华为28nm国产芯片曝光：我们已经可以看到打破封锁的曙光

华为作为全球5G的领导者，旗下的麒麟芯片一直以来都以优异的表现受到无数消费者的追捧。但是由于来自美国的芯片禁令的影响，虽然华为依然可以完成芯片的设计，但因为包括台积电、三星在内的众多芯片代工厂商因为使用了美国技术因而无法为华为进行芯片制造。在缺少芯片的影响之下，华为手机的销量已经从2020年的全球第一跌到了不足10名开外。

但华为并没有坐以待毙，近日有一张华为海思的28nm制程芯片流出，代工厂商为成都中芯国际。不要小看这一个信息，在华为遭受禁令的前提下依然能为华为代工生产芯片，那就说明在28nm制程这个节点上已经完成了技术国产化。

28nm可不是一个普通的工艺节点，这是先进工艺和成熟工艺的分水岭。台积电在2011年完成了28nm，中芯国际在2015年攻克了28nm，而现在这块芯片则是完成了“去美化”的28nm芯片，这也意味着在28nm节点上卡脖子的问题已经基本得到解决。

虽然在手机芯片，电脑CPU、显卡GPU等领域一直在追求5nm、7nm等先进制程，但是实际上在包括智能手表、工程控制芯片、电视冰箱洗衣机等家电芯片上由于产品并不需要像手机和个人电脑一样考虑体积的问题，因此在平衡了性价比之后28nm及以上制程才是更合适的选择。因此28nm完成了“去美化”也就意味着除了手机、电脑等少数几个领域之外我们已经不用担心芯片的安全问题。

而跨过28nm“去美化”这一分割线之后也意味着打开了一条前进的道路，只要沿着这条道路走下去通过不断优化制程，未来的14nm、10nm只要按部就班就可以完成突破。同时作为追赶者本身就有后发的优势，专利保护期最大为20年，这也意味着后来者可以踩在前人的肩膀上前进。再加上资金投入上的优势——要知道ASML研发EUV光刻机的费用也只有40亿欧元，这在国内半导体每年2万亿的巨量需求面前可以说不值一提。

芯片并不是神造的，只是长期以来芯片很容易就可以购买到给了大家一个错觉，那就是我们没有必要自己完成整个芯片产业链，只要负责其中几个环节就可以，剩余的环节可以交给美国来完成。因此很长一段时间“造不如买”、“ 科技 无国界”、“拿来主义”等思想盛行，投入巨资进行自主研发反而成了一种错误的选择。

直到美国限制华为芯片后，曾经全球销量第一的华为一蹶不振时我们才发觉芯片产业的重要性。强大如华为尚且无法应对芯片禁令，那么其他那些更为弱小的企业一旦遇到和如今华为一样的困境还有抵抗之力吗？

所幸亡羊补牢为时未晚，从现在开始重视自主研发全力打造国产化芯片产业链依然有很大机会。要知道ASML在2004年才推出全球第一台134nm浸润式微影机完成了对昔日光刻机巨头尼康的超越，如今我们奋发图强在10年之内完成对ASML的超越也并非天方夜谭。

而等到我们的芯片产业完成了14nm、10nm、5nm、3nm、1nm……的突破之后，我们会发现所有曾经遭受的苦难都是值得的。

华为作为国内智能手机行业的技术天花板和全球5G通讯龙头，其在海内外市场的广泛影响力招来了国外厂商的妒忌。为了限制我国半导体行业的发展，以美国为首的半导体垄断联盟开始打压国产半导体厂商。

但华为终归是华为，在美国垄断联盟的高强度打压下，华为依旧在2021年4月22日完成麒麟芯片的商标注册。彼时，有关华为3纳米麒麟芯片正在设计的消息传播开来。不知大伙是否想过这样一个问题，倘若不计成本，华为能否制备出3纳米麒麟芯片呢？

我是柏柏说 科技 ，资深半导体 科技 爱好者。本期为大家带来的是：国内芯片代工制程的发展现状、若整合国内顶尖制程技术，华为3纳米麒麟芯片能否实现量产的分析。

芯片制程可分三大环节：逻辑芯片设计、芯片代工制造、芯片封装测试。为了便于大家理解，这里为大家逐个环节解析。首先是逻辑芯片设计，逻辑芯片设计需要经过很多环节，其中最重要的技术便是指令集架构。

