做一颗芯片的难度有多大

admin
Wed, 30 Aug 2023 07:35:20 +0000
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自从芯片被限制之后，很多人对芯片制造产生了浓厚的兴趣，甚至有不少人提问：造芯片真的那么难吗？做一颗芯片的难度究竟有多大？

曾经有人做过一个非常形象的比喻：对于7nm,5nm这种精度的芯片来说，相当于在一根头发丝上面，要盖五六十层楼！当然并不是所有的芯片的难度都这么大，比如在汽车领域用到的芯片是28nm，14nm算是已经很好的了。像7nm,5nm这种高精度的芯片主要用于智能手机。而我国成熟制度是90nm，正处于研发28nm的进程。想要实现7nm，还是有很长的路要走。只有把核心技术掌握在自己的手中，才不会被限制。包括政策的利好以及行业的大量研发投入，都是为了更好的发展半导体产业。那么芯片制造究竟难在哪里？

1、架构设计难

每设计一款芯片，科研人员都需要提出明确的需求，确定规范事项。然后由前端人员根据每个？榈纳杓乒δ苌杓频缏。后端电路的工程师则要根据这些电路设计出版图。将数以亿计的电路有规律的印在一个体积极其小的硅片上。这种设计及其复杂，也不能出现任何问题，一旦出现缺陷，就会无法修补，重新再来，消耗的成本是巨大的。

2、制造工艺复杂

制造芯片需要将近2000-5000道工艺流程，50多条生产线。制造工艺可以说是非常复杂的。芯片的原料是沙子。半导体工艺都是从沙子开始的，这是因为沙子里面含有硅，要做的就是把硅从沙子里面分离出来，提取原材料。在将硅分离出来之后，就需要对硅进行提纯，直至达到制造芯片的质量。在将硅提纯之后，下一步就是把硅铸成硅锭。硅锭铸好后，要将整个硅锭切成一片一片的圆盘，也就是k8凯发俗称的晶圆，这种情况下，它是非常薄的。在打磨薄之后，需要把晶圆进行抛光，直至它像镜面一样光滑……

3、投入大，研制周期长

芯片的制造需要长期的投入资金，不管是人力、财力，还是时间耗费都非常大。据说，英特尔每年光研发费用就达到了百亿美元，有超过五万名的工程师。

4、发展迅速，追赶难度大

芯片领域的竞争异常激烈。根据摩尔定律，半个世纪来，芯片的性能和复杂程度已经提高了5000万倍，目前国产研发相对来说还是比较落后，但相信未来k8凯发能够实现国产化替代。

其实，芯片的制造难度远远超乎想象，正因为如此，芯片的研发才掌握在少数国家的手中。不过，相信经过未来我国半导体行业不断发展，实现国产化替代指日可待。