華為的麒麟芯片需要臺積電代工,華為自己建廠生產有多大困難?

高山流水7777777

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華為要製造能生產芯片的工廠,難度很大,十分大!最大的難度在於製造中的光刻機難題

要先了解難度究竟有多大之前,就要了解一下芯片生產流程:1製備(準備環節)→2製造(加工環節)→3裝配封裝(組裝環節)→4終測(測試環節)。四個流程,其中最困難的是第二個---製造


困難-生產技術難度

製造環節細分為清洗,成膜,光刻,刻蝕,摻雜……幾個環節,最困難的是光刻和刻蝕這兩個環節

很多人會想,那華為就攻克這兩個環節就行了。其實沒那麼簡單,要進行這兩個步驟必須使用到光刻機和蝕刻機,最難的是光刻機


目前,我們國家受到他國壟斷,禁止向我國進口先進的光刻機。我國企業只能閉門造車,國際最先進的光刻水平是10nm(麒麟970的工藝製程)而我們國家光刻機還在70nm的水準徘徊。

這裡補充一下關於芯片製程工藝的意義

光刻機制成的工藝越小,體積相同的情況下,製成工藝越小就能容納更多的晶體管,擁有更多的晶體管就有更好的性能。同時具更低的功耗

我們國家缺的是生產先進光刻機的技術,仿製也不行,人家不賣……那麼這個“人家”是誰呢?是一個荷蘭的公司ASML,在光刻機領域一家獨大。

目前,芯片製造有三大具體:美國,韓國,中國臺灣。三大巨頭所用的光刻機都出自它手,算是行業的老大。而老二是日本三稜重工比國產廠商稍微好些,不過是靠舉國之力支撐著。

難以想象只有300多員工的企業竟壟斷了一個行業!且只有這一家公司能夠生產高端光刻機。而且因為政治等其他因素該公司拒絕向我國提供先進光刻機技術。

更要命的是,當國產光刻機終於能夠量產70nm光刻機的時候,這家公司想主動賣給我們5-60nm光刻機,國產光刻機技術剛出來就被淘汰了……

華為不會自討苦吃採用國產70nm技術的芯片畢竟海思麒麟970都10nm工藝了

鑑於國內光刻機技術太過落後,華為建廠的可能性很小,國內最先進的光刻機技術差了國外不止一代……

難度-高昂造價


一臺普通的ASML光刻機價格在1億美刀這樣,要滿足量產至少需要數十臺,還有有專門的人才護理,維修,操作整套下來至少要花費上百多億軟妹幣,不包括稅費……

光這錢足以讓一些廠家望而卻步,如果華為要全套引進這些設備,花費的錢足以讓華為汗顏……

(ps:年初,央視報道我國能生產5nm的技術的是蝕刻機,不是光刻機!!!)

從技術和經濟上的限制,自己生產芯片對華為還說不值也非常困難,不過這行業也算得到了曝光,國家或許會投入更多的錢,來支持芯片的生產,希望有朝一日,國產光刻機能打破壟斷成為行業龍頭,國產手機也能自行建廠


科技大話

對半導體領域很瞭解,可以回答下這個問題。

華為自己建廠生產麒麟芯片,在現階段是不可能的。大陸地區目前都無法生產。本質上,這涉及到半導體制程工藝的問題,大陸目前還比較落後。

華為的麒麟 970 芯片,工藝製程是 10nm,這在當下的手機芯片中,是非常先進的製程。我們手機裡的芯片,其製程工藝可以說是決定了芯片的性能。

10nm 製程的芯片,相比 20nm、32 nm 這些落後製程,性能更強,功耗卻反而降低了。高通、蘋果發佈新的旗艦級手機芯片,其性能提升也和芯片製程的進步離不開關係。


顯微鏡下的處理器表面▼


和華為麒麟 970 同時期競爭的手機芯片,是高通的驍龍 835 ,用的也是最先進的 10nm 製程。如果華為不在麒麟 970 上使用 10nm 製程工藝,就無法和競爭對手抗衡。

而從下圖中,我們可以看到目前最先進的 10nm 製程,壟斷在英特爾、三星和臺積電手中。(下圖中的 TSMC 就是臺積電)



本質上,最先進的半導體生產工藝,是壟斷在美國、韓國、中國臺灣省手中。

美國的英特爾不做芯片代工業務,只給自己生產芯片。所以華為想要生產 10nm 工藝芯片,只有找三星或者臺積電幫忙。


為什麼大陸無法生產 10nm 最先進工藝的芯片?


