一顆“芯”要如何煉成

近日，越來越多的人關注中國自主研發的芯片進展。若想煉成一顆中國“芯”，需要怎樣的步驟？

一臺通信基站內有上百顆芯片

目前，全球芯片仍主要以美、日、歐企業產品為主，高端市場幾乎被這三大主力地區壟斷。在高端芯片領域，由于國內廠商尚未形成規模效應與集群效應，所以其生產仍以“代工”模式為主。

以運營商業務為例，通信基站設備是其最主要的產品之一，而在一臺通信基站中就有上百顆芯片負責實現不同功能。“簡單來說，基站發射并回收信號，收回信號后首先要有芯片濾波，穩定信號;然后還有芯片將這種特別小的信號放大;再有芯片進行解析、處理;然后是芯片負責傳輸、分發。基站核心跟電腦類似，可以實現各種功能，但它可以支持多個手機，因而速度更快，芯片更復雜。”芯謀研究首席分析師顧文軍表示。其中，最典型的是ADC芯片，中國目前還無法生產出可替代產品。

芯片的種類很多，顧文軍對記者表示：“僅從產品種類來說，芯片的種類就有幾十種大門類，上千種小門類;如果涉及設備流程的話就更多了。美國是整體式、全方位處于領先地位，而我們只是在某些領域里面有所突破，并且這些領域也并非核心、高端的領域，比如中國在存儲器、CPU、FPG及高端的模擬芯片、功率芯片等領域，幾乎是沒有的。如果中國發力研發，在某些小的門類中可能會有所突破。”

制造一顆芯片需要5000道工序

一位芯片制造領域的專家介紹，一顆芯片的制造工藝非常復雜，一條生產線大約涉及50多個行業、2000至5000道工序。就拿代工廠來說，需要先將“砂子”提純成硅，再切成晶元，然后加工晶元。晶元加工廠包含前后兩道工藝，前道工藝分幾大模塊——光刻、薄膜、刻蝕、清洗、注入;后道工藝主要是封裝——互聯、打線、密封。其中，光刻是制造和設計的紐帶。

而許多工藝都是在獨立的工廠進行的，使用的設備也需要專門的設備廠制造;使用的材料包括幾百種特種氣體、液體、靶材，都需要專門的化工工業。另外，集成電路的生產都是在超凈間進行的，因此還需要排風和空氣凈化等系統。

有說法認為，集成電路是比航天還要高的高科技。該業內人士表示，這種說法也不無道理，“航天的可靠性估計也就4個9、5個9的樣子（X個9表示在軟件系統一年時間的使用過程中，系統可以正常使用時間與總時間之比）。現在硅晶圓材料的純度就要6個9以上。”

我國的半導體產業正加速發展

在國內，我國的半導體產業近年來也在加速發展。2017年中國集成電路產業銷售額達到5411.3億元，同比增長24.8%。其中，集成電路制造業增速最快，2017年同比增長28.5%，銷售額達到1448.1億元。設計業和封測業繼續保持快速增長，增速分別為26.1%和20.8%，銷售額分別為2073.5億元和1889.7億元。

一份報告顯示，在國內前十大集成電路設計企業當中，華為海思半導體以361億元銷售額排名第一;清華紫光展銳以110億元排名第二;中興微電子以76億元排名第三。集成電路設計企業發展保持了較好的勢頭。

華為海思半導體有限公司成立于2004年，前身是創建于1991年的華為集成電路設計中心。華為海思的產品在運營商業務、消費者業務等多個業務線都有應用，而普通消費者更多是因為華為手機搭載的麒麟處理器認識它，目前華為多款手機包括Mate系列、P系列及榮耀手機都有搭載。麒麟960還被外媒評為“2016最佳安卓機處理器”，表現超過高通處理器。

紫光展銳則是紫光集團響應國家的集成電路發展戰略，通過資本運作、企業布局等方式大力發展起來的。2016年紫光控股武漢長江存儲有限公司，并在成都、南京陸續簽約落地總投資額近1000億美元的存儲芯片與存儲器制造工廠。據其官網消息，2015年，紫光展銳與英特爾達成合作，開發出了基于英特爾x86架構的系統芯片并上市。目前，紫光展銳擁有5000多名員工，其中90%以上是研發人員;在全球設有16個技術研發中心。紫光展銳正致力研發國產自主可控架構的CPU。