其实,华为被制裁使得大众目光都转移到芯片制造上来了。也算是不幸之中的万幸。
芯片制造作为基础硬件与上层应用及服务的基石,完全称得上工业化信息化的制高点。芯片制造安全可靠,工业化信息化才有保证。
很明显,这消息绝对不假。连傻子都知道,在绝路下,会考虑可行的方法。至于最终决定目前还是不能不敢确定
我之前曾经谈过了,如果华为没有与台积电秘密合作,华为必定会大力度与国内厂商(中芯)合作。甚至不排除收购切入。
可惜,台积电与华为的关系十分之好,以至于与中芯谈的,大多都不了了之。企业嘛,不能切入风险高又偏主航道的行业。
那时候最早能到12年。能提前最多8年时间!
然而,意外总是出乎意料。谁能想到曾经的正义鹰酱会变成不要脸。
注:本人不承诺以下数据/例子完全真实,也没有义务去证实。同步发到公众号。仅供参考
IDM制造涉及太多方面了,非专业人士了解的不多,在此,下面仅仅指出我所了解到的国产光刻机与ASML最先进的EUV光刻机的差距与及其它关键技术
光刻机主要有荷兰的ASML,日本的尼康,佳能。中国的上海微电子装备集团。大家都知道高端光刻机完全被ASML垄断。而尼康主要集中在ArFi和ArF之前的光源,佳能则在2010就退出了ArF领域,做做低端机,发力OLED光刻机。
而上微则传出21-22年下线第一台28nm制程的IC前道光刻机。没意外应该是193nm线宽ArF光源浸没式光刻机。
而华为能用的,就这台了。如果真的要做的话。
你别小看这台28nm国产光刻机,如果真能下线,上微将会成为世界第二,仅次于ASML的厂商。
我不知道,华为最终会不会切入芯片制造。要知道,以华为目前的财力是不足以支撑的,除非建立子公司并引资。但谁敢投?即使是政府也会考虑在有中芯下,还要不要政策扶持一家新的IDM厂商。或者考虑与中芯合作建子公司,再引资?这个方式可能性更高。不过EUV光刻机不到手,中芯也投鼠忌器。
回到现在,如果华为要搞,无论是与谁合作,都可能肯定的是。必定用国产的。
目前国内光刻机主要是两个部分还要攻克。一个是光学系统,一个是光源系统。
ASML的镜头组是德国卡尔蔡司,2016年,ASML以20亿美元入股卡尔蔡司,合作研发EUV光刻机的镜头组。为了降低能量损失,镜头组精度要求达到万亿分之一米计。
国产的光学系统是由国科精密研发的,长春光机所与上海光机所入股了国科精密。基本是国内最强光学研发机构。然而研发成品达NA1.35级也只能支持到7nm,预计用在上微的SSA800型193nm ArF光源浸没式光刻机上。但EUV穿透性强,不能再用传统光学系统,要重新开发,目前不了解进度。
但可以知道,光学系统不是制约国产工艺挺进7nm的因素。而且与国外差距也不算得上很大。只要解决了EUV,基本就持平国外了。
下面是光源部分。光源部分与国外差距十分明显。已知光源部分商用方案的就提出了三种,即LPP,LDP,DPP。目前主流方案是LPP,全世界只有两家公司生产,美国的Cymer和日本的Gigaphoton。ASML光源自然来自美国的Cymer了。先不说中国不能买,即使允许买了,Cymer也已经被ASML收购了,独家供应。而Gigaphoton则与尼康合作,苦于资金,商化等还停留在实验阶段。
而国内EUV光源倒是很多,如科益虹源,但了解的不多。不过哈工大倒是搞出了10瓦的DPP -EUV光源。长春光机所就是基于哈工大的光源研究EUV曝光机。
当然还有一些搞其它的,另辟蹊径试图弯道超车,包括著名的英特尔,北京第四代光源研究就是与英特尔技术同源。
因为LPP技术下,ASML也没有将三大难题完全搞好,即,稳定性,污染,高耗能。稳定性应该做好了,不然台积电根本搞不了7nmEUV。至于污染与高耗能就没办法,成本高点也能搞。一切皆有可能,万一真的突破了呢!
