台积电开启晶圆代工时代，成为集成电路中最为重要的一个环节。 1987 年，台积电的成立开启了 晶圆代工时代，尤其在得到了英特尔的认证以后，晶圆代工被更多的半导体厂商所接受。晶圆代工 打破了 IDM 单一模式，成就了晶圆代工+IC 设计模式。目前，半导体行业垂直分工成为了主流， 新进入者大多数拥抱 fabless 模式，部分 IDM 厂商也在逐渐走向 fabless 或者 fablite 模式。
全球晶圆代工市场一直呈现快速增长，未来有望持续 。晶圆代工+IC 设计成为行业趋势以后，受益 互联网、移动互联网时代产品的强劲需求，整个行业一直保持快速增长，以台积电为例，其营业收 入从 1991 年的 1.7 亿美元增长到 2019 年的 346 亿美元，1991-2019 年，CAGR 为 21%。2019 年全球晶圆代工市场达到了 627 亿美元，占全球半导体市场约 15%。未来进入物联网时代，在 5G、 人工智能、大数据强劲需求下，晶圆代工行业有望保持持续快速增长。
晶圆代工行业现状：行业呈现寡头集中。 晶圆代工是制造业的颠覆，呈现资金壁垒高、技术难度大、 技术迭代快等特点，也因此导致了行业呈现寡头集中，其中台积电是晶圆代工行业绝对的领导者， 营收占比超过 50%，CR5 约为 90%。
晶圆代工行业资金壁垒高。 晶圆代工厂的资本性支出巨大，并且随着制程的提升，代工厂的资本支 出中枢不断提升。台积电资本支出从 11 年的 443 亿元增长到 19 年的 1094 亿元，CAGR 为 12%。 中芯国际资本性支出从 11 年的 30 亿元增长到了 19 年的 131 亿元，CAGR 为 20%，并且随着 14 nm 及 N+1 制程的推进，公司将显著增加 2020 年资本性支出，计划为 455 亿元。巨额投资将众多 追赶者挡在门外，新进入者难度极大。
随着制程提升，晶圆代工难度显著提升。 随着代工制程的提升，晶体管工艺、光刻、沉积、刻蚀、 检测、封装等技术需要全面创新，以此来支撑芯片性能天花板获得突破。
晶体管工艺持续创新。 传统的晶体管工艺为 bulk Si，也称为体硅平面结构（Planar FET）。 随着 MOS 管的尺寸不断的变小，即沟道的不断变小，会出现各种问题，如栅极漏电、泄漏功 率大等诸多问题，原先的结构开始力不从心，因此改进型的 SOI MOS 出现，与传统 MOS 结 构主要区别在于：SOI 器件具有掩埋氧化层，通常为 SiO2，其将基体与衬底隔离。由于氧化 层的存在，消除了远离栅极的泄漏路径，这可以降低功耗。随着制程持续提升，常规的二氧 化硅氧化层厚度变得极薄，例如在 65nm 工艺的晶体管中的二氧化硅层已经缩小仅有 5 个氧 原子的厚度了。二氧化硅层很难再进一步缩小了，否则产生的漏电流会让晶体管无法正常工 作。因此在 28nm 工艺中，高介电常数（K）的介电材料被引入代替了二氧化硅氧化层（又称 HKMG 技术）。随着设备尺寸的缩小，在较低的技术节点，例如 22nm 的，短沟道效应开始 变得更明显，降低了器件的性能。为了克服这个问题，FinFET 就此横空出世。FinFET 结构 结构提供了改进的电气控制的通道传导，能降低漏电流并克服一些短沟道效应。目前先进制 程都是采用 FinFET 结构。
制程提升，需要更精细的芯片，光刻机性能持续提升。 负责“雕刻”电路图案的核心制造设备是光刻机，它是芯片制造阶段最核心的设备之一，光刻机的精度决定了制程的精度。第四 代深紫外光刻机分为步进扫描投影光刻机和浸没式步进扫描投影光刻机，其中前者能实现最 小 130-65nm 工艺节点芯片的生产，后者能实现最小 45-22nm 工艺节点芯片的生产。通过多 次曝光刻蚀，浸没式步进扫描投影光刻机能实现 22/16/14/10nm 芯片制作。到了 7/5nm 工艺， DUV 光刻机已经较难实现生产，需要更为先进的 EUV 光刻机。EUV 生产难度极大，零部件 高达 10 万多个，全球仅 ASML 一家具备生产能力。目前 EUV 光刻机产量有限而且价格昂 贵，2019 年全年，ASML EUV 销量仅为 26 台，单台 EUV 售价高达 1.2 亿美元。
