名第八的英伟达内部的 seiene 采用 7nm nvidia dgx a100 + amd epyc 64 核 2.25GHz，总核 55.5 万核心，性能 63.4PFlop/s，单位能耗 41.7kw。

排名第九的中国天河 2A 采用 22nm 英特尔至强 E5 12 核 2.2GHz，总核 498 万核心，性能 61.4PFlop/s，单位能耗达到不可思议的 301kw。

排名第十的法国 adastar 采用工艺为 7nm 的 amd epyc 64 核 2GHz 总核 31.9 万核心，性能 46.1PFlop/s，单位能耗 19.9kw。

由以上可以看出，目前的 top10，中国表现相对好的的神威太湖之光，以单位能耗来说是排名第一的 8.7 倍，是能耗表现最差排名第五使用 IBM 的 sierra 的 2.1 倍，而天河 2A 比原本就拉垮的神威太湖之光更拉垮，能耗还得再高 1.85 倍，与第一的 Frontier 相差到了匪夷所思的 15.8 倍。

所以从参数可以清楚了解，中国的两名确实是纯粹堆料，用更多的核心，超高的能耗挤进了前 10。最新的神威海洋之光，总核比太湖之光多了 4 倍，达四千多万核，堪称堆料界的天花板，要知道目前性能世界第一的 Frontier，总核也才 800 多万，比上一代的神威太湖之光的一千多万的总核还少。

这也是一直以来中国超算被诟病的问题，根源问题还是依赖补贴，而非靠市场生存，只要料堆的足，算力突破就有补贴，至于有没有人真的用的起，都是其次。即便亏损累累，他们也不会有任何损失，毕竟他们诞生的宗旨并不是服务于市场。

中国超算云服务市场规模快速增长

超级计算在新能源、新材料、生命科学、人工智能、大气科学等领域具有重要作用，随着这些行业的迅速发展，超级计算的市场需求将逐渐拓宽，而超算云也迎来了行业爆发期。2017-2021 年中国超算云服务市场规模从 2.9 亿元增长至 20.7 亿元，复合增速达到 57.4%。

2022 年 2 月，中国 “东数西算” 工程正式启，已经规划了 8 个国家算力枢纽节点和 10 个国家数据中心集群。如今美国出台新政策全面限制中国超算行业，这对中国所有需要算力的科技行业非常不利。

日本战略之父大前研一说过，“算力是未来决定一个国家国力的第一要素，超越军事，经济等传统要素。未来的世界是建立在算力之上的，拥有算力也就拥有了一切。”

很显然美国跟大前研一的看法相同，而且已然采取霹雳手段，企图直击中国要害，并妄想一招毙命，面对完全不利的局面，我们真的可以扭转乾坤？

笔者思前想后，其实美国这一次的制裁，也有可能让中国超算回归到真正追求单位能耗，能合理商用的现实层面来，鄙弃之前不计能耗，一昧堆料冲高算力的不实之风。

虽然我们没法取得也没办法拥有更先进的芯片制造能力，但 28nm 的芯片我们还是可以制造并不受限制，国家应该调整策略，深挖能耗潜能，以数量取胜。只要总算力不要被美国拉大即可，总算力才是等于国力，并不是什么单一最强的超算，靠堆料去争取形式上但一点用都没有的世界第一并不可取。

中国的超算在架构，算法，应用，能耗上还有大量可以深挖的潜力，因为这一直是中国超算做的最差的环节，即便没法争取世界前 10，但拥有世界上最多数量的超算，在总算力上不落于人后，各行各业能用的起超算，充分享受超算带来的好处，真正做到从下到上的科技革新这岂不是更好更有意义。

如此一来劣势也能转变成优势，希望 ** 能有此扭转乾坤的大智慧。

未完待续

2022.10.11 更新

BIS 这次关于先进计算和半导体制造的最新规则，分三个部分实施，1. 涉及半导体制造的 10 月 7 号公布当日马上生效。2. 涉及台韩等美支持在中国的的半导体项目，公告五天后生效。3. 涉及超算的规则 14 天候生效。

超算的部分我们前面已经详细解释完了，这一篇就来聊聊这次新规定涉及的半导体制造部分

这部分的新规则是即可生效，不给任何反应时间，这方面规定的几个重点如下

1. 限制 16/14nm 或以下（即 FinFET 或 GAAFET）的逻辑芯片制造设备。

这意味着中芯国际，华虹无法在获得相关的设备，无法在推进新工艺。未来中芯国际跟华虹只能扩建 28nm 产线。

2. 限制 18nm 以下的 DRAM 内存芯片的制造设备。

这意味着合肥长鑫这一代的 1x 还能生产，但是未来 1y、1z、1α的生产设备将无法取得，以目前长鑫 1x 的工艺来看已落后三代，追赶三星、海力士、美光的大门关闭。

3. 限制 128 层及以上的 NAND 闪存芯片的制造设备。

这意味着长江储存目前生产的 128 层 nand 未来无法在扩产。而 128 层现在是市场主流，但落后美光最新的 232 层两代。

4. 以上三点对于台韩等在中国的项目许可证可开绿灯，对于中国本地项目许可证将面临 “拒绝推定”，“拒绝推定” 就是说必须自己提出证据来扫除 BIS 相关规定的疑虑，这点无疑是不可能，白话来说就是以上相关设备不能也不会再卖给中国。

5. 美国自然人或法人不可以在未经许可下，向中国开发这些制造设备的单位提供任何支持。

6. 长江储存，北方华创被纳入 “未经核实名单”（UVL）名单，如果无法通过或者阻挠 BIS 的核实调查，则 60 天后自动归入实体清单。

7. 因主动配合调查，并满足了 UVL 名单的要求，此次有 9 家单位被从 UVL 名单中剔除。

以上 7 点就是除了超算的这次新规我所整合的几个重点。

这次的规定对中国半导体行业影响几何？我们一个个来看看

ㄧ. 记忆体芯片

这对今年屡屡传出捷报的中国记忆体芯片行业无疑是毁灭性的打击，这次的 BIS 的新规，直接把在摇篮中，而且形势喜人的中国记忆体芯片行业给活生生扼杀了。

a. 合肥长鑫

目前他家主力就是 1x 工艺生产的 ddr3、甚至 ddr4 的 dram 芯片。目前三星、海力士、美光都是 1z，美光的 1α已经准备量产，而三星甚至已经着手在下一代用 EUV 来生产 dram 的 1β。合肥长鑫在全球 dram 的雄心壮志将止步于 1x，落后现在主流 2～3 代，这将是长鑫与世界主流最小的差距，未来则越落后越多。

