『小张数码家』手机芯片的设计有多难?为什么目前世界级的制造商只有那么几家?

抛开制造不谈 , 国产CPU的设计大致有以下几种:
破解、打磨别人的CPU , 典型的如汉芯 , 大家可自行网络搜索;获得别人授权 , 加入自己的设计 , 如华为海思 , 获得ARM授权再自行设计 。 苹果、三星、高通和联发科也是如此 , 但苹果、高通的二次改造能力要高一些 。 直接买全套方案 , 代表有超算太湖之光用的申威系列CPU 。 购买结构授权 , 再从上到下自主设计 , 比如龙芯CPU , 虽然不是完全自主研发设计 , 但绝大部分是自己的东西;
『小张数码家』手机芯片的设计有多难?为什么目前世界级的制造商只有那么几家?
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可以看出 , 国产芯片真的不容易 , 这也是我国每年进口芯片的总额超过原油的原因 。
现在 , 回到下一个问题:为什么完全自主研发芯片那么难?
一、难在构建市场生态
造得出芯片不是本事 , 能带着一大帮人陪你玩形成生态才是真厉害 。 英特尔之所以成为X86架构CPU霸主 , 关键是因为它成功构建了X86架构的生态系统 , 竞争对手想另起炉灶搞其它架构的CPU , 没有人陪你玩 , 产品卖不出去 , 赚不到钱 , 企业只能关门 。
这也是国产芯片需要购买授权的原因 , 加入对方市场生态 。
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二、制造芯片门槛高
芯片只要加入市场生态 , 设计就不算难 , 全球芯片设计公司最多曾超过100家 , 经过优胜劣汰 , 现在也有五六十家 。 而芯片制造的厂家 , 现在不超过十家 , 第一梯队三家:英特尔、台积电和三星 , 基本形成寡头垄断格局 。
国产芯片的短板不在设计、封装和测试 , 就在生产上 。 和台积电等巨头相比 , 国产芯片生产制程工艺至少落后三代 , 在芯片代工生产市场 , 落后一代就意味着淘汰 , 落后三代……大家自行脑补 。
三、瓦森纳协定协定卡脖子
全球五大半导体设备制造商:
AM公司 , 全球领先的半导体、平板显示和太阳能光伏行业精密材料工程解决方案供应商;
ASML , 为半导体生产商提供光刻机及相关服务;LamResearch , 电浆蚀刻设备为全球销售之冠;KLA-Tencor-专精制程良率和提供制程控管量测解决方案;DainipponScreen--专职研究开发各项半导体设备、液晶生产设备及专业级印刷设备;
台积电、英特尔和三星等巨头 , 要生产芯片 , 必须向上述五大设备制造商采购设备 。 为保证拿到最先进的设备 , 三星还入股ASML 。
【『小张数码家』手机芯片的设计有多难?为什么目前世界级的制造商只有那么几家?】但中国的厂商向五大设备制造商下单 , 由于瓦森纳协定限制 , 拿到的却是技术落后五年的设备 。 所以有时候并不是芯片设计难 , 而是有多方面因素决定你的芯片能否应用到市场 。