晶圆代工技术迭代快，利于头部代工厂。 芯片制程进入 90nm 节点以后，技术迭代变快，新的制程 几乎每两到三年就会出现。先进制程不但需要持续的研发投入，也需要持续的巨额资本性支出，而 且新投入的设备折旧很快，以台积电为例，新设备折旧年限为 5 年，5 年以后设备折旧完成，生产 成本会大幅度下降，头部厂商完成折旧以后会迅速降低代工价格，后进入者难以盈利。
2.1摩尔定律延续，技术难度与资本投入显著提升
追寻摩尔定律能让消费者享受更便宜的 算 力，晶圆代工是推动摩尔定律最重要的环节。 1965 年， 英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔提出，当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目， 约每隔 18-24 个月便会增加一倍，性能也将提升一倍，这也是全球电子产品整体性能不断进化的核 心驱动力，以上定律就是著名的摩尔定律。换而言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔 18- 24 个月翻一倍以上。推动摩尔定律的核心内容是发展更先进的制程，而晶圆代工是其中最重要的 环节。
摩尔定律仍在延续。 市场上一直有关于摩尔定律失效的顾虑，但是随着 45nm、28nm、10nm 持续 的推出，摩尔定律仍然保持着延续。台积电在 2018 年推出 7nm 先进工艺，2020 年开始量产 5nm， 并持续推进 3nm 的研究，预计 2022 年量产 3nm 工艺。IMEC 更是规划到了 1nm 的节点。此外， 美国国防高级研究计划局进一步提出了先进封装、存算一体、软件定义硬件处理器三个未来发展研 究与发展方向，以此来超越摩尔定律。在现在的时间点上来看，摩尔定律仍然在维持，但进一步提 升推动摩尔定律难度会显著提升。
先进制程资本性投入进一步飙升 。根据 IBS 的统计，先进制程资本性支出会显著提升。以 5nm 节 点为例，其投资成本高达数百亿美金，是 14nm 的两倍，是 28nm 的四倍。为了建设 5nm 产线， 2020 年，台积电计划全年资本性将达到 150-160 亿美元。先进制程不仅需要巨额的建设成本，而 且也提高了设计企业的门槛，根据 IBS 的预测，3nm 设计成本将会高达 5-15 亿美元。
3nm 及以下制程需要采用全新的晶体管工艺。 FinFET 已经历 16nm/14nm 和 10nm/7nm 两个工艺 世代，随着深宽比不断拉高，FinFET 逼近物理极限，为了制造出密度更高的芯片，环绕式栅极晶 体管（GAAFET，Gate-All-Ground FET）成为新的技术选择。不同于 FinFET，GAAFET 的沟道被 栅极四面包围，沟道电流比三面包裹的 FinFET 更加顺畅，能进一步改善对电流的控制，从而优化 栅极长度的微缩。三星、台积电、英特尔均引入 GAA 技术的研究，其中三星已经先一步将 GAA 用 于 3nm 芯片。如果制程到了 2nm 甚至 1nm 时，GAA 结构也许也会失效，需要更为先进的 2 维 、 甚至 3 维立体结构，目前微电子研究中心（Imec）正在开发面向 2nm 的 forksheet FET 结构。