我们必须清楚记忆体芯片与逻辑芯片不同，记忆体芯片的唯一竞争力，就是成本，统一的设计比拼的是谁的工艺更先进，能在相同面积下塞进更多的晶体管。

早期的三星就是靠永远领先别人一代的工艺以及大胆的逆向投资，霸气的在 dram 行业大杀四方。

80、90 年代把美国芯片霸主摩托罗拉，TI 斩落于马下的日本三剑客 NEC，日立，东芝。在 90 年后期无一例外被三星杀的丢盔弃甲，后来仓惶团报合并成的尔必达与欧洲巨头英飞凌分拆出的奇梦达最后还是难逃三星的追击阻杀，纷纷倒闭。东芝退出 dram 依靠 nand 找到了救命稻草，镁光硬挺着成为韩国以外的唯一独苗，这场腥风血雨中被牵连的还有当初台湾雄心勃勃的的 dram 三剑客，如今只剩下南亚科成了美光的小跟班。（看来号称三剑客都都没啥好下场）

作者说这段历史，就是想说记忆体比拼的只有成本，更新的工艺更低的成本，做不到的话只有倒闭一途，不像逻辑芯片，做不了最先进工艺，我可以做成熟的利基型产品，GF 跟联电宣布不再追逐先进制程，结果反而是赚的盆满钵满，一改之前长期被台积电压着打的颓势。

这是 dram 行业的特性，这次的新规定对合肥长鑫来说，是毁灭性的。而且还有一个重点是嗜血的三星还没出手，如果三星用原来的招数对付中国记忆体企业，凭藉新工艺压低市场 dram 价格，让你做的越多，亏得越多，他不用赚钱，但必须一定要你亏钱，长鑫能亏多久？人家只是少赚或者不赚，而长鑫这种工艺落后的只有血亏，日本台湾的 dram 过往历历在目。

不过长鑫的未来基本也可以预见，就是如当初台湾那几家 dram 厂一样，转型做 foundry。如今的力积电，世界先进就是这路数，几乎没有其他路可以考虑，代工 NOR 也可以，不过就是对长鑫的设备来说有点浪费，可惜了。

b. YMTC

就程序而言，只是在 UVL 名单的 YMTC 只要取得执照即可放行出货，而且 60 天内能配合并通过 BIS 的 “最终用途调查” 以及相关调查，即可剔除名单。

不过现在这态势看来已经没有任何可能，ymtc 在 60 天后进入实体名单，并拿不到任何设备已是板上钉钉。

这两年冉冉升起，并让人充满期待的 ymtc 大概率就此殒落。原本 ymtc 计划投资 240 亿美元，盖三座 100k 的工厂，成为梦幻泡影。

最糟糕的是进入设备 movie in 阶段的武汉二厂，现在面临停摆的境地。amat、lam、kla 的工程师这两天已经开始撤走，目前的态势，应该是一片混乱的情况。这些设备商的法务肯定得与 BIS 经过多回合沟通才能定下来，到底啥能做啥不能做，这时候只能先行撤走工程师，留下 ymtc 在风中独自懵逼。

而 ymtc 的对手，在中国内生产 NAND 的三星，路透社日前已报导，三星已取得 18 纳米 DRAM 与 128 层 V-NAND 输中禁令的豁免待遇。海力士无锡跟大连的新建以及扩厂，则同样获得了一年的豁免权。

因美国的区别对待，咱们自己的 ymtc 全面停摆，三星海力士则攻城掠地，在中国这一片土地上。

不过现在来说，即便外商工程師先短暫全部退出，啥能做啥不能做的大原则是非常明确的，128 层不能做，但是上百亿针对 128 层的设备都买了，总不能丢下不管吧，尾款收不了，对设备商也是一个大损失，这几天 ymtc 的最高层也处于懵逼状态，必须等设备商法务与 bis 充分沟通后，才能告知 ymtc 接下来的方案，ymtc 甚至是整个中国半导体制造业得到最后具体细节后，才能以此来应对方案的布置。

现在国内半导体工厂，应该都是疯狂的在寻找 second source，甚至不入流的替代方案，但这能有什么用，原厂掐的死死的的 single source parts 才是他们的护城河。

我想最终外商设备商还是得把设备调适完成交给 ymtc 并验收，但不能做 128 层，这方面的技术限制手段，细节我就不太清楚。反正结局基本上是如此，没其他方案。

但是如果不能做 128 层，只能做 64 层，那离倒闭也不远。128 层是目前市场主流，单 176 层的高端产品三星、美光、海力士都已在 2020 年就推出了，最慢的铠侠去年也出了自己特殊工艺的 162 层。

而今年美光宣布在新加坡工厂量产 232 层，海力士明年量产业界最高的 238 层。

如果 ymtc 这个新工厂只能生产 64 层的产品，那会面临什么下场应该不用多说。不过 ymtc 应该会想尽办法出一个新工艺，规避 bis 的 128 层限制，接近 128 层但不违规，如此一来 ymtc 这接近 128 层的 nand 也足以让他在撑个两年。

但是两年后呢？

两年后 128 层就成了中低端产品，长存的财务状况将会非常糟糕（建新厂高昂的成本摊提），不过政府输血基本也不会有多大问题，

这两年就只能指望全国产设备能不能衔接的上了。

NAND 的工艺要求与 foundry 跟 dram 相比是比较低的，本来 nand 就是半导体全国产线的重点突破方向，ymtc 的国产设备也是采购比例最高的，算是全国产线突破的尖子单位。

这不正中下怀，依个人看法，什么生产 128 还是 176 层的烦恼也抛开吧，ymtc 保留一部分人该生产继续生产，另一部分人全力搞全国产的量产线，而且是真正在量产的 fab 里，所有设备 back to back 的调适，真正调适出一条完整实实在在的《量产线》，不是以前那种实验线，更不是一堆设备商各自为政，上下道工艺根本接不上，各说各话的吹牛皮。

再此之前不论 smic，ymtc 或者ㄧ众国产设备厂家，都是以生产然后销售为首要，毕竟企业要生存，这次既然被逼到墙角，一点余地都不留，ymtc 可以充当先锋，由郭嘉出资，这两年不考虑盈利，生产放在第二，全力攻关设备，把调适出一条全国产设备的真正量产线为第一要务。

所有国产设备商全部派驻工程师到 ymtc 的 fab，把能做的不能做的老老实实说出来，真刀真枪全部在一个 fab 里搞，谁吹牛皮谁拖后腿，不再给他们忽悠的空间。我一直认为国产设备的最大问题还是厂家的报喜不报忧，为了补贴搞形式玩文字游戏。