所以,即使量产了也不能证明LPP就是最好的方案。国内也有弯道超车的可能。目前上海与北京光机所都在研究。
还有其它技术就不一一介绍了。
国内的虽然落后,也并不是完全空白,中国作为具有完整工业门类的国家,每个行业都能找到相关/间接相关。更重要是,在国家02专项下,很多关键技术节点都在被攻克。无论是光学与光源系统,都处于快速追赶及布局弯道超车。乐观估计,3-5年内国产7nm不是问题,国产7nmEUV也不是问题。
回到华为上,很明显,华为要了解行业的难题与及路线的可行性。我先预测两个可能。一,自己搞,从沙子开始搞。二,自己不搞。一不用说了,说说二。
哈勃投资正在与相关行业接触,即使华为没有自己搞,也必然出资出力加速进度。
我很讨厌什么沸腾,我只知道,1314亿研发支出是多少公司的n倍年营收。对别人有敬畏之心,不要高估自己。不要用自己觉得不可能,去度量别人的行动。如果你不能直接干什么,你只要分析一下利弊困难就好了,充当一下局外人。天才的想法你想不明就对了,你觉得不可能这就对了。
最终华为肯定会插手产业链,与上微和中芯的合作我觉得是最大的可能。自己搞IDM可能性近乎0,合作搞纯国产IDM综合来看,可能性非常高。
华为参与的力度与政策偏向力度,要再等等消息面。如,美国决定不发放延期许可,中美关系进一步演变等等。
因为,国产产业链足够威胁国外了,三五年,真的等得起,7nmEUV也够用,而且台积电2nm基本是极限了,不进步,肯定被追上。我了解后反而觉得,代工这个,还是有希望的,
昨晚5点睡,太困了,打字恍恍惚惚
有人说了困难,我来说说必要性。关键不是IDM,而是打通非美(乃至全自主可控)生产线的问题。
最近几年的有关讨论中有个信息已经很清楚了,在半导体行业的每个链条,美国都做不到绝对垄断,在某些优势领域,美国甚至能做到90%多的市场份额,这也就是极限了。根据这个形势(具体到生产线的每种设备,都至少能找到一家非美的供应商),构建一条非美的半导体生产线是可能的。我甚至可以大胆猜测,做到28nm都是可能的。
但是,非美的生产线目前还不存在,这种不符合市场经济规律的搞法注定是困难而且效率低下的,可是,这条(些)生产线又是我国或者华为在未来几年里急需的。
半导体工厂建立和运行是极其困难的,人称“半倒体”,实际上倒的绝对不止一半。国内有90nm以下工艺运营成熟经验的团队只有两个,SMIC和华虹宏力。但是这两家都在实际运营着多家8寸12寸工厂,为价值数百亿美元的国内Fabless厂家提供产能,肩负着向7nm乃至更高工艺节点冲击的重任,让他们直面被美国严厉制裁的风险,来搞非美生产线这个工程,说实话是说不过去的。
华为(海思)作为国内最强的fabless,其实掌握了大量半导体生产的know how(并非隔行如隔山),而且需要承认的是华为这帮人是世界上工业界战斗力最强的一群,我们不说“可以创造一切人间奇迹”,但是这帮人确实已经创造了很多“人间奇迹”,那么他们能不能进入半导体生产这个新的领域,创造新的人间奇迹,我个人是抱着乐观的态度。
上面说了,非美生产线这事是有技术(物质)基础的,非美的设备和技术就在那里,等着人们去组合利用。华为有战斗力最强的研发团队,国内乃至东亚的半导体行业有充裕的智力资源,这些人力组合起来不会比台积电或者intel逊色到哪里去。华为上半年净利超过400亿人民币,这种财力即使在挥金如土的半导体领域也堪称充沛,更不要说后面还有14亿人的国家意志作为后盾。