這個芯片的生產,最關鍵是需要光刻機。光刻機所屬的半導體加工業,基本都是被荷蘭ASML 壟斷。

ASML,一家提供半導體制造設備的供應商,在大眾眼裡是名不見經傳的公司,但對於從事半導體行業的朋友而言,這是一家不折不扣的行業壟斷巨頭。

下圖是 ASML 的光刻機,可用於生產芯片,每一臺都是天價▼


能生產 10nm 工藝的英特爾、三星和臺積電,這三家芯片生產商都是從 ASML 進口高端的光刻機,才能生產 10nm 的芯片。

大陸的芯片生產商,比如中芯國際等晶圓廠,其光刻機主要也是來自 ASML。 但是由於瓦森納協議的限制,ASML 不賣給大陸能生產 10nm 芯片的高端光刻機,只賣中低端的光刻機,因此大陸目前只能生產工藝落後的芯片。

像美國的英特爾和韓國的三星,即使沒有製造高端光刻機的能力,但仍能從荷蘭ASML進口,生產最先進的手機芯片。

大陸想要發展自己的半導體產業,就一定要能自己生產高端光刻機,我相信這一天不會太遠到來。



陸家嘴文青

花錢太多,沒有人,買不到設備,還做不出來,就這麼簡單。

先來看幾條新聞吧:

  • 南韓媒體etnews2017年3月報導,三星計劃投資 69.8 億美元擴充先進製程,除追加 10 nm預算,也計劃開設 7 nm新產線

  • 三星電子2016年8月宣佈,計劃在未來7年花費330億美元建設晶圓廠,該公司計劃在韓國華城建造8條半導體生產線。

  • 臺積電(TSMC)3月28日宣佈,已與南京市政府簽署協議,將投資30億美元(約合人民幣195億元)在南京建立一座12英寸晶圓工廠及一個設計服務中心,生產16nm製程。

知道建晶圓廠多麼花錢了吧,這只是第一步也是最簡單的一步,後面還有設備和人才呢?你能招到合適的人才嗎?你能買到先進的設備嗎?你知道國內最大的晶圓代工廠中芯國際(SMIC)嗎?華為芯片是臺積電代工的對吧,那就以上面臺積電的例子來說好了,先扔30億美元蓋廠房,假使一切順利而且馬上蓋好投產,這個生產的也是16nm的,怎麼跟別人競爭?更關鍵的是自己蓋連16nm的都量產不了,因為沒有人和設備。

人就不說了,都集中在Intel、臺積電和三星半導體了,你只能跟他們去搶人還要開比他們高的薪水,能不能搶過來還不好說。

再說設備,晶圓廠生產芯片需要光刻機,高端光刻機主要有兩家一家是尼康(就是賣相機那個)一家是荷蘭的ASML,這兩家裡ASML也是佔據了大部分份額。想生產芯片就要向ASML買設備,而晶圓製造領域最領先的三家公司Intel、臺積電、三星都是這家公司的股東,你能從他們手中搶到先進設備?明顯不能。

半導體的產業分工不需要自己生產芯片

上面也提到了,海思是一家只負責芯片設計的fabless廠家, 要想生產好的芯片必須要跟上下游緊密合作,選擇晶圓製程就是非常重要的一點,現在手機已經進化到10nm了,如果製程落後就毫無競爭力了,甚至會有“一核有難,九核圍觀”的現象。


萌哈科技

總的來說,困難很大,因為國內技術還不到位,現在是被國外壟斷的。

下面來詳細介紹下這個事情。

先簡要科普一下芯片的本質。

芯片又稱微電路(microcircuit)、微芯片(microchip)、集成電路,其英語叫integrated circuit, IC。一般指內含集成電路的硅片,體積很小,大概指甲大小。通常是計算機或智能手機等的一部分。

再來說華為為什麼要用麒麟970芯片。

麒麟970芯片是華為海思推出的一款採用了10nm工藝的新一代芯片。10nm是指芯片的工藝製作流程已經達到了10納米級別的精細程度。

這意味著華為使用這種芯片的手機或者平板,就會有更多的空間,可以設計更大的電池或更纖薄的機身。

同時,我們要看到,蘋果等手機霸主發佈新的旗艦級手機芯片,其性能提升也和芯片製程的進步離不開關係。

這裡要提到,華為麒麟 970 真正的對手,是高通的驍龍 835。它用的也是最先進的 10nm 製程。如果華為不在麒麟 970 上使用 10nm 製程工藝,就會被對手戰勝。

再來說製造芯片工藝的事情。

目前,最先進的半導體生產工藝,壟斷在美國的英特爾、韓國的三星、中國臺灣的臺積電手中。

而美國的英特爾不做芯片代工業務,只滿足自己的需要。所以華為想要生產 10nm 工藝芯片,只有找三星或者臺積電幫忙。

另外,芯片生產的核心是光刻機,光刻機所屬的半導體加工業,基本都是被荷蘭ASML 壟斷。

ASML,可以說是這個行業不太出名的壟斷巨頭。ASML 的光刻機,用於生產芯片,不過其造價太高。而且由於瓦森納協議的限制,ASML 不能賣給大陸能生產 10nm 芯片的高端光刻機。