3nm 及以下制程，光刻机也需要升级。 面向 3nm 及更先进的工艺，芯片制造商或将需要一种称为 高数值孔径 EUV（high-NA EUV）的光刻新技术。根据 ASML 年报，公司正在研发的下一代极紫 外光刻机将采用 high-NA 技术，有更高的数值孔径、分辨率和覆盖能力，较当前的 EUV 光刻机将 提高 70%。ASML 预测高数值孔径 EUV 将在 2022 年以后量产。
除上面提到巨额资本与技术难题以外，先进制程对沉积与刻蚀、检测、封装等环节也均有更高的要 求。正是因为面临巨大的资本和技术挑战，目前全球仅有台积电、三星、intel 在进一步追求摩尔定 律，中芯国际在持续追赶，而像联电、格罗方德等晶圆代工厂商已经放弃了 10nm 及以下制程工艺 的研发，全面转向特色工艺的研究与开发。先进制程的进一步推荐节奏将会放缓，为中芯国际追赶 创造了机会。
2.2先进制程占比持续提升，成熟工艺市场不断增长
高性能芯片需求旺盛，先进制程占比有望持续提升。 移动终端产品、高性能计算、 汽车 电子和通信 及物联网应用对算力的要求不断提升，要求更为先进的芯片，同时随着数据处理量的增加，存储芯 片的制程也在不断升级，先进制程的芯片占比有望持续提升。根据 ASML2018 年底的预测，到 2025 年，12 寸晶圆的先进制程占比有望达到 2/3。2019 年中，台积电 16nm 以上和以下制程分别占比 50%，根据公司预计，到 2020 年，16nm 及以下制程有望达到 55%。
CPU、逻辑 IC、存储器等一般采用先进制程（12 英寸），而功率分立器件、MEMS、模拟、CIS、 射频、电源芯片等产品（从 6μm 到 40nm 不等）则更多的采用成熟工艺（8 寸片）。 汽车 、移动 终端及可穿戴设备中超过 70%的芯片是在不大于 8 英寸的晶圆上制作完成。相比 12 寸晶圆产线，8 寸晶圆制造厂具备达到成本效益生产量要求较低的优势，因此 8 寸晶圆和 12 寸晶圆能够实现优 势互补、长期共存。
受益于物联网、 汽车 电子的快速发展，MCU、电源管理 IC、MOSFET、ToF、传感器 IC、射频芯 片等需求持续快速增长。 社会 已经从移动互联网时代进入了物联网时代，移动互联网时代联网设备 主要是以手机为主，联网设备数量级在 40 亿左右，物联网时代，设备联网数量将会成倍增加，高 通预计到 2020 年联网 设备数量有望达到 250 亿以上。飙升的物联网设备需要需要大量的成熟工艺 制程的芯片。以电源管理芯片为例，根据台积电年报数据，公司高压及电源管理晶片出货量从 2014 年的 1800 万片（8 寸）增长到 2019 年的 2900 万片，CAGR 为 10%。根据 IHS 的预测，成熟晶 圆代工市场规模有望从 2020 年的 372 亿美元增长到 2025 年的 415 亿美元。
特色工艺前景依旧广阔，主要代工厂积极布局特色工艺。 巨大的物联网市场前景，吸引了众多 IC 设计公司开发新产品。晶圆代工企业也瞄准了物联网的巨大商机，频频推出新技术，配合设计公司 更快、更好地推出新一代芯片，助力物联网产业高速发展。台积电和三星不仅在先进工艺方面领先布局，在特色工艺方面也深入布局，例如台积电在图像传感器领域、三星在存储芯片领域都深入布 局。联电、格罗方德、中芯国际、华虹半导体等代工厂也全面布局各自的特色工艺，在射频、 汽车 电子、IOT 等领域，形成了各自的特色。
5G 时代终端应用数据量爆炸式提升增加了对半导体芯片的需求，晶圆代工赛道持续繁荣。 随着对 于 5G 通信网络的建设不断推进，不仅带动数据量的爆炸式提升，要求芯片对数据的采集、处理、 存 储 效率更高，而且也催生了诸多 4G 时代难以实现的终端应用，如物联网、车联网等，增加了终 端对芯片的需求范围。对于芯片需求的增长将使得下游的晶圆代工赛道收益，未来市场前景极其广 阔。根据 IHS 预测，晶圆代工市场规模有望从 2020 年的 584 亿美元，增长到 2025 年的 857 亿美 元，CAGR 为 8%。
