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“芯片四方联盟”成立了吗对我国的影响有哪些?芯片工作原理是什么为什么难造
来源:常见问题    发布时间:2024-07-02 11:06:42

  “芯片四方联盟”是美国在今年3月份提出的一个构想,美国希望成立一个由美国、日本、中国台湾地区和韩国组成的芯片联盟,实现芯片生产闭环,将大陆企业排除在外。美国提出的四方联盟构想聚集了世界上芯片制造领域最主要的四个国家和地区,其中美国在芯片领域一直处在领头羊,日本和中国台湾地区在零部件和代工方面也各具优势,韩国也有着独特的优势。如果韩国不加入很有可能会被另外三方制裁,国内芯片领域将面临巨大灾难。

  这是一个跨行业联盟,由半导体设计和制造企业和在消费级和军事等重要领域的产品中普遍的使用半导体的行业下游客户组成。

  目前,联盟共有64家企业成员,这中间还包括苹果、At&;T、谷歌等科技巨头还拥有AMD、NVIDIA和高通等芯片设计企业,以及台积电、三星、SKHynix和英飞凌等芯片制造商。

  最明显的迹象之一是,这种联盟不是按行业划分的,而是按国家(地区)选择的。

  这一联盟令人惊讶,几乎包括芯片行业的主要参与者,可以称为“半导体史上最强大的联盟”。

  根据ICinsights的芯片市场研究报告,在2021十大半导体企业名单中,美国垄断了7个席位,韩国占2个席位,中国台湾占1个席位,均在联盟内。

  更不用说别的企业,只要看看三星电子和SK海力士的投资和生产能力就知道了。

  2021,三星副总裁表示,在华投资已达460亿美元(约合3100亿元人民币)。

  2022年2月,三星又投资1010亿元扩建Xi闪存二期工厂,建设12英寸3Dv-nand生产线。

  从产能来看,三星电子Xi工厂的产能占三星闪存总产能的42%,占全球产能的15%。

  从SK海力士来看,它在中国市场已深耕十多年,累计投资200多亿美元(约合人民币1348亿元),计划未来三年在无锡工厂投资2394万亿韩元(约合人民币122亿元)。

  如果韩国加入由美国领导的“四芯片联盟”,它就必须担心投入的资金该怎么办?

  2021,除了投资中国的芯片生产外,韩国还向中国出口了价值690亿美元的存储芯片,占出口量的近一半。

  据韩联社近日公布的数据,中国已连续18年成为韩国最大的贸易伙伴,对中国出口占比非常大的优势达到25%,居韩国出口第一位。

  芯片是一种集成电路,由大量的晶体管构成,可以将电路制造在半导体芯片表面上从而进行运算与处理,我国在第一代和第二代半导体材料发展供应上受制于人,而第三代半导体是后摩尔时代提升集成电路性能的重要方法。芯片的工作原理是将电路制造在半导体芯片表面上从而进行运算与处理的。

  就像建造楼房一样,你在建造前必须要有一个设计图,这样你的房子才会建得稳,建的安全。在这前提下,你能让一楼楼房的布局更合理,利用率更高,居住的人更多,那么这个设计图的认可度更高,那么你建造出来的房子就更好。

  从华为中兴等一系列中国企业被芯片制裁,到中国勒紧裤腰带造芯片,再到2022全世界都开始疯狂造芯片。这块近乎拇指大小的硅片,让全世界都为之疯狂。那么为什么芯片这么难制作呢?其原理和制作流程与工艺到底是怎样的,来一探究竟!无论是智能穿戴设备(智能手表手环),数字微波炉或者冰箱,更普遍的手机和电脑,物联网设备等等都能见到芯片的身影。

  芯片本质是什么:芯片又叫集成电路IC(一般是指大规模集成电路),一般的,其主要是由晶体管(半导体器件,二极管三极管或各类细分的门级元件)构成的大规模电路系统,现在主流手机电脑芯片内的晶体管都达到了百亿级别,有些甚至上升至千亿级,那么是如何在指甲盖那么大小的面积上放置这么大规模的晶体管电路呢?

  芯片主要是在晶圆片上刻录或者放置,最后切割等一系列操作的,我们大家可以类似看成一块光盘,在光盘每一单位面积上放置或者雕刻某些东西,最后以单位面积为单位,将其切割而成的。

  是多晶硅溶解后掺入硅晶体,然后各类技术使其析出,形成圆柱形的单晶硅。然后硅晶再经过各种研磨,抛光,切片后,就形成了硅晶圆的片状产物,也就是晶圆。

  光刻机的原理是什么?光刻机的初步处理圆晶原理比较像一般的电路板制作,利用设计好的模版去除晶圆表面的一层保护膜。然后将晶圆浸泡在设计好的腐蚀液里面,失去保护膜的部分被腐蚀掉后就形成了我们应该的电路了。然后用纯水洗净残留在晶圆表面的杂质。其中曝光机是利用紫外线通过模版去除晶圆表面的保护膜的设备。那么最后我们就可以将光刻机看成是如何将设计图纸映射在单位面积的圆晶片上的。可见其制作流程与工艺是何种的复杂和精细。

  最著名的是中国台湾的台积电:一家积体电路和圆晶制造商,像苹果,华为,高通等一系列科技公司大部分都在台积电进行实际生产制作。

  韩国三星公司:三星自家也有自己的代工厂,自家芯片包含别的公司芯片都可以在三星进行生产,不过业界有的人觉得三星和台积电在生产的基本工艺上还是存在一些差距的,所以台积电占比更大一些。

  不过不论国际科技风云如何巨变,中国人总能找到方法去应对。相信国家在不久的将来就能在强大的基础科学和科研实力下在尖端芯片上占有重要一席。

  其实从晶圆生产的过程我们就能看出芯片制作的难度巨大,,光晶圆生产的工序与技术就涵盖了材料学,光学,晶体学,还有工艺流程学,自动化等一系列学科,可见其难度之大。其实晶圆制作在芯片整一个流程工艺上不是最难的!芯片架构设计:既然把芯片比做建城市,那么晶圆片只是将地皮推平而已,怎样规划和创造城市,才是最难的!

  芯片的灵魂–––芯片架构芯片不是都一样的,不同的架构(设计图纸)就有不同的芯片种类,就好比城市的选型,是内陆城市还是沿海城市,这些城市又分为,是交通枢纽城市,还是港口城市等等,不同的芯片架构就又不同的芯片设计的基本要求和制作流程与工艺。目前主流的芯片架构就是ARM架构和英特尔的X架构,ARM主要使用在于嵌入式系统(包括手机,嵌入式电脑,物联网设备等等,华为麒麟处理器,苹果A和M系列芯片都属于arm架构),英特尔芯片主要是桌面级处理器,主要为了各类电脑而产生,也有部分嵌入式芯片和别的类型芯片。综上所述,芯片架构是很重要的,设计芯片架构涉及到的知识也是非常多的:数学(特别是矩阵论数学分析,应用数学模型––运筹学等),物理就更不用说了(电路分析学––模拟电路数字电路,自动化学,非线性系统的发热建模等等),计算机科学(研究其时钟频率,脉冲信号,指令集等各类问题)等等。那么如何将芯片架构放置在晶圆片上呢?这就是芯片制作的核心问题所在,如同如何把图纸上的城市建设出来!

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