上海微那台号称 90nm 的 ssx600 通过郭嘉 02 专项验收合格，然后这一大帮人欢欣鼓舞媒体大书特书，紧接着立马订定下一个目标 193nmArF 准分子激光浸润式光刻机，02 专项继续攻关，大步迈进，形势一片大好。

然而事实是那台 ssx600，也就是 248nmKrF 光刻机，风风火火的把所有 utility 接上，除了认证那会开机跑了起来，至始至终躺在那，怎认证通过到咱们就不说了，你没跑产线，没有上下道的工艺配合，最后芯片合格率、良率到底行不行，全部都没有，这样就验收了。

大家能明白我的意思吗，这通过郭嘉验收的所谓光刻机根本无法在量产线上跑，也从来没有跑过，而他们那群人现在正在功克下一代 193nm ArF 也就是大家所谓的 28nm 光刻机，这不是天大的笑话吗？90nm 都做不明白，连跑都没跑，你们竟然妄想去搞 28nm？

全球任何一家的前端半导体设备是需要无数顶尖工程师，长时间不断的累积经验，不断的改善问题，不断的优化才可能顺利完成的，你们这样就验收，然后攻关下一个技术？

即便世界最牛比的 asml 数千台设备在全世界各大厂跑了好几年，他们至今还是有大量工程师在不断优化这些前几代的光刻机，这些设备通过与无数客户工程师，出现问题解决问题，每年软件的代码都不断的大量增加。

再说一遍，设备真正在生产线跑起来，是全世界无数顶尖工程师，数十年不断优化来的，而我们一台设备验收了，就没人管了。长春光机那 NA0.75 的镜头我都懒得说了。

smee 光刻机这样的事情绝不允许再发生，现在已是危及存亡之刻，必须所有设备商全部集中到一个 fab，所有工序一道接一道来跑，直到芯片出来，28nm 沒能力，咱们就搞 90nm，在不行也没事 0.13 或者 0.18μm 都没问题，就是搞一条实实在在的全国产芯片生产线，哪里有问题就攻克哪里，找出所有大大小小的问题（即便不是真正生产也找不出太多无法预知的问题）一步一步来，这是需要时间需要经验的，不可能一步登天，如果这都能行，那真是当全世界顶级人才都是傻子还是咱们的工程师个个具备刚出生就能飞的能力。

每每说到这些人，我就很难控制的出现情绪，想著就来气，其实我很清楚，国内没有几个设备厂家敢这么搞，ymtc 应该是没问题愿意出 fab 出人来弄，但那么多家设备商，大概率一大半不愿意，这话我放在这。

之前说了长鑫的未来就是改 foundry。而 ymtc 因为 nand 真的是全国产生产线的首要突破口，基本上就放弃盈利，现有能生产啥就生产啥，保持人力不要缩减太多，然后全力攻克全国产，这是 ymtc 的唯一一条路。

这需要国家漫长的支持，即便搞出来了也是落后一大截的玩意，也就是生产越多亏的越多，花几万亿倒腾出设备后，单单 ymtc 还得在花个几千亿来支持个五年，如此一來差不多能成事。

又或者到那时候早已没有什么 nand，下一代全新技术已成熟落地，这并不是小概率也非危言耸听，一切努力在最终大概率都是徒劳。

有关记忆体芯片的部分就大概如此了，这次的 bis 新规定，对中国记忆体芯片行业的打击是毁灭性的，可以说毫无办法，但不破不立，利用这次机会来清洗国内半导体行业的毒瘤跟沈疴，也不一定是坏事。

大鸡金这次抓了多少人，全部子孫公司以及项目负责人无一幸免全抓了，但有用吗？土嚷

还是那个土嚷，所有的条件并没有任何变化，一切都将是空中楼阁，这些问题我没法说的更多，之前一篇紫光以及大基金全方位的揭底文章，被山的无影无踪，太多话没法说，眼看着现在这种局面，憋屈特别憋屈。

这次实乃未来国运之争，目前暂居下风，着实困难，“革命尚未成功，同志仍需努力” 再次共勉

接下来我们说说逻辑芯片的 foundry

逻辑芯片的代工制造，影响就没有记忆体那么毁灭性，这的退路方案相对较多，这部分涉及的就是中芯国际以及华虹目前中国两大芯片制造企业。

A. 中芯国际（SMIC）

未完待续～～

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知乎用户豆沙包发表

有美国不停苦心鞭策。

中国有一点懒惰，就要鞭策，中国有一点不进取，还要鞭策，打，往死里打，我打你应该，不打你我悲哀。

有俄欧心灵辅导。

哎，就死给中国看，看看不努力争取是个什么下场，跟着美国吃饭，最后天天吃屎，中国好自为之吧。

有市场利益。

真金白银亮闪闪堆在那里，中国购买芯片的量级都是千亿单位，未来人类社会更是把重心建立在芯片上，谁拿到是谁的。

有现成的答案。

美国有答案，日本也有答案，中国自己也有一些答案，不是无解，是看看怎么拿个最优解。

有国家支持。

要政策给政策，要钱给钱，要面子给面子，要啥给啥，只要你行。

有全球非美全产业链合作。

市场很多就是自己的，很多上下游也是自己的，剩下国外的朋友只要不是美系，都还是看中合作，连美系也会部分合作，确实有钱大家赚，这不香吗？

给中国芯片工业十年，还是有点希望的，这是天地人和占齐了，有木有？

知乎用户匿名用户发表

在半导体行业待了十年了。回答这个问题主要是让大家明白事情的严重性。

什么是世界前列，回答这个问题咱不要骗自己，认为现在就是世界前列。提出这个问题本身就是一种逃避，寄希望某些人某段时间之后，状况就会好转。有回答从别的行业的发展来论证的。那如果和别行业一样，为什么对面不打压其他行业，专门盯着芯片打压。

事实就是二次世界大战之后 60 年代以来，大规模集成电路的出现直接推动了现代科技快速发展。行业数据结构化的中心就是金融行业和半导体行业。芯片推动了各行各业技术迭代，包括半导体行业本身

80 年代如果你要出一个十几个 std cell 组成的小模块版图，你需要几个月时间手画。而现在 64 核 cpu 专业 EDA 工具加持下上亿个 cell 组成的版图两个星期就给你出好了，并且速度还在加快。

12 年的时候，同期毕业的，很多都去当码农了，微电子进入半导体的 10 存 1 就不错了。站在个人角度讲，没有错，包括我自己现在回想起来，也觉得前几年荒废了，天天和生产机台打交道，周围都是硝酸，HF，光刻胶，显影液这些鬼玩意，难闻不说，还对身体有害。月薪拿个 3500，天天还忙成狗，领导层台湾人还天天催的紧，啥问题都要处理。开心吗，不开心，学的东西有用吗，离开这个行业也是一文不值。现在我转设计了，至少工作开心。所以过去为什么不重视了。