3.15G 推动手机芯片需求量上涨
5G 手机渗透率快速提升。手机已经进入存量时代，主要以换机为主。2019 年全球智能手机出货量 为 13.7 亿部，2020 年受疫情影响，IDC 等预测手机总体出货量为 12.5 亿台，后续随着疫情的恢 复以及 5G 产业链的成熟，5G 手机有望快速渗透并带动整个手机出货。根据 IDC 等机构预测，5G 手机出货量有望从 2020 年的 1.83 增长到 2024 年的 11.63 亿台，CAGR 为 59%。
5G 手机 SOC、存储和图像传感器全面升级，晶圆代工行业充分受益。 消费者对手机的要求越来越 高，需要更清晰的拍照功能、更好的 游戏 体验、多任务处理等等，因此手机 SOC 性能、存储性能、 图像传感器性能全面提升。目前旗舰机的芯片都已经达到了 7nm 制程，随着台积电下半年 5 nm 产 能的释放，手机 SOC 有望进入 5nm 时代。照片精度的提高，王者荣耀、吃鸡等大型手游和 VLOG 视频等内容的盛行，对手机闪存容量和速度也提出了更高的要求，LPDDR5 在 2020 年初已经正式 亮相小米 10 系列和三星 S20 系列，相较于上一代的 LPDDR4，新的 LPDDR5 标准将其 I/O 速 度从 3200MT/s 提升到 6400MT/s，理论上每秒可以传输 51.2GB 的数据。相机创新是消费者更 换新机的主要动力之一，近些年来相机创新一直在快速迭代，一方面，多摄弥补了单一相机功能不 足的缺点，另一方面，主摄像素提升带给消费者更多的高清瞬间，这两个方向的创新对晶圆及代工 的需求都显著提升。5G 时代，手机芯片晶圆代工市场将会迎来量价齐升。
5G 手机信号频段增加，射频前端芯片市场有望持续快速增长。射频前端担任信号的收发工作，包 括低噪放大器、功率放大器、滤波器、双工器、开关等。相较于 4G 频段，5G 的频段增加了中高 频的 Sub-6 频段，以及未来的更高频的毫米波频段。根据 yole 预测，射频前端市场有望从 2018 年 的 149 亿美元，增长到 2023 年的 313 亿美元，CAGR 为 16%。
3.2云计算前景广阔，服务器有望迎来快速增长
2020 年是国内 5G 大规模落地元年，有望带来更多数据流量需求 。据中国信通院在 2019 年 12 月 份发布的报告，2020 年中国 5G 用户将从去年的 446 万增长到 1 亿人，到 2024 年我国 5G 用户 渗透率将达到 45%，人数将超过 7.7 亿人，全球将达到 12 亿人，5G 用户数的高增长带来流量的 更高增长。
5G 时代来临，云计算产业前景广阔。 进入 5G 时代，IoT 设备数量将快速增加，同时应用的在线 使用需求和访问流量将快速爆发，这将进一步推动云计算产业规模的增长。根据前瞻产业研究院的 报告，2018 年中国云计算产业规模达到了 963 亿元，到 2024 年有望增长到 4445 亿元，CAGR 为 29%，产业前景广阔。
边缘计算是云计算的重要补充，迎来新一轮发展高潮。 根据赛迪顾问的数据，2018 年全球边缘计 算市场规模达到 51.4 亿美元，同比增长率 57.7%，预计未来年均复合增长率将超过 50%。而中国 边缘计算市场规模在 2018 年达到了 77.4 亿元，并且 2018-2021 将保持 61%的年复合增长率，到 2021 年达到 325.3 亿元。