个人的设想:面对美国的无理制裁,SMIC和华虹宏力等国内厂家开发更加先进的工艺,进一步扩大产能,排除美国设备和技术,力争在短时间内把代工能力提升到世界第二,大大缩小和第一的差距,提高半导体的自给率,这是作为基础的铁砧;(由华为主导的)非美生产线作为铁锤,短期内打到28nm的量产,长期打通完全自主可控的半导体设备产业链;铁砧和铁锤相互配合,硬要把美帝的无理制裁这块顽石砸的粉碎。
我一直是有信心的,中国从来只担心日夜蚕食,不怕大口鲸吞,打大仗打长期战打总体战正是我们最擅长的。要知道世界上80%的半导体产能都在DF-17射程内…………
美帝:废话,世界上100%任何产能都还在D-5的射程内呢。手动狗头…………
打造非美生产线是相当困难和麻烦的一件事情,一条生产线,光刻机应该只有一台,但是什么离子注入,PVD,各种炉子那是几十台,各种清洗设备更是数百台。这些东西可能都有非美供应商,但是真要用起来有相当大的困难。比如离子注入,这是美国企业市场占有率90%以上的领域,美国产500万电子伏成熟稳定的12寸设备不能用,只有用某个日本厂家的(打个比方,不一定是实际情况),该日本厂家主要出货8寸的离子注入机,12寸设备有,但是性能较差比如只有300万电子伏,由于没有量产,机器还不稳定。那就需要针对手头能用的机器调整工艺参数,比如500万电子伏注入需要多长时间,300万电子伏注入达到类似效果需要多长时间(厂家提供初步的参数,但是每台产线的工艺有差别,需要更精细的调试),这种调试说起来简单,可能需要做大量试验,然后把样品用电子显微镜或者其他检测手段做检测,逐渐调试。整条生产线上需要做类似工作的设备可能有数十台,即使调到能用了,多半也会逊色于美国设备,每台设备降低1%的良率,可能最后成熟工艺95%的良率就下降到30%,然之后是艰难漫长的良率提升。你指望现有fab的人替你做这样的工作,其实是不现实的,只能自己做。
但是等到你调好了,这家日本厂在调试过程中也改善了性能和稳定性,那时担心就是美国企业了。非美产线的人可以和日本厂家还有某些部门的人一起去现有成熟fab,告诉他们如何用该设备替代现有产线中的美国设备,某部门的人会告诉厂家:出于XXXXX目的,必须保证关键美国设备有1:1的非美备份。稍有市场经验 的人都知道一个市场某厂家市占率95%他会怎么赚钱,市场占有率60%又是如何赚钱。
还有一点想法,关于代工,其实设计也是可以代工的,当年的手机霸主(2010年市场占有率40%)诺基亚是不设计生产手机芯片的,他采取的办法是什么,他找TI代为设计,他定义好产品,并且提供相应的专业知识产权(通信方面的),TI就可以完成设计和生产,同样也可以实现诺基亚产品的独特性(与采用通用设计的产品有区隔)。华为只要找一家具备5-7nm设计能力的公司(虽然少,国内还是有几家的),提出详细的定义,用那些IP,IP需要做那些定制,某些特色部分如基带,如NPU,华为还可以把自己的成熟IP授权给对方。该厂家根据华为的定义,完成具体设计后交给TSMC生产,完工后以成品卖给华为。同时华为调集大批码农给该厂家外包生产相应的软件(现代SOC的设计硬件和软件的人员比例可能达到2:8)。这样生产出来的比如常春藤1030和天堂的麒麟1030有什么区别。
那些指望日本的,你是认为美国佬看不到Nikon光刻机里面的Keysights测量仪呢还是指望日本人的高能离子注入机给你玩7纳米呢?或者说你是觉得新罗马的远东行省会不听话?不会还有人觉得日本是潜在的一极吧?不会吧不会吧?