顺便打消那些靠台湾或者日本又或者哪边哪边人才引进发展半导体的天真想法，从我接触的台湾人，日本人，韩国人，荷兰人来说，他们只想赚钱，你能不能发展关他屁事，说个我碰到的真实案例，当时引进了国外的几条淘汰的产线，花了极高的代价，连厂房选址的地势高低，厂房的基本结构都和国外基本一致。当时招工比较困难，只能拜托中介拉人过来。中介拿提成，一个人几百，劳务派遣，这些人你指望能干好活。产线没开工几个月，一个工人因为分神曝光灯给烧了，光刻机部分区域受到影响，那时候还有日本厂商负责维修，大陆这边请过来，日本人的答复是修不好，重新买台光刻机吧，也不贵，1 亿多吧。人家有的是淘汰的产线，后面的新机搬运和按装又可以另外收钱。所以你没得选，你不会维护，你就得花钱，即使人家韩国厂商可能一个月就来一次，你也得按一个月的服务费交，当然了路费餐费啥的也都是你出。你没有的你不会的别人就照死坑。一旦你有了你会了，对方就会出现川剧变脸，一切好商量。

所以像晶圆厂，国内还是太少了，国外少不等于国内就要少。过去吧，能买淘汰产线，能咨询的时候，就应该多买买，多学学，也别总是指望国家出钱出力，有人兜底和自负盈亏区别可太大了。现在美国爸爸搞了个小联盟，虽然韩国思密达和日本桑不太情愿，刀架脖子上也不得不做。

人美国虽然各种禁止，但咱心里要门清，你想快速赶上，你就得虚心学习人家的技术，不能自己主动脱钩。只要有机会就好好学、话说回来现在科创板不少半导体初创公司都是英伟达，AMD 出来的一批。这世上没有不透风的墙。

后面美国还会进一步限制国内的半导体发展，但真正的危机是国内人口问题。劳动力的下降，技术人才数量的下降这才是真正的危机。工厂需要工人需要技术人才，可是为什么要进工厂，对年轻人而言那里有吸引力吗？就像我当初碰到个主播跳舞腿受伤了来厂里打零工，人家做主播比进工厂舒服多了，为啥要进工厂。年轻人结婚的越来越少，愿意生育的也越来越少，10 年后还有那么多年轻人？就像土木工程的经常吐槽待久了人废了，FAB 也是一样，其实我觉得各行各业都是一样，总是要让步给年轻人，年纪大了的人离开原有的行业还有勇气重新开始吗？你会觉得从事送外卖和互联网码农是一样的吗，并不会。但我不觉得自己所处的行业就比送外卖优越，在自己年纪大的时候我依然可以重新开始，人如果有信念就能够活下去。

未来是谁创造的，是我们自己，美国的封锁并不能打败我们，未来很艰难，但我们和 52 年一样。各位请记住，任何时候不要放弃自己的信念，勇敢的开拓才能有美好的未来。

知乎用户 Cypherpunk1984 发表

注意审题，这个问题问的是芯片工业，那既然是芯片工业，可不能只谈芯片制造，更要谈芯片制造配套的工业产品供应链。

我随便说几家公司的名字，尽量不打简称：

陶氏杜邦

应用材料

信越化学

日本合成橡胶

味之素

卡尔蔡司

公准精密

看完这些名字，你大概以为这些公司是主营化学 / 材料 / 机械业务的公司。是，但也不是，他们还有另一个身份，半导体行业的上游供应商。TSMC 现任董事长刘德音不久前接受采访时说过，就算台积电变成 “中积电”，没有供应链的配合，大国也造不出芯片。芯片制造并不是一个独立的行业，芯片制造需要最顶尖的化学 / 材料 / 机械供应商，那么我国这些行业在知乎风评如何呢？

如何看待劝退生化环材的行为？答主对「劝人学机，天打雷劈」怎么理解？国内的机械行业真的这么不堪吗？对于我们大一的新生有什么意见？

咱们都别装外宾，在我国，化学 / 材料 / 机械是什么地位我们自己心里不清楚吗？“生化环材，劝退专业”、“劝人学机，天打雷劈”，难道这些梗都是美国人编的？

这个问题就和 “足球水平能否在 10 年内达到世界前列呢？” 一样，完全不需要问。十年后的未来，在今天就已经注定，观察这个行业后备人才的质量和数量，大概也就能估算出十年后的行业发展情况。十年后大国足球什么样？看看现在打假赛的 U15 你就知道了。十年后大国芯片工业怎么样？看看那些想转码开润的化学 / 材料 / 机械专业 “大学牲” 和“研究牲”你就知道了。

甚至要按我说，十年后如果印度闷声发财不作死，那么大国的芯片行业可能反而要被班加罗尔弯道超车。因为众所周知的原因，现在美国人严防死守大国人从硅谷 “搬运” 技术回国，而印度人从硅谷 “搬运” 技术回国，美国人却睁一眼闭一眼。

未来，你指望大国这些自嘲为 “牲” 的后备人才，与拿来主义搬家的硅谷印度人比研发速度？

知乎用户马力在知群发表

问过业内搞这块的资深朋友，我说 5 年够么？他说得 10 年。这不仅仅是一个行业的再创业，这是整个中国的二次创业。

芯片是信息时代的基石。人类社会就是从农业时代到工业时代再到信息时代，我们今天就在信息时代的门槛内，要想往下走，这一关需要过去。

至少以过去关关难过关关过的经验，一定可以。

我们现在离 2008 年已经过去了 14 年，2008 年前的 14 年是 1994 年。

九十年代我们什么样的生活，今天又是什么样的生活？尽管很多人会抱怨今天的很多问题，也确实存在很多问题。但是我们确实在往前走。

这并不是理所当然的，这个世界上的大多数国家都没有做到。

最终要做的事太多了，但是这个创业之路，一定会走下去的。

没有伞的孩子必须拼命奔跑。

知乎用户自由技艺发表

2009 年我上大二，模拟电子电路的第一节课上，老师就语重心长地跟我们说：集成电路行业的人才和技术我们国家非常缺，你们学好它，将大有可为～

本来不太想回答芯片行业的相关问题，我也很少关注这类新闻。只是，前不久和一位技术大牛聊天时，他说想入坑，我当然是劝退的（我知道这是政治不正确的）。而且之前所在的两家公司都和芯片行业有关，也亲身经历过被美帝制裁的恐惧。