服务器大成长周期确定性强。 服务器短期拐点已现，受益在线办公和在线教育需求旺盛，2020 年 服务器需求有望维持快速增长。长期来看，受益于 5G、云计算、边缘计算强劲需求，服务器销量 有望保持持续高增长。根据 IDC 预测，2024 年全球服务器销量有望达到 1938 万台，19-24 年， CAGR 为 13%。
服务器半导体需求持续有望迎来快速增长，晶圆代工充分受益。 随着服务器数量和性能的提升，服 务器逻辑芯片、存储芯片对晶圆的需求有望快速增长，根据 Sumco 的预测，服务器对 12 寸晶圆 需求有望从 2019 年的 80 万片/月，增长到 2024 年的 158 万片/月，19-24 年 CAGR 为 8%。晶圆 代工市场有望充分受益服务器芯片量价齐升。
3.3三大趋势推动 汽车 半导体价值量提升
传统内燃机主要价值量主要集中在其动力系统。 而随着人们对于 汽车 出行便捷性、信息化的要求逐 渐提高， 汽车 逐步走向电动化、智能化、网联化，这将促使微处理器、存储器、功率器件、传感器、 车载摄像头、雷达等更为广泛的用于 汽车 发动机控制、底盘控制、电池控制、车身控制、导航及车 载 娱乐 系统中， 汽车 半导体产品的用量显著增加。
车用半导体有望迎来加速增长。 根据 IHS 的报告，车用半导体销售额 2019 年为 410 亿美元，13- 19 年 CAGR 为 8%。随着 汽车 加速电动化、智能化、网联化，车用芯片市场规模有望迎来加速， 根据 Gartner 的数据，全球 汽车 半导体市场 2019 年销售规模达 410.13 亿美元，预计 2022 年有望 达到 651 亿美元，占全球半导体市场规模的比例有望达到 12%，并成为半导体下游应用领域中增 速最快的部分。
自动驾驶芯片要求高，有望进一步拉动先进制程需求。 自动驾驶是通过雷达、摄像头等将采集车辆 周边的信息，然后通过自动驾驶芯片处理数据并给出反馈，以此降低交通事故的发生率、提高城市 中的运载效率并降低驾驶员的驾驶强度。自动驾驶要求多传感器之间能够及时、高效地传递信息， 并同时完成路线规划和决策，因此需要完成大量的数据运算和处理工作。随着自动驾驶级别的上升， 对于芯片算力的要求也越高，产生的半导体需求和价值量也随之水涨船高。英伟达自动驾驶芯片随 着自动驾驶级别的提升，芯片制程也显著提升，最早 Drive PX 采用的是 20nm 工艺，而最新 2019 年发布的 Drive AGX Orin 将会采用三星 8nm 工艺。根据英飞凌的预测，自动驾驶给 汽车 所需要的 半导体价值带来相当可观的增量，一辆车如果实现 Level2 自动驾驶，半导体价值增量就将达到 160 美元，若自动驾驶级别达到 level4&5，增量将会达到 970 美元。
3.4IoT 快速增长，芯片类型多
随着行业标准完善、技术不断进步、政策的扶持，全球物联网市场有望迎来爆发性增长。GSMA 预 测，中国 IOT 设备联网数将会从 2019 年的 36 亿台， 增到 到 2025 年的 80 亿台，19-25 年 CAGR 为 17.3%。根据全球第二大市场研究机构 MarketsandMarkets 的报告，2018 年全球 IoT 市场规模 为 795 亿美元，预计到 2023 年将增长到 2196 亿美元，18-23 年 CAGR 为 22.5%。
物联网的发展需要大量芯片支撑，半导体市场规模有望迎来进一步增长 。物联网感知层的核心部件 是传感器系统，产品需要从现实世界中采集图像、温度、声音等多种信息，以实现对于所处场景的 智能分析。感知需要向设备中植入大量的 MEMS 芯片，例如麦克风、陀螺仪、加速度计等；设备 互通互联需要大量的通信芯片，包括蓝牙、WIFI、蜂窝网等；物联网时代终端数量和数据传输通道 数量大幅增加，安全性成为最重要的需求之一，为了避免产品受到恶意攻击，需要各种类型的安全 芯片作支持；同时，身份识别能够保障信息不被盗用，催生了对于虹膜识别和指纹识别芯片的需求； 作为物联网终端的总控制点，MCU 芯片更是至关重要，根据 IC Insights 的预测，2018 年 MCU 市 场规模增长 11%，预计未来四年内 CAGR 达 7.2%，到 2022 年将超过 240 亿美元。