在这里穿插一点，由于华为拥有ArmV8架构的永久使用权，在此推测麒麟9010有很大概率是基于ArmV8架构打造的。但Arm公司于2021年推出了新一代ArmV9架构，但因美国技术限制的影响，华为无法使用Arm公司最新推出的ArmV9架构。苹果A15以及骁龙895使用的是ArmV9架构。

回到国内，架构方面，我们拥有龙芯中科推出的具有自主知识产权的loong Arch架构，由于可以编译Linux *** 作系统，loong Arch架构可以用在手机芯片的设计当中。这给未来Loong Arch的推广以及国产指令集架构完成国产替代化埋下伏笔。

有关半导体芯片的封装测试，与我们在芯片代工领域被光刻机“卡脖子”的处境不同，我国在芯片封装测试环节中的技术比较可观。虽说与国外依旧存在一些距离，但可以满足半导体芯片封装技术的绝大部分要求。例如国内市占率第一，全球市占率13%的长电 科技 。

简单介绍完逻辑芯片设计与芯片封装测试，下面便是决定我国能否实现芯片自主化生产目标的关键因素“芯片代工环节”。芯片代工可分为晶圆制造、关键尺寸量测、晶圆曝光、刻蚀、清洗等环节。而在晶圆制造、刻蚀机、清洗、关键尺寸量测设备上，目前我国基本上能够实现自给自足的目标，最重要的便是光刻机。

换句话说，光刻机是制约我国半导体行业发展的关键因素。光刻机分为三大核心技术：双工件台、光刻光源、光刻镜头。双工件台我们有北京华卓精科，值得一提的是，华卓精科是继ASML之后，全球第二家掌握双工件台技术的中国厂商。上海微电子的28纳米浸入式光刻机，使用的双工件台系统便是华卓精科的。

光刻光源方面，清华大学破冰“稳态微聚束”光源，缩短了光源波长，助推我国未来半导体芯片制程的发展。长春光机所、上海光机所、哈工大团队着手EUV光源，成功破冰国外技术壁垒，推出了与ASML EUV光刻机同等效力的极紫外光源。

至于难度最高的光学镜头，中科院承接的超高能辐射光源、中科科仪旗下的中科科美推出的 直线式劳埃透镜镀膜装置及纳米聚焦镜镀膜装置，为光镜头提供了一定的技术支持。但这只是解决了光学镜头的其中一个环节，有关镜头的镜面打磨和材料等问题，还没有得到解决。换句话说，镜头已经是国产半导体需要着重攻坚的项目。目前我们只是实现了光镜技术从零到一的突破。

倘若排除成本，华为的3纳米麒麟芯片可以通过什么方式实现生产呢？

激光雕刻与采用石墨烯、硫化铂材料的浸入式生产。我国对激光技术的应用可谓炉火纯青，曾经卡住美国半导体发展十五年的福晶 科技 旗下的KBBF晶体便是一个很好的例子。采用激光雕刻，可以满足3纳米及3纳米以下的芯片生产。但该类方式的生产效率很慢，时间成本、人力成本以及设备后续的维修费也很高。

其次是石墨烯晶圆与硫化铂材料制程的半导体芯片，由于其内置规格的优越性与极高的热传导性、导电性。同等制程下制成的石墨烯芯片、硫化铂芯片其性能是传统硅基芯片的5~10倍。倘若不计较后续材料、技术推进所需的设备、人才培养费，石墨烯与硫化铂材料可以满足华为3纳米芯片的生产。

目前我们在芯片代工领域中实现了许多从无到有的突破，芯片制造已经来到了28纳米的制程节点。有关14纳米制程，中国电子信息产业发展研究院电子信息研究所所长温晓君在接受采访时表示：我国将在2022年完成14纳米项目的攻坚，实现14纳米制程设备的交付。祝愿国产半导体厂商愈发强大，在半导体领域中早日掌握自主权。

对于我国的半导体行业发展现状，大伙有什么想说的呢？对于国产半导体行业的发展，你有什么好的意见或是建议呢？欢迎在下方留言、评论。我是柏柏说 科技 ，资深半导体 科技 爱好者。关注我，带你了解更多资讯，学习更多知识。

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