广义上的芯片：比如服务器芯片 cpu、工艺和性能都要求极高的手机处理器、用于特定计算用途的各类显卡、各类高端功能性电子元器件、大型电子设备和小型家用电器上的功能相对简单的单片机之类的

狭义上的芯片我认为就是电脑处理器 cpu，如 intel 酷睿系列、amd 奔腾、华为鲲鹏等。手机处理器，比如高通枭龙、华为麒麟等。显卡，如 gpu、npu、百度昆仑 xpu 等。

国内目前华为可以说具备了服务器芯片、手机处理器芯片及 ai 显卡芯片的设计能力。也就是它的 arm 系列，在 5g 核心网上我们当时实测过比 intel 的性能差距也就 10% 以内。美国在 2019 年制裁华为时，当时公司还掀起了全面提升软件工程师能力的运动，也挖了很多大牛，希望用软件弥补硬件性能不足。以前的电信设备比如基站（现在还是哈，核心网换成了通用 cpu），采用是特定的处理平台，可以简单理解为买一堆电子元器件焊接在了一块电路板上，当然这其中的一些高端射频元器件中国是生产不了的。

当下有很多芯片的创业公司，包括 oppo（vivo？忘了）也组建了千人规模的手机芯片团队，我也有些同学从海思跳了过去。还有百度的昆仑 xpu 显卡，壁仞的 bru 显卡都有很好的性能，完全可以商业化。还有些 ai 公司比如地平线也试图给智能车定制芯片，但我个人认为这块的市场规模很小，只要网络足够好，云上训练和推理足够，何必指望端上那点算力。而显卡这块，依然是英伟达爸爸的天下啊。

关于高端的芯片制造工艺，我觉得可预期的时间内都看不到希望。而一些软件，借助这波全民计算机的热潮，倒可以追赶下，比如就有一些做 eda 的初创公司。

关于芯片的整个产业链，各大券商的研报里都梳理得很详细了，感兴趣的朋友可以去了解下。

今天是 2022 年，13 年过去了，除了华为海思投入了大量人力（就我了解，某个组几乎清一色清华毕业的）、财力，坚持了很多年，在芯片设计上有些成绩，其他方面，特别是高端制造工艺和高端电子元器件设计上依然没有什么突破。我相信，模电老师以前对每一届学生都说过类似的话，可能在 99 年就说过，所以说，芯片的发展需要大量投入，很长时间的坚持、积累，想弯道超车那是不可能滴。

知乎用户从不毒舌可达鸭发表

世界前列怎么定义？

全球这么多国家和地区，把亚非拉各种欠发达国家都算进去，中国妥妥的世界前列啊。

就算只看有芯片工业的国家，中国目前的水平，论广度和综合能力（从材料、设备、Fab、设计各方面都有优秀企业，其中也包括了很多水平达到世界头部水平的公司），说是世界前列也没啥大问题

毕竟不是世界第一才叫前列。

比如说大家比较耳熟能详的、接触比较多的偏消费品的领域：

手机 SoC：海思制裁前和高通基本一个档次没啥问题吧
CPU：Arm CPU 很多家在做，X86 生态下也有龙芯、兆芯和海光（买的 zen 架构），然后自主指令集还有申威。。。目前看性能和 Intel、AMD 有差距，但信创和日常办公没有太大问题
存储器：RAM 有长鑫、NAND 有长存，都有消费级产品，同价位和国外产品比性能上基本没啥差距了

整体来看的话，设计环节一大堆公司，过去几年半导体热潮下基本各个领域都有国产公司的身影；生产环节中芯国际也（在技术未完全自主的情况下）做到了 14nm，**国产去美化产线据说达到了 28nm 水平，纯国产在 90nm 左右；**材料端传统的 8 寸晶圆已经有量，12 寸也开始有奕斯伟等新玩家出现；设备领域也可以参考

@刘延

的答案。

可以说，国内半导体行业的现状就是扎扎实实的世界前列水平。

但行业，包括很多人的忧虑也是客观存在的——这个世界前列水平，并不稳固和安全。

比如说：

Arm 芯片，相当依赖 Arm 的最新架构授权
所有的 Fab，设备的国产化水平都有很长的路要走，先进制程方面即使是去美化的程度都不算乐观；
设计环节在 IP 和生态领域跟行业头部都有非常大的差距
很多终端产品，常常在一些关键零部件上被卡脖子

但怎么说呢，以半导体产业链这样一个复杂度如此之高、全球化程度如此之深的行业，要求一国完全独立达到世界前列水平，难度还是太大了。

我们此前的策略，其实是一方面推进自主研发，另一方面也没有放弃全球化，在努力用全球产业链为自己所用。

但现在竞争态势和外部阻力之大肉眼可见，除了进一步加强自主研发的投入、努力打破封锁，恐怕另一方面也还不能放弃全球化的联系，用好中国这一巨大市场的筹码，在综合国力、国际影响力提升的背景下在 “合纵连横 “的角度做出更多的筹划。