4.1 国内 IC 设计企业快速增长，代工需求进一步放量
国内集成电路需求旺盛，有望持续维持快速增长。 国内集成电路市场需求旺盛，从 2013 年的 820 亿美元快速增长到 2018 年的 1550 亿美元，CAGR 为 13.6%，IC insight 预测，到 2023 年，中国 集成电路市场需求有望达到 2290 亿美元，CAGR 为 8%。但是同时，国内集成电路自给率也严重 不足，2018 年仅为 15%，IC insight 在 2019 年预测，到 2023 年，国内集成电路自给率为 20%。
需求驱动，国内 IC 设计快速成长。 在市场巨大的需求驱动下，国内 IC 设计企业数量快速增加，尤 其近几年，在国内政策的鼓励下，以及中美贸易摩擦大的背景下，IC 设计企业数量加速增加，2019 年底，国内 IC 设计企业数量已经达到了 1780 家，2010-2019 年，CAGR 为 13%。根据中芯国际 的数据，国内 IC 设计公司营收 2020 年有望达到 480 亿美元，2011-2020 年 CAGR 为 24%，远 高于同期国际 4%的复合增长率。
国内已逐步形成头部 IC 设计企业。 根据中国半导体行业协会的统计，2019 年营收前十的入围门槛 从 30 亿元大幅上升到 48 亿元，这十大企业的增速也同样十分惊人，达到 47%。国内 IC 企业逐步 做大做强，部分领域已经形成了一些头部企业：手机 SoC 芯片领域有华为海思、中兴微电子深度 布局；图像传感领域韦尔豪威大放异彩；汇顶 科技 于 2019 年引爆了光学屏下指纹市场；卓胜微、 澜起 科技 分别在射频开关和内存接口领域取得全球领先。IC 设计企业快速成长有望保持对晶圆代 工的强劲需求。
晶圆代工自给率不足。 中国是全球最大的半导体需求市场，根据中芯国际的预测，2020 年中国对 半导体产品的需求为 2130 亿美元，占全球总市场份额为 49%，但是与之相比的是晶圆代工市场份 额严重不足，根据拓墣研究的数据，2020Q2，中芯国际和华虹半导体份额加起来才 6%，晶圆代 工自给率严重不足，尤其考虑到中国 IC 设计企业数量快速增长，未来的需求有望持续增长，而且， 美国对华为等企业的禁令，更是让我们意识到了提升本土晶圆代工技术和产能的重要性。
4.2政策与融资支持，中国晶圆代工企业迎来良机（略）
晶圆代工需求不断增长，但国内自给严重不足，受益需求与国内政策双重驱动，国内晶圆代工迎来 良机。建议关注：国内晶圆代工龙头，突破先进制程瓶颈的中芯国际-U、特色化晶 圆代工与功率半导体 IDM 双翼发展的华润微华润微、坚持特色工艺，盈利能力强的华虹半导体华虹半导体。
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（报告观点属于原作者，仅供参考。作者：东方证券，蒯剑、马天翼）
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设计和工艺都是芯片制造的两大难点，两者一定程度上相辅相成，在我看来还是工艺相对更难一些。
美国有大量的芯片设计公司，高通，AMD，NVIDIA等等，这些公司都拥有世界一流的芯片设计师，AMD曾经还有自己的芯片制造工厂，但是迫于巨大的财务压力，把厂子给卖了，就是如今的GF。现在有能力同时设计和制造处理器芯片的大厂也就剩下英特尔和三星了，可见建设和维持芯片制造厂的难度之大。