都到什么时候了还指望着日本日本日本,真是有出息的一批!在这儿就有华海清科,科益虹源,华卓精科,Mattson,AMEC,北方华创,中科飞测等一大堆企业,要保证安全性这些更加重要,而不是做梦什么日本日本!!!或者你替日本人出钱给他们研发怎么替代Keysights测量仪?还是送钱让他们本来就费拉不堪离子注入机再勃起一次?就不知道这些玩意国内已经有了吗???或者说觉得不粘上一个洋人就不舒服吗???
很多回答很幼稚。不被卡哪有那么容易?
基本的认识要有,美国不是一个美国。
而是二战后,拉起来一大帮小兄弟,掌握全球话语权的盟主。
不是非美国技术就安全了,而是美国控制范围内的技术都不安全。
如果中美关系持续恶化,美国对中国的禁运会提升到苏联级别。
西方国家都在美国金融科技军事霸权控制下,北约体系内,谁也不能给苏联技术。
苏联搞出来牛x的电子管,就是这个背景下的技术。
在全球化的背景下,不用说一条生产线。
一台最普通的家电,都离不开美国及其盟友的技术和元件。
不是华为用京东方的oled就安全了,京东方的oled所有核心技术都是外国的。
oled材料是外国的,PI膜是外国的,溅射靶材是外国的……
按照美国的长臂管辖。真制裁华为,京东方敢供货,京东方立即死。
各种最终产品,你去找供应商,追到原材料之前,先进技术大多是美国和它的盟友。
能从沙子,矿石,农产品做到最终产品,不用外国技术的东西并不太多。全替代很难。
芯片流不了片只是一部分,各种基础元件都不是国产,才不容易替代。
所谓核弹威胁范围内也是蠢话。
苏联核弹比中国多太多了,因为德国,日本不卖东西炸过德国日本吗?军事力量要用,就要有鱼死网破的准备,苏联没有这个决心。
完全替代,需要一个很漫长的过程,得发展出另外一套工业体系。
当年,苏联比中国还是有优势的。
一是苏联自然资源不缺,苏联是地大物博,矿产不依赖。
二是苏联小弟多,东欧一大票。中国在闹翻前也是小弟。循环比较大。
中国搞自己一套。自我循环对抗世界循环,人口还是少点。先进技术掌握得太少。
不从基础上搞替代。封锁什么搞什么,是添油战术。
先进芯片不让制造。我买条落后的生产线。
结果落后的也有美国技术。设备不给你。
买国产设备,发现国产设备有美国零件。美国正好把设备厂一起制裁。
找日本,韩国,以色列零件,用了没几天。美国一施压。又断供了。
一次次浪费钱。被禁止得越来越彻底。
这些钱最后还是用居民生活水平买单。
你会发现通货膨胀了,积蓄贬值了,收入下降了,大规模失业了。
有钱人有资源的拼命逃离。类似80年代初,上海美女拼命去给北海道农民当老婆的现象。
本土靠走私,地下渠道维持生产。
产品国内循环,出口就被查封。
这个日子就憋屈了。
中国现在比苏联强的地方在于10多亿的大市场。
这是欧美已经吃到的蛋糕。
完全封锁,放弃这个蛋糕,欧美的企业日子也不好过。
用这个蛋糕拉住欧美,才可能维持技术扩散。
要警惕的是温水煮青蛙。通过渐进政策,切断中美贸易。
经济利益不如政治正确。
日本一进入越南,美国就可以用国家安全压制亲日贸易。
贸易断了,禁运战争都无所谓了。死得是下层当兵的。
实际上,欧美当年切断苏联东欧,自己搞循环的日子过得不错。中国制造完全封闭住,禁止进出口,自产自销。