所謂,《瓦森納協定》又稱瓦森納安排機制,全稱為《關於常規武器和兩用物品及技術出口控制的瓦森納安排》 目前不包括中國。這個協定很大程度上,受美國控制。

所以即使中國有心購買,也買不到。

於是,就目前而言,華為要自己建廠有很大困難,但在國家層面,已經開始有所考慮,隨著十九大的召開,國家正考慮把包括高端芯片技術在內的一些基礎但核心的技術,納入技術攻關進程。


鎂客網

為什麼要自己建廠生產啊?成本太高好不好。一個上規模的芯片廠要投資上百億,然後每兩三年又花上百億升級新制程。結果就為了生產自己的麒麟芯片?那他手機不是要賣幾萬一部才能收回成本。


JK157128556

為啥不自己生產,歸其原因是成本太高啦,另外製造門檻也很高。

世界上,三星,臺積電,英特爾等為數不多的公司掌握核心機密技術,他們都經過幾十年的技術積累,華為若想自己製造,沒有十年的研發投入很難量產。

我覺得,一個是成本問題,一個是製造的研發費用。還有時間,時間是最寶貴的,等到華為自己可以量產CPU 的時候可能錯過很多機會。

即使華為有意願自己生產CPU 我估計他的做法是,先用代工的同時自己建生產線同時研發製造技術,等到自己的技術積累到可以實現批量量產後再自己生產,這需要很多時間,不是說做就能實現的。

商業都是追求利益的,沒有利益的投資我相信一個企業不會隨隨便便做,與投資的。

芯片生產不僅是一個高技術門檻行業,更是一個高投入行業。一臺頂級光刻機一億歐元一臺,一年產銷不過十八臺。一個廠的投資要幾十億美元。關鍵是,從建廠到量產要五年,到收回投資要十幾年,以華為目前的資金能力根本無法自己投資。目前芯片生產行業,只有美國的廠是完全企業投資。臺灣的臺積電,臺聯電最早都是政府投資,韓國三星本身就是國家級企業,投資芯片廠還馬馬虎虎。海力士是韓國兩大國家級企業SK和現代的聯合投資。歐洲意法半導體是意大利和法國兩個國家投資。目前中國最先進的芯片製造企業中芯國際也是國家投資的,未來華為也會在中芯的芯片廠生產一部分芯片。

一條芯片生產線,特別是高世代的線,投入非常大。而且在生產的過程中,能否把產能填滿,能否把良品率提的很高,對成本是決定性的。假如華為投入巨資搞了一條14nm的生產線,並把研發人員都搞到位,生產自己的麒麟芯片,就算年產1億枚,但對這條線的產能是根本填不滿的。那麼能夠用上這條線的芯片設計公司,目前看,也就是蘋果,高通和MTK,但作為競爭對手,會把業務放給華為?即使不考慮良品率,浪費的產能就會使華為單個芯片的價格要翻幾倍,遠遠高過讓臺積電代工了,有什麼意義呢?!不是一個正確的商業邏輯了。現在全球化,講究分工,做自己擅長的事情才是最佳選擇!

不是華為沒錢,也不是沒技術,關鍵是芬蘭ASML願不願意賣光刻設備給你。inter是ASML大股東,西方封鎖我們芯片業發展路人皆知。大陸的華為,臺灣的臺積電在芯片業可以說實在難得,臺積電作為代工廠在芯片業相對滋潤,華為找最大對手之一的三星不靠譜,找美國人inter陰死你,只有臺積電相對保險。

全世界能自己設計自己製造的公司我看了看大概就只有英特爾跟三星兩家。生產芯片投入巨大,以最近剛投產的廈門聯芯來看,一條12寸的生產線就需要幾十億美金,而且後續投入運營的維護費用和運營成本非常高,大多數公司付不起這個錢。別說華為多有錢,再有錢也經不住這麼砸。而且實話說華為的芯片其實也算不上數量非常多,他的芯片僅供自產自銷。跟高通,聯發科相比,數量還是有些差距。

三星之所以又設計又自己生產是因為他還接代工,蘋果的CPU、高通的CPU很多都是由三星代工的。不得不說三星是真的強,設計水平一流,生產也是世界頂尖的。

英特爾雖然移動端沒趕上好時代,但桌面處理器、服務器處理器等仍然被他霸佔著絕大部分市場。市場都是他的,為了使處理器性能更好,英特爾一直堅持自己設計自己生產。

集成電路行業是高投入高回報的行業,各個環節投入都是天文數字,所以經過幾十年的發展,集成電路行業已經形成了設計、生產、封裝等一整條的產業鏈,有人負責生產,有人負責代工,有人負責封裝測試。