除去CPU、GPU等复杂的高端芯片，还有许许多多的各类小芯片在我们周围的各种电子设备中，即使是在国内，能够设计这类芯片的公司也有很多很多， 但是他们的共同特点就是在芯片设计好之后需要交给芯片代工厂制造，然后才能生产出成品芯片投入市场。
全球的芯片代工制造厂就只有台积电、三星、GF这样的了了几家， 因为半导体芯片的生产制造过程极其复杂，不仅要购买天价设备，投入巨大研发人员，还要未雨绸缪，工艺随时更新换代（28nm—16nm—10nm—7nm），同时还少不了丰富的芯片制造经验。 台积电一年为研发和新建晶圆厂投资就达数百亿元，还得持续不断的投入，真不是一般公司能玩得起的。
优秀的芯片设计可以保证在现有工艺下更好的产品质量和良率，但是如果代工厂的工艺本身不过关，就无法做好这个芯片，投入市场更是无从谈起。 台湾的联发科和众多 科技 企业一定程度上也是借助台积电强大的芯片生产能力崛起的，苹果IPhone一款手机同时使用两家不同的代工芯片都会引起能耗差距和全球用户的关注，可想而知，芯片工艺水平是多么重要。
国内大陆现在有麒麟、有龙芯，但是至今还没有芯片制造商，大都是拿到别人那里代工，这里面国内有人才和资金的困难，也有欧美国家限制出口高端设备的因素， 试想你自主研发的芯片如果找不到代工就只是一张图纸而已，所以说即使芯片设计能力不够强，保证能用还是没问题的，但是如果没有先进成熟的制造工艺和工厂，这个芯片就无从谈起。
我们往往会有一种错觉，认为芯片制造工艺要比芯片设计要难，其实这是一个常见的误区。
持有这种观点的人往往会举这样的例子：在芯片设计上，华为海思已经是世界一流水平，完全不输给美国、韩国等国家；而在芯片制造上我们还要依赖台积电代工，中芯国际作为中国大陆最强的芯片制造厂商，目前也才刚刚攻克14nm工艺，离最先进的7nm还有不小的差距。
这样的证明有一个逻辑问题：我们在芯片行业某个领域有优势并不代表就容易，在另一个领域处于劣势也不代表这件事情本身就更难。
同样用华为海思的例子，麒麟芯片虽然是华为自己研发的，但是到目前为止它用的还是ARM的公版架构，麒麟的GPU也不是自研的，所以不能简单地下结论说芯片制造要比芯片设计要难。
芯片制造确切地说是一个烧钱的生意，像台积电这样的大厂每年的投资就要达到好几百亿。芯片制造很多时候是一个赢家通吃的市场，它不仅难在技术，更多的时候是对资本的要求。
几个小时前的消息，芯片制造业的巨头格罗方德宣布暂停所有7nm FinFET 技术的研发，这意味着未来参与7nm竞争的芯片大厂仅剩英特尔、台积电和三星三家，中芯国际还处于第二梯队。像格罗方德这样的巨头并不是技术实力不济而退出，更多的原因是因为在资本上耗不起了。
华为当初选择切入芯片设计领域是非常明智的选择，芯片设计不仅处于产业链的上游利润相对较高，并且也不像芯片制造那样对资本、设备有特别高的依赖。但这并不代表说芯片设计就要比芯片制造（工艺）容易，要知道华为海思能有今天的地位也是奋斗了整整14年的结果。
所以单纯地去讨论芯片制造工艺和芯片设计哪个更难并没有太大的意义，更重要的是从全局的角度去看行业中的那些领域可以和别人合作，那些领域必须自己干，避免卡脖子的情况出现。
设计、工艺都难，而制造芯片的那个设备制造更难。总之一句话：芯片产业代表了当今制造业最高水平，拥有全产业链则傲视群雄独霸天下。
真懂行业术语的人不多，反正了解制造业的人都知道，装备才是代表制造业水平的标志，也就是到一个工厂，看他用的什么设备，设备越先进，制造水平也就越高。