欧美上层制造,东南亚下层制造,不要中国10多亿人的市场。非洲南美提供资源。剩下几十亿人循环也够用。
脱钩对欧美是个阵痛。有几届总统,没有神经病枪手,这个任务是能完成的。
中国要避免这个情况出现。世界玩一套,中国自己玩一套,那样只会越来越落后。
中国要避免意识形态冲突,避免政治化,避免军事对抗。
不能搞成中国强大就要威胁自由世界的政治正确。
搞成这种政治正确,经贸关系和十几亿人的市场不足以压仓。
尽可能斗而不破。拉拢在华有利益的集团,反对军工利益集团,维持经贸关系,淡化政治冲突。
苦撑待变。
等美国内部的斗争和国际形势的变化。
抗日要等到日本宣布东亚新秩序,等日本入侵越南。
2001年撞机后,等了半年就是911了。
美国对华鹰派,对华是手段,利益是目的,有其他战争发财,对华冷战就不那么重要了。
如果等不来变化,那就会有新冷战。冷战是持续几十年的,没打完就不结束的。
而且苏联在冷战中,技术越来越落后。小循环无法和大循环竞争。
中国如果不幸被逼到冷战死循环,可以考虑鱼死网破。
造核弹不够,还要全民挖洞用核弹。有能力毁灭世界,还要敢于毁灭世界。
有炸川普大厦的能力是不够的,还要让川普相信,你一定会坚定不移的杀他全家。他才会认真考虑你的报复问题。
美国军工利益集团也是利益集团,没有利益高于集团全体的家族全部死亡。
其实,苏联冷战时期,全民钻洞,事实上真核平一个敌对国家。冷战也许就提前结束了。
美苏重谈和平与发展才是人类进步的主题。
居然千赞了,我想表达的是,做制造和华为海思这样的design house是不一样的,我不怀疑华为有这决心能能力来做fab,但是半导体制造确实是全球化很彻底的一个行当,到了28nm以上的先进制程更加是如此,近日听闻有成立半导体标准协会组织,希望这个组织不是一个橡皮图章,而能真正做到举国之力解决一些问题。在评论中有同行,感谢各位的鼓励。圈子太小,作为一颗小草,还是匿了吧
原答案
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很难,fab的复杂程度已经是复杂到令人发指的程度,尤其是到了14 Finfet先进制程的阶段,更是复杂。可以说fab就是地表最接近工业4.0的地方。就说说国产替代。
不说大家都知道的光刻机和其他制程需要的机台,就说说一些边边角角
首先,12英寸大硅片,国内只有新阳,中环,沪硅有做,但是没有听说在长存,中芯等地有大规模使用,基本日本厂商垄断。
然后,装wafer的盒子,我们称之为FOUP,很惭愧,没有任何一家国产厂商,几乎是SEP和日本信越垄断,大家不要小瞧这盒子,里面的塑料用料,密封程度都有极高的要求,在先进制程之下,很多道工艺为了延长step to step的最短工艺窗口,是需要充氮气的,充气的同时,密封度要好,还不能扬起particle。
第二,先进制程对产线的管控力度极好,基本是全自动生产,无尘室的晶圆搬送系统AHMS,全球只有日本村田和大福在做,以前有个叫神钢的,也是日本厂商,后来被村田收购,所以现在日本厂商完全垄断,这东西,一个大厂,需要20公里的轨道,数百量小车搬运,不能抖动过大,需要和机台协作,工艺完成搬送到临时储位
第三,FAB厂里有一个部门叫CIM(计算机整合制造)负责工厂里各种制造软件的开发和需求讨论.