无论是从世界前列到世界领先，还是从不稳固世界前列到更安全有保障的供应链安全，都还有很长的路要走。

可能大家的期待，也都在这里，而并非一个简单的世界前列那么简单。

知乎用户匿名用户发表

1.ASML 已经完全的、彻底的不和你玩了。

不要说卖机器，修都不行，打电话问都不行。

请注意通告下方的署名：Yu Cao

曹宇博士毕业于中国科学技术大学，后获加州理工学院博士学位；在 2015 年加入 ASML 之前，曾在阿里巴巴美国工作。

2. 最新的制裁。禁止任何美籍或者美国绿卡人士，在中国相关公司工作，他们已经连夜卷铺盖滚蛋。

3. 业内一线从业人士，表示影响极大

传 Lam 半导体设备专家会议纪要，国产存储或受冲击，新一轮制裁解读 - 面包板社区

4. 华为海思这事情都搞不定。

一开始还叫得欢，“备胎一夜转正”，撑不了一会马上现原型，口号变成了 “4G 手机比 5G 手机更好用”。

国内还有哪个公司比得过华为的研发水平？

不论从财力、人力、物力、管理、政府政策支持程度、工程实践能力、996 压榨狼性文化执行力等任何层面。

所以，10 年……

补充：

致喷子。

我在半导体公司上班穿全套的无尘服（全身上下只露出两只眼睛，没见过的请百度）、日夜颠倒上夜班、白天在睡觉还要被生产线 Oncall 吵醒的时候，你们在哪里？？

期间赴台湾培训专业技术一年：

当然我现在滚蛋了。

为什么？因为当时三千来块的工资，到手也就两千，近三分之一要被扣掉等于是在养着周公子们，不然他们家 8 套房怎么来的？家中老父亲退休工资百十块钱，周公子父亲呢？

知乎用户学写作的丧失发表

我其实觉得中国芯片工业水平已经是世界前列了，因为全球都找不出一个国家能在芯片整条产业链上搞得这么全乎的。

而且随着新基金，智能化，数字化的推动，我觉得我们本土对于芯片的需求不仅大，而且也在蓬勃发展。

那么为啥我们老是觉得自己的芯片工业不够发达呢？

因为对于中国人来说，世界上只有两个国家，一个叫中国，一个叫国外。

在潜意识里面，我们觉得中国要做到每一个细分的一流水平，所有的环节都做到这个水平之后们才能称为前列。

那么以中国一国之力，一国之人才，一国之资源，要和全世界最尖端的人才产业链做对抗，那当然是地狱级的难度。

但如果我们以平常心来看，我们所拥有的芯片工业，已经非常强大了，而且在最近几年都在超速发展，进展是非常快的。

你不能要求一个初中生集训两个月，就要在所有项目上超过全项目的专业运动员吧？

大家平时对半导体产业的关注度还是不高，突然最近几年关注度高了，大家就要求半导体制造要立马赶欧超美了，这个是不现实的。

别人比我们先起步十几二十年，有着全球化的人才和产业链，相比之下我觉得中国的进步已经非常快了。

要知道，我们的半导体发展不是在 “进步”，而是在持续加码的打压中在 “突围”，在 “求生”。

所以我觉得现阶段，革命乐观主义是很重要的，因为我们除了秉持着坚定的必胜信念之外，已经别无选择了。

我们已经退无可退！

知乎用户李狗蛋发表

不能。

虽然半导体行业的薪水已经涨得很高了，但是对从业者性价比还是很低。

本人今年已经从半导体行业半隐退。

虽然被好多外行问，半导体工资那么高，那么有前景，为啥要退圈？

真实的原因肯定是半导体行业里付出收入比过低。同样的工资，现在所处行业的工作强度可能只有半导体行业的三分之一。

国内半导体行业，尤其是模拟射频电路设计行业，还需要美国的多次制裁，薪资才能真正处于一个合理区间。

但是，在美国，澳大利亚等国家，其模拟射频设计人员是过剩的。国内一些初创公司的设计都是在澳洲完成的，其工资不但低，还有政府补贴。

我听完目瞪口呆！

什么叫降维打击？！这就是！

国内的纺织厂还能竞争过东南亚么？半导体行业跟这个其实是一回事。

国内的半导体行业不仅仅是人才缺失和投资不够，还要面临国外设计人员的低价倾销。

任重道远啊！

知乎用户佛系咸鱼发表

如果只是说前列，现在就已经是前列了。

芯片这个领域世界范围内的玩家其实就不多，中国在很多方向上确实落后最先进水平很多，但是你以国家从前往后数或从后往前数，也都数不出来几个。

关键问题是，这个领域的前列是远远不够的，反摩尔定律下，理论上每 18 个月相同产品价格会下降到一半。你只要跟在别人后边，你的产品价格就很难有竞争力，产品卖不出高价，进而研发经费有限，更难对领先者实现赶超。IT 信息行业是赢者通吃的行业，第一的利润，最先进制程的利润比成熟制程高了很多。

另一方面，现在我们面对贸易战，需要准备好去美化，甚至完全国产化的产业链。

涉及到产业链，其中任何一个短板都会形成木桶效应，制约整体工业水平。

全产业链想要在 10 年内达到和世界最先进发展水平的程度，我感觉，很难，非常难，这其中有的领域可能需要二十年或者更久。

不过也不是完全没有希望，如果以十年为尺度，收回台湾，整合东亚日韩的半导体产业力量，世界超导体产业的格局会发生很大变化。

中国过去几十年培养了天量的工程师，在很多行业实现了从零到一的艰难一步。现在很多领域确实水平还不高，不过在大量工程实践机会面前，未来几十年肯定是很多行业慢慢要迎来收获的时候。

知乎用户 Eidosper 发表

设计方面已经达到了世界一流的水准，理论上 tsv120+CXT 能拼出一套苹果 M1 那样的芯片（当然因为鲲鹏 930 没有数据所以不清楚具体性能到哪），配套的操作系统鸿蒙 3.0 终于有安卓 2.1 的样子了，还有配套的方舟编译器。

制造方面既然刘延老师说前景可期，那就可期呗。dramx 的新闻也从 “xxx 设备立项” 变成了“xx 设备已经经过验证”、“xx 设备已经进入产线”，虽然还是清洗设备。

封测这个已经做的不错了，能封装 5nm 的芯片，问题不大，而且 smee 的封装光刻机比较先进。

知乎用户石一发表

今年，中国 1-7 月进口芯片减少 12%！

根据海关总署数据显示，今年前 7 个月，我国进口芯片数量为 3246.7 亿个，同比下降 11.8%，相当于减少了 434 亿颗。而进口芯片的金额却上涨至 15837.5 亿元，同比上涨 5%，相当于多支付了 750 亿元。

从生产和消费端来看，国内市场的芯片发展是有目共睹的，造成进口芯片减少的因素有两个，一个是国内产品替代，二是国内疫情等造成经济消费降级！

2019 年国产芯片自给率仅约为 30%，而 2021 年国产芯片自给率就达到了 36%。如今国产芯片自给率不断上升，在一些领域能够代替美国芯片，自然就不需要进口那么多芯片了。

现在中低端芯片已经不卡脖子了，只是高端芯片被美国咬死不放，这不最近美国又出台了最新的紧箍咒 -《芯片和科学法案》，想要联合世界其它国家和企业绞杀中国芯片，完完全全的黄粱美梦，十年前做的话肯定行，现在晚了！

过去了三四年，中国已经在细分领域有了很多突破（这还是在有内部蛀虫的情况下），让国人也知道科技是有国界的了，很多产品都在寻求替代方案，这是行业的普遍现象！

再给中国十年，个人觉得至少可以势均力敌（因为他们也遇到了瓶颈期，技术突破没有那么快了）！

知乎用户匿名用户发表

我对象做半导体的，外企，理论上讲，国内半导体发展越慢她越赚钱，我也大致知道她们公司的技术和规模；我博士室友，做半导体的，他给我讲了很多国内的发展情况以及他们公司技术突破和在建的 fab。对于半导体我是门外汉，但是我觉得中国可能用不了十年就能实现。我不能摆数据，但是我能感受到国内对于半导体的重视和相关企业的努力，我们真的想攻克一个方向，什么手段都能用上 (狗头)，技术封锁也不能滴水不漏的；其实摆数据的也未必准，很多在建的 fab 甚至都不对外公开，怕被制裁，技术也是一样，至少从事于半导体的同学对于自己公司的发展持绝对的肯定态度，所以我觉得国内半导体发展速度可能超过我们想象，我也觉得可能用不了十年。以上一家之言，不喜勿喷。