華為在國內絕對第一的水平,去年我看的數據,華為海思已經到的設計公司全球第十的位置了。

芯片設計是由華為完成,但是臺積電是專門生產芯片的。

就例如蘋果,自己設計芯片,但是生產也是交給臺積電和三星來做,這樣做的好處是

1.不用單獨建設生產線,有利於節省成本

2.不用投入物力人力研發芯片生產技術,直接利用臺積電的方案

3.目前芯片代工廠據我所知只有三星和臺積電是比較厲害的,三星也是挖了臺積電的牆角才能把芯片製造做成今天這個成績。臺積電始終是最厲害的芯片代工廠

1,買不到14nm以下的光雕機,2,芯片製造業投入巨大,3,即使你買到光雕機,投入幾百億,但是你沒技術,國內缺這方面人才,你也挖不倒人,人家跟你華為一樣簽有保密協議,4,即使你完成前面3項,但是你沒產能,光你自己麒麟芯片那一點產量還不夠交水電費,intel,博通,高通,蘋果,amd,這幾家巨頭的芯片絕對是不會給你生產的,說的不對請指正。

首先,世界上能夠生產22nm以下製程芯片的廠商,貌似也就三家吧,三星,intel,還有就是臺灣的臺積電!他們能夠自研更先進的光刻設備,而且是對外技術封鎖的!中國的幾個芯片製造企業,和intel合作,美國也要要求運來的設備,最起碼要和intel的設備差兩代!華為是沒有能力自己製造主流芯片的!沒有設備!包括蘋果和高通也一樣!只能找人代工生產!

臺積電 專門生產cpu,代工生產,設備和技術都比較高。所以也可以明白為什麼蘋果的cpu也是臺積電生產了,但是三星也在為蘋果生產cpu,但是14納米工藝時候臺積電從三星嘴裡搶到了很多蘋果的訂單,有這樣的一個生產商,和流程化的專業生產線,而華為只需要提供設計和方案架構就行了,這是一舉兩得的事情,靈活性也比較高。並且臺積電也不會成為他的競爭對手。只因為臺積電專注這個領域,並定位了自己的客戶群,這比華為自己開生產線來得更便宜,更方便。品控也更好管理。這叫專業的事情,交給專業的人來做。


藍瘦香菇9527

這樣子說吧,投資幾百億建廠,要解決設備成本,人才成本,下游芯片材料供應商,,芯片設備更新成本,生產出來的東西還要有人買,建廠成功之後未來3-5年基本是虧本的,想要達到一流芯片生產商,連續投入資金要以千億來算,,換個角度來說用千億用來作代廠費可以生產多少芯片,,,建了個廠沒訂單,照樣等死,,蘋果的芯片給了三星,臺積電,英特爾,還有高通,蘋果出貸量多大啊,,,總的來說,想要生產芯片,在國內必須要形成產業鏈,,就像生產手機一樣,產業鏈一形成,生產芯片公司就會破土而出,


縱橫不破

中國大陸還不具備10納米的芯片電路生產技術,不過能夠設計出堪用的10納米芯片已經是一個巨大的進步。這意味著中國消費者可以繞開美國高通進行華人圈內部交易,這是戰略上的一個重大進步。中國大陸無法建立10納米生產線主要還是因為光刻機這個重要的設備採購不到,歐美國家把這個光刻機視為高精尖戰略技術儲備。拒絕向體制思想不同的中國大陸提供最先進的設備,所以想要獲得這樣的設備需要中國自己研發。這一點中國也不是不具備這個實力,之前的中微半導體5納米蝕刻機就是中國的驕傲。所以不要瞧不起中國人,一旦中國人制造出足夠先進的光刻機,那麼阿斯麥爾那幫人就只能痛哭流涕了!這項任務需要召回遠赴歐美留學工作的微電子科學大家,在國內搞一個光刻機技術研發組織,讓國內的有識之士都站出來一起幹。既然西方不願意賣給我們,那我們就直接砸了他們的飯碗!


阿列克謝伊

長遠來看,無論多難,政府也必須投資支持芯片產業發展。中國每年進口芯片要花2000億美元,甚至超過石油進口花費。這還不是最主要的,假如哪天中美髮生嚴重對抗,臺海突起戰端,臺積電、三星、intel中斷供貨,我們如何自處?因此,政府不僅要投資,投巨資,而且要有緊迫感。中國這麼大一個體量的國家,高端芯片這樣的關係到核心利益和發展大局的產業,依賴他人代工,長期受制於人,是極其危險的。至於華為還是中芯國際或者其它的企業研製,則是第二層面的問題。


雲彩2011

開玩笑,設計芯片還沒有製造難,最難就是製造芯片,全球只有三四家能生產10nm的廠家。不僅難度大,而且,投資設備資金巨大,沒有幾千億投資根本想都別想,而且,高科技設備買不到,全被臺積電和三星壟斷。


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