先说软件:制造执行系统MES,先进工厂几乎被美国应用材料垄断,你说这不就是个执行工具吗,然而应用材料是知道know how的。在一个工厂,mes是核心,他需要整合eap,自动化派工系统RTD,报表系统,排程系统,一堆系统,有一些工厂里自己开发,有一些有第三方厂商开发。mes说是一个商业软件,应用材料有一个核心的内核代码,但实际上。他会需要根据每个工厂的特性和实际情况进行二次整合开发,强如应用材料,也会搞出一堆bug…每个bug都有可能搞死wafer。国内8寸厂有一些用上扬的,但是12寸没有国产厂商。
然后是自动化派工RTD,不好意思,最强最好用最普及的,也是应用材料的。她需要根据生产线各个机台的特性开发,制造部门为了提升机台利用率,平衡生产线,也需要二次开发,这玩意儿还得考虑生产线机台down机的意外,要求快速灵活。有韩国厂商的产品,一言难尽…
当然应用材料也提供一站式整合系统。价格嘛…自己考虑,而且应用材料还是美国厂商,菊厂也不能能用。
公开资料,大家自己感受
然后呢,工厂里需要一堆靠谱的用户,和靠谱的开发者,每个部门都会有用户,制造部也好,工程部也好,pie,qe都有。这些兄弟姐妹需要根据自己的经验和实际情况,对上面一堆系统提出改善建议,CIM部门就得去开发,比较捉急的是,CIM部门并不是一个抓个会写代码就可以的,他需要培养,他需要懂生产,否则写出来的东西就不能用,有些个模块,需要师傅带个2年才敢放手去写。
上面这些,强如台积电都没一肩挑的,菊厂真的自己IDM势必需要花费巨大的时间和空间来做。
今天美国封掉了麒麟制造,华为自己来做soc的逻辑产品,明日封掉内存,华为是不是又得自己IDM区做内存?
菊厂的责任和义务,是以自己的设计能力,带动整合国内一众厂商来做好。
而芯片制造整合,则是中芯,华力,长存的责任。以华为之力全知全能,真是太难了
言过其实了说实话,Fab的成本跟Fabless明显不是一个量级的。SMIC用来做14nm FinFET工艺的中芯南方工厂投资近100亿美元,没有国家集成电路产业投资基金和上海市政府支持是做不起来的。华为自身也没有任何做Fab的经验,大概率只是跟国内的代工厂探索上游产业链去美化和国产化的路径。
国内的Fab虽然在工艺节点上取得了一些突破,但材料和设备受制于人的局面短期内不会有什么改变。
全球主流的半导体设备供应商里面美国占了相当大的份额,AMAT的PVD、离子注入,Lam的刻蚀,KLA的晶圆检测都具有垄断性的优势,很多都没有合适的替代产品。所以主流商业代工厂的产线基本无法脱离这些供应链而生存。其余相当一部分设备由日本厂商供应,但基于众所周知的缘故,日本不大可能在敏感问题上对抗美国。福建晋华当年被制裁后东京电子等企业也很快撤出了,所以日系供应链的安全也很难保证。
就国产化而言,虽然呈现出多点开花、局部突破的良好势头,但无论技术水平依旧不足以支撑先进的制程工艺。8英寸线130nm以上的制程勉强可以实现全产业链的高度国产化化,更先进的短期内还是有较大的问题。尤其是光刻机这种难度较大的,如果不能争取Nikon等日系供应链的支持,前景堪忧。
短期内可能性比较小,至多涉足用于先进材料工艺研发的实验线,与foundry那种量产线相比完全不是一个量级。
量产线在资金、人力、技术、运营上的投入太大,对fabless企业来说门槛过高,倒不如注资foundry搞联合或订制产线。
不过,以华为的财务实力,收购成熟的fab直接变IDM,也不无可能,只是需要进行审慎的评估。
要想搞笑,低俗是最快速的手段。
日本的志村健在三俗的路上走了快40多年了,
现在依然还是依靠这个维持人气的。
可是,一直依靠低俗笑料
迟早会遇到玻璃天花板的。
日本有个叫 快乐亭黑的混血,是说单口相声的,
说的全部都是下三滥的笑料,不是一点,而是全部。
结果就是没人敢找他上电视,广播,或者剧场演出。
翻过来说,保持一点三俗笑料不用,纯靠幽默和擦边球的相声演员,
依然不多。
而且要一直维持这种作品的风格是极其困难的。
侯老,马老就是典范。
(马老后期说的很多小段,其实就是外国笑话,当然是自己加工过的)
反过来说
七口人这个死杠死口 的内容
说了有一百年了吧?
不用解说大家不还是听的懂?