知乎用户山有枝发表

最近美国出台了针对中国的高性能芯片管制措施。

本文主要谈两个问题：

1. 如何看待美国对中国的芯片以及各类技术制裁。

2. 如何从底层逻辑上理解中国芯片产业发展的必然性。
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过去两年的各种制裁，加上今天这个，基本上可以说美国对中国芯片战有价值的牌打得差不多了。再往后就是要对民用（手机、电脑等）下手，或者就是针对老的工艺。但这些对美国科技和军事威胁不大，制裁反而对美国的现金流影响很大，或者有些压根制裁不了。
美国制裁，当然会对中国造成伤害。但换个角度想，这本就是我们发展国产技术的 “成本” 或者 “触发器”。

这两年国内各行各业，材料、软件、化工、零件、能源、设备、也包括中低端芯片….，国产替代（至少是国产备份或者去美化）如火如荼。
制造业绝大部分东西，没有高端到人工智能芯片的地步。国产的技术往往开始不完美，因为以前缺少从 0 到 1 的启动，没有进入 “试错、反馈、迭代、提高” 的工程循环，后面的进步和发展当然也无从谈起。很多技术 know-how，其实就是一层窗户纸，现在国内企业获得了大量技术机会和商业利益，进入正向的工程和商业循环。这些机会不是凭空掉下来的。这种 “好处” 是制裁带来的。我们不能只拿好处不要成本，它们是一体两面的。
其实，美国企业界，甚至包括美国政界，到现在也” 敦促 “中国给予美国企业所谓 “公平的机会”，前段时间美国驻华大使就在为此喊话。卡中国脖子都到这个程度了，他们还要喊这种话，一方面是脸皮够厚，另一方面也是因为美国产品在国内处处在被 “替换”，他们实在是有点心疼……
那回到芯片，中国芯片能发展起来吗？
在中美没有彻底撕破脸的情况下，美国的打压是让人焦虑和担心的。因为没有撕破脸，意味着大家还是会在一套商业逻辑和商业舞台竞争，而半导体这个东西是非常依赖商业生态的。落后 5 年 10 年，基本上就没有造血能力了，商业模式就跑不通。
但彻底撕破脸的情况下，就不是商业逻辑了，而是 “不能被你卡死” 的大国竞争逻辑，而且长度数十年计算。
商业逻辑下，高端半导体几乎赢家通吃。台积电的芯片到 5nm 了，英特尔的 10nm 就成垃圾了（对高端市场而言），一流的公司不会选英特尔。但在被卡脖子的逻辑下，如果美欧日是 5nm，中国搞到 10nm，那反而是中国很大的成功。因为足以自保发展科研、商用乃至国防。大家不在一个商业循环，最多比你费点电，而且我还可以迭代进步。商业逻辑和大国竞争逻辑是不一样的。
再从产业技术难度上说，其实可以和中国的国防体系做个对比，因为中国的国防体系也是在自主的情况下发展起来的。（而且狭义看国防更几乎是个只有投入没有产出的产业，毕竟今天的军队也不能出去抢东西占地盘……）
很多人可能会说国防和半导体产业不是一个难度的。**注意：我说的是一个大国的全部国防体系。**这个体系是指涵盖潜、海、陆、空、天的所有国防软件、硬件体系。核武器、航母、驱逐舰、潜艇、直升机、隐身飞机、预警飞机、卫星、通信、导弹、火炮、无人机、军工企业、研究所、风洞、雷达、坦克、导航、装甲、各种轻重武器、通信控制指挥、单兵系统…… 以及背后细碎到碳纤维、耐火材料、轴承、热成像（俄军现在最缺这个）等各种基础零部件，还有数据链、杀伤链等信息体系，再到燃气轮机、电磁弹射、飞行控制等子系统，直至军舰下饺子的制造能力，再到每一个人的管理….. 都是属于这个体系的。
**和一个超级大国的国防体系相比，半导体产线是低一到两个数量级的复杂系统。**复杂系统的集合是子系统（或者相当），子系统的集合是巨系统 (航母、星座、空间站等)，巨系统的集合是体系。中国国防体系从只能造中型武器开始，到今天的攒成 “全都要” 的全球一流水平，也就用了四十年。

从国内芯片产业**自身土壤来讲，社会需求、资本投入、技术基础、商业循环，雏形都已经具备了。**很多人说 “芯片这个产业，需要国际合作，产业链公司众多、互相开放” 等等，这些当然正确，只要有可能，我们都会尽量维系开放和合作。但其实从底线理论思考，芯片产业，是完全有可能被大国拿下大部份关键环节的：

首先，之所以现在这么多国家、这么多企业参与，是因为以前分工合作氛围确实很好，大家是商业合作和良性竞争。现在这个氛围肯定是没了。

**其次，这么多国家和公司参与进来，是技术自然扩散的结果。**半导体起源于美国，后来传到日本，后来传到欧洲一部分，再后来传到韩国台湾。新进入的地区，逐渐吃下一块。技术输出国，也没有说就彻底归零。芯片其实是一个很小的行业，这轮芯片暴涨之前，世界 500 强里长期只有一家芯片公司，Intel。如果只看高端制程芯片，行业就更小了。**这个不大的行业，现在这么多国家参与，这是技术扩散和商业逻辑下比较优势自然而然形成的。绝对不是 “一个国家啃不下来，必须拉上其他国家几个帮手一起搞”，不是这样的情节。
还有一个重要原因：芯片产业链上太多 niche 环节（利基小市场），就是很多类似 “圆珠笔滚珠” 犄角旮旯的小东西，全球一两个小公司就足够了。先到者已经把浴缸占满，其它人再进去没有意义。**譬如测量微观层叠 3D 尺寸的精密仪器，全世界一两家做就够了，再有新来者竞争就很难受。搬运晶圆的免振滑轨 “小车”，全球晶圆厂差不多都用一家的产品，因为市场确实太小。以前商业逻辑就是这么考虑的。现在肯定不是这么考虑了。

