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基本常識:民用和軍用芯片是毫不相干的兩個產(chǎn)業(yè)

2020-09-09 10:03 作者:瀚海狼山  | 我要投稿


總有人擔(dān)心光刻機(jī)和芯片的供給環(huán)境變化,會不會影響自己生產(chǎn)的飛機(jī)戰(zhàn)艦和導(dǎo)彈。實際上瀚海狼山(匈奴狼山)要再次強(qiáng)調(diào),軍用芯片和日常的民用消費型芯片幾乎是兩個完全不同的產(chǎn)業(yè),平時基本上是井水不犯河水。首先,軍用芯片和民用芯片在基礎(chǔ)制造材料上就大不相同。比如高性能的軍用芯片基本采用氮化鎵和砷化鎵,而民用消費型芯片主要還是純硅基的。其次民用消費電子產(chǎn)品主要追求新穎高能,因此換代極快。比如現(xiàn)在最普通的4G智能手機(jī)的運算性能,就比30年前全球最強(qiáng)超算的運算速度還快。但是軍用電子產(chǎn)品并非完全追求高性能一個指標(biāo)。軍用芯片對可靠性、耐用性、抗電子戰(zhàn)沖擊的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對其運算速度的要求。大多數(shù)民用高端芯片直接用單晶硅作為基本載體,而軍用芯片卻用化合物半導(dǎo)體的更多,比如砷化鎵。

最強(qiáng)的軍用芯片的處理速度和最強(qiáng)民用芯片處理速度有5年左右的差距這基本是行業(yè)共識。美國的民兵洲際導(dǎo)彈的密碼還保存在古董一樣的3.5英寸的軟盤里也是現(xiàn)實。美國海軍大部分提康和伯克的艦載主電腦只相當(dāng)于奔4的水平。而F22A的大部分機(jī)載關(guān)鍵芯片需要到電子垃圾場去淘也是事實,因為早就停產(chǎn)過時了。幾乎所有的武器內(nèi)部的芯片,90納米以上的制程已經(jīng)完全夠用。再進(jìn)一步精細(xì)化基本沒有必要。因為軍用芯片的需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于民用消費型芯片,進(jìn)一步精細(xì)化成本更高而且抗電子沖擊能力反倒會相對減弱。因為芯片微電路之間的距離本身就是抗電子脈沖,防短路失效的物理隔離指標(biāo)。越高制程的微電路之間的距離越小,越容易出現(xiàn)電子短路而導(dǎo)致功能失效。實際上除了體積越來越小,要求越來越高的智能手機(jī)芯片,包括臺式和平板電腦的芯片,14納米制程已經(jīng)完全足夠了。

再小的制程純粹是為了先進(jìn)而先進(jìn)。90納米級別的光刻機(jī),已實現(xiàn)自產(chǎn)化多年。至于后道封裝和平板顯示等需要的同類設(shè)備自產(chǎn)化更久。其實不管多少納米的制程,全球能完全獨立生產(chǎn)光刻機(jī)的國家就是荷蘭,日本,和新興大國三家。其實光刻機(jī)是一個規(guī)模極小的市場。能生產(chǎn)的就3家,用戶也不超過30家公司。荷蘭方面暫時占大部分市場份額。日本的產(chǎn)品幾乎無人問津。而新興大國產(chǎn)品也是自用為主,目前技術(shù)水平滿足32納米以上民用和軍用綽綽有余。至于蝕刻機(jī),新興大國的自產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)做到了7納米甚至更小,一步邁進(jìn)國際先進(jìn)水平。總而言之,軍用高端芯片,這個體系完全是100%自給的。根本不怕任何封鎖,這一點上,就可以絕對確保國J安全。當(dāng)然,如果高端芯片特別是一流的民用芯片和生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)原料被卡,也會嚴(yán)重影響正常的出口;最終危及經(jīng)濟(jì)安全。經(jīng)濟(jì)安全自然是國J安全的基礎(chǔ)。因此最終的技術(shù)制高點拿下還要靠自己。

S微的浸潤式雙工臺DUV光刻機(jī)大約2021可以交付,理論上制程工藝可以做到7納米。這種光刻機(jī)和荷蘭阿S麥最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)只差了光源。C春光機(jī)所和H工大在2017年底技術(shù)驗證成功了32納米波長的EUV光源,目前正在攻關(guān)13.5納米,應(yīng)該會在2022年左右交付。光刻膠方面,N大光電的193納米光刻膠產(chǎn)品年初進(jìn)入客戶端驗證測試,預(yù)計2021初可以完成測試,正好和DUV光刻機(jī)的交付時間匹配。同時EUV的光刻膠也在研發(fā)中。大束和高強(qiáng)離子注入機(jī)中D科已經(jīng)研發(fā)成功。蝕刻機(jī)本就是中W電子的強(qiáng)項。所以新興大國明年會迎來芯片制造的轉(zhuǎn)機(jī);2022大概率就會打翻身仗。2025年整個產(chǎn)業(yè)會獨步全球。其實高端芯片從設(shè)計,制造,封裝到測試,過去新興大國的企業(yè)都有涉足,但是由于技術(shù)長期是二檔水平,因此大部分市場被國外和境外企業(yè)壟斷?,F(xiàn)在超級大國強(qiáng)壓這些過去的壟斷企業(yè)主動讓出市場,這才是打盹有人送枕頭。其實新興大國的芯片和芯片配套技術(shù)的進(jìn)口一直是全部實物進(jìn)口的第一大項。每年的進(jìn)口額都在2000億美元上下;超過數(shù)億噸原油的進(jìn)口總價值。超級大國強(qiáng)壓相關(guān)國外境外企業(yè)放棄這塊超級大蛋糕。除了一個謝字還能說什么?


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