造芯片到底有多难？

这是一枚麒麟990 5G芯片

内部有数百亿晶体管组成的集成电路，让手机实现了看视频、玩游戏、拍照等功能。

这枚芯片从最初构思和最终出货大体分为设计和制造两个过程

由无厂半导体公司设计芯片，晶圆代工厂进行生产，也有芯片制造商可以独立完成这两个过程。

先来说说芯片的设计，芯片的设计分为前端工艺和后端工艺。

首先，确定芯片的规格和功能，然后工程师利用硬件语言（HDL）将芯片的功能编程为代码，再计算和设计成逻辑电路，最终生成物理版图，交给代工厂生产。

说到这里就不得不提及一项技术，EDA——电子设计自动化工具集。

EDA：利用计算机设计辅助软件，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。包括布局、布线、版图、设计规则检查等一系列软件工具集。

有了这项技术，现在工程师只需要以代码的方式来完成芯片的功能和设计，之后的就交给各类EDA完成布线、验证、仿真、生成物理版图等操作，就可以交给代工厂生产了。

EDA工具极大的节约了芯片的研发时间和成本，目前EDA工具市场65%由新思科技、铿腾电子、西门子旗下的明导国际三家占据。在国内，这三家市场份额更是高达95%以上，处于完全垄断地位，而原因就在芯片的制作工艺（制程）。

这是组成芯片的鳍式场效应晶体管

由源极、基板、栅极、漏极组成，而栅极的最小宽度就是我们口中的芯片制程。

AI芯片和普通芯片有何不同？全球AI芯片公司大全都在这里了

声明:文章来源于网络，如有侵权，请联系删除。 NPU（AI芯片）和GPU（普通芯片）的亮点在于它们能够运行多个并行线程。NPU通过一些特殊的硬件级优化，比如为一些真正不同的处理核提供一些容易访问的缓存系统，将其提升到另一个层次。这些高容量内核比通常的“

栅极越小晶体管越小，同等面积下芯片就可以容纳更多，更复杂的电路设计。

然而让以上的这些最新工艺制程实际落地的核心部件，也就是生产机器，就是光刻机。

光刻机是利用特定的紫外光照射光罩下涂布了光刻胶的晶圆，使得光刻胶变性，实现电路图从光罩转移至晶圆的仪器。

光刻机的原理和构造并不复杂，难处在于精细程度。

光刻胶的第一步是铺胶，经过疏水处理的晶圆的中心会滴入精确体积的光刻胶，然后利用高速旋转形成厚度极其均匀的覆盖层，平均厚度控制精度要在±2纳米之内。

随后就是光刻机最难的部分，光源，为了实现小于20纳米的制程，光的波长需要够短，目前7纳米的光刻光源为EUV，这也就是我们说的7纳米EUV工艺——极紫外光，极紫外光波长只有13.5纳米，太短的波长也带来了一个问题，几乎所有的东西都都可以吸收EUV，包括空气，所以整个光刻都需要在真空的环境下完成。

之后因为EUV还需要透过数个反射镜，最终聚焦照射在光罩上，而为了确保精度，聚焦反射镜也需要足够平整，有多平整呢？如果反射镜的直径相当于一个地球这么大的话，那么这个地球的表面最低点和最高点不能超过一根头发的宽度0.07毫米左右。

目前能够生产光刻机的厂商在全球有11家，但是能生产最新7nm制程的光刻机，仅有荷兰的阿斯麦一家。

关于这些设备的国产化，虽然目前国家很注重这方面的研究，近些年也有良好的势头，但是技术水平依旧不足支撑先进的制程工艺。

科学无国界，但在全球贸易的制衡结构之中，技术它确实是有国界的，核心技术方面落后，真的是要挨打。

如今华为在通讯行业方面已经做到了佼佼者，美国自然而然不可能放过这个由中国出身的企业去引领通讯行业的发展，对华为进行打压也是意料之中。无论如何，自研成了最后的道路，也希望华为能够在这次对抗中撑下去。

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