最后看刨根到底的基础资源 —- 人。除了中国，世界上主要搞芯片、用芯片人的也就是美日欧韩台，加起来 10 亿人。中国人口比他们多 40%，中国理工科人数更是他们的 2-3 倍。他们确实在合作，但他们毕竟是分散在不同国家、不同时区、不同语言、不同市场等割裂环境之下搞合作。这割裂的 10 亿人都能完成的工作，没道理互联互通更高效、内部合作成本更低的 14 亿人、2-3 倍的理工科人数搞不出来。更遑论这 14 亿人的工业制造能力更大。
**中国自主的半导体产业，早已初具规模。悲观的看法，也超过 2000 年的西方了。**2000 年横空出世的英特尔奔腾四也才 0.25 微米的工艺，刚过单核主频 1GHz。几年前上海微电子所因为 “太落后” 没人用的光刻机，也是 90 纳米的。
**西方的高端工艺，从 2000 年的 250nm 发展到今天的 10nm 以下，用了二十年。这段历程我们重走，肯定不需要二十年。**虽然先行者享受到的商业利益循环更好，但是如前说，现在高性能芯片之于中国，已经不完全是商业逻辑。更何况，当时他们是在无人区开拓，我们是复现。我们熟知 DUV、EUV 的技术原理甚至实物，可以少走很多弯路。**技术攻关上路径明确、少走弯路是最关键的，可以节省大量的精力和时间。这么算下来我们十多年可到西方今天水平，也许是 15 年？**当然，在我们追赶期间西方还在往前走（但现在高端工艺的进步瓶颈非常明显了），但我们的芯片产业也足够在科研、工业、商业甚至国防等领域良性发展了。

（上面讨论的一切都是针对先进计算芯片。那些不那么依赖先进工艺的模拟芯片或模数混合芯片，如各种电源、接口、射频、模数转换、运放、单片机等海量产品，国产早就是燎原之势了。）

知乎用户 BOO 聊通信发表

芯片材料：主要由日本垄断。

芯片设计：软件由美国垄断。

芯片设备：主要由日本、美国、欧洲垄断。

芯片制造：主要由中国台湾、韩国垄断。

以上全部国产化，才可实现芯片国产化。

而这里面的每个环节，都是发达国家作为芯片产业链上下游整体形成合力几十年技术堆叠演进至今。

如果中国想实现整体突围，需要在无数个材料、光学、电子、机械、软件等等等领域超越目前全球最顶尖技术水平，需要 N 个诺贝尔奖级别的科学家参与其中。

所以芯片制造被称为现代科技 “皇冠上的明珠”。

知乎用户佛系玩家牛啊发表

中国半导体产业过去十年取得了长足的进步，从 2010 年前后的投资萌芽，到 2014 年逐步升温，再到 2019 年之后的快速繁荣。如今，随着 “寒潮” 来临，又将进入回调转型的新阶段。过去十年，中国芯片半导体刚好经历了一个完整的周期，当寒冬再次来临的时候，如何穿越周期，成为一个关键的命题。事实上，中国芯片半导体可谓是成也萧何，败也萧何。这里的萧何，指的是“国产替代”。

一方面，国产替代带来的巨大市场让企业规模快速增长。但另一方面，简单的国产替代也让许多企业陷入 “低端陷进” 和严重的内耗之中。

而最近几年，随着单一技术路线上摩尔定律的逐渐 “失效”，以及异构封装、智能汽车等新技术、新场景的兴起，又正好给中国企业带来了弯道超车的新机会。

长期以来，芯片算力和效益的提升在摩尔定律的指导下是通过砸钱就能实现的。但如今随着摩尔定律的效率下降，芯片算力和效益对应的成本开始快速增长。

“从长远的角度来看，芯片半导体仍然是一个好的赛道。” 未来可期。

知乎用户可可的老尸发表

10 年是没戏的。

很多人都没理解差在哪里。

先不谈芯片设计和工业软件。

先谈精度问题，1 纳米是 10 的 - 9 次方米。

光刻机需要一个动力系统，这个动力系统要做到什么水平？它需要做到纳米级别的移动精度。

世界它国用的是液压传动。

液压意味着控制精度除了主结构的零件精度要达到纳米级，液压力学精度也要达到纳米级。

这和液压的温度，密度，材料都相关，还需要流体力学。

液体是可以压缩的，在不同的温度，不同压力的环境下，液体的压缩比会发生轻微的变化，如果在做低精度产品时，这点误差可以忽略不计，但是你要做的是纳米级的光刻，一点点误差都是不允许的。

在纳米级别你需要液体的所有属性可控，就算你能有效掌握，密度，压力，等所有参数，但液体的纯度出现一点点变化，精度同样会雪崩。

目前国内液压的精度控制问题，还在处在初级阶段，还在研究密封性问题。那么累积泄露一微克液体都会来精度的变化，因为我国的密封件材料不行。

在宏观产品中，这点误差无所谓，但在纳米级别光刻中，这就是大问题。

密封问题又涉及到橡胶。

橡胶的性能又涉及到了材料学。

光刻机的动力系统的精度问题就够我们研究多少年了。

然后就是重力矫正问题。每个地区重力加速度是不同的。上海和广州，地球产生的重力也会有略微差异。这需要重力修正系统。这又涉及到测量精度。

避震系统，地球内部是活动的，虽然人站在地面感觉不到地面的轻微震动，但光刻机不能允许这样的震动带来的误差，所以避震系统也很难。

动力系统纳米级，测量系统纳米级，避震系统纳米级，液压光镜材料都需要纳米级精度。

我国很多东西都是短板。

加工高精度零件的，高精度设备也是没有的。

高精度机床又需要这个机床所有的零部件都是纳米级。

为什么我国要进口那么多高端轴承。因为做不出来。

圆珠笔的那个球也是搞了多少年。

为什么我国的飞机发动机不行？

并不是飞机发动机的结构很复杂，而是材料不行，零部件加工设备不行。

国内的大飞机 c919，它能大批量量产吗？

显然不能，大量核心零部件都是进口的包括发动机。

不能国产化替代吗？当然想，但做不出来。最近传出 2030 年上国产发动机。

发动机之间还有差距。

商用飞机最需要的就是省油省油还是省油，更高的动力，更低的油耗，这直接决定了航空公司的竞争力。

我国并不是产油国，燃油本身价格没有优势。发动机油耗也没有优势。

于是某天你看到，c919 飞海南机票 2000，空客只需要 1700，你会选择坐哪个航班？而且你还不知道 c919 安全性怎么样。

我国飞机发动机的稳定性，可靠性一直都不太好。

这样的飞机竞争力是不行的。现在贸易摩擦，大量高端产品限制进入中国，所以 c919 最终能不能大面积量产，不好说。

高端产业链不是那么好升级的。我国的高端产业是话语上的高端，是营销模式上的创新，是概念的高端，而不是底层工业水平有多少进步。

知乎用户 X-STATION 发表

八年前，也就是 2014 年，知乎有一个问题：

我国能否利用电动汽车弯道超车？

下面的回答清一色是这样的：