现在，绝大多数国家都是卡在制造芯片的设备上，这设备制造水平最高就荷兰。美国为了垄断，禁止这套设备随便卖。全球最大芯片光刻设备市场供货商阿斯麦2018年年产24台，2019年能达到年产40台的产能。 但就是这样单价超亿美元的昂贵设备，他们却不卖给全球电子产品市场增长最快的第二大经济体。
对于普通人来说，光刻机或许是一个陌生的名词，但它却是制造大规模集成电路的核心装备，每颗芯片诞生之初，都要经过光刻技术的锻造。
有个故事，日本一个工程师当年为了偷学德国先进的纺织机械制造技术，自断一条腿，在德国厂家旁边开饭店，通过接触德国工程师，偷学了技术，并加以改进，而这个光刻机可不是一己之力就能偷学到，光刻机被业界誉为集成电路产业皇冠上的明珠，研发的技术门槛和资金门槛非常高。也正是因此，能生产高端光刻机的厂商非常少，最先进的14nm光刻机就只剩下ASML，日本佳能和尼康已经基本放弃第六代EUV光刻机的研发。
那为何禁止随便卖呢？
这就不得不说《瓦森纳协定》，又称瓦森纳安排机制，全称为《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳安排》，目前共有包括美国、日本、英国、俄罗斯等40个成员国。尽管“瓦森纳安排”规定成员国自行决定是否发放敏感产品和技术的出口许可证，并在自愿基础上向“安排”其他成员国通报有关信息。但“安排”实际上完全受美国控制。当“瓦森纳安排” 某一国家拟向非成员国出口某项高技术时，美国甚至直接出面干涉。
机器总是人造的，想造出最好的机器，仅靠模仿肯定不行。创新的基础是学习，同时还要有不服输的劲头，现在是人家不给你学习机会，自己琢磨还得有一个相当长的过程，最快也要十年八年。
加油！
芯片虽小却有大学问，我国要是具备自主设计和生产高端芯片的能力，就是真正被世界公认的制造业强国了。显然，我国还有很长的路要走，不可能一蹴而就。这些年来，国内很多企业学会了投机取巧，包括中兴也一样，否则不会被人轻易抓住把柄。创新口号喊得响，却没有实质的自主创新，企业发展是虚胖，追逐利益但武功全废，没有真本事。我国一直提倡工匠精神，但没有营造培养工匠的环境，整个 社会 浮躁，缺乏专注干成事的氛围。
工艺更难。对于大陆来说，在芯片工艺上的落后，永远是一种刺痛。
以手机处理器为例，华为的麒麟处理器，尤其是到了麒麟 970 这一代，设计上，已经完全不输美国高通和韩国三星了。
但是麒麟 970 的生产，没有任何一家大陆厂商能做。华为虽然能设计，但也生产不了，只能交给台积电。
为什么？现在手机处理器上最先进的工艺，是 10 nm 工艺，垄断在台积电和三星手上。
而大陆最一的中芯国际，才能做 28nm 的工艺，这是三星五年前淘汰的工艺。
还有电脑处理器，英特尔为什么排第一？因为它用的是 14nm 工艺，马上 10nm 工艺也量产了。
而中国电脑处理器，最强的是龙芯处理器，性能远远落后于英特尔。为什么？因为龙芯用的是落后的 28nm 工艺，耗电量高，在同样的功率下，必然性能远远落后。
为什么大陆还在用落后的 28nm、45nm 工艺呢？
因为加工处理器，需要光刻机，而最先进的光刻机，垄断在荷兰 AMSL 公司手上。美国不允许 AMSL 把最先进的光刻机卖给大陆，大陆只能引进中低端的光刻机，最高只能做到 28nm 工艺。
好在大陆现在也认识到问题严重，中芯国际加大研发，预计几年内就能上马最先进的 7nm 工艺，到时候，就能大大缩短中外的工艺差距。
芯片是一个体系化的，只有全部的产业链都配合好了才能进行生产，无论是设计、工艺、制造都一样，但是整体看起来还是工艺更难。特别是从华为的海思芯片的成功来看，工艺太难了。
一、设计难，但是也有基础
芯片设计上就是一套解决方案，而美国有大量的芯片设计公司，比如高通，AMD，NVIDIA，三星，苹果等等，这些设计公司就具有非常强大的设计能力。
我国的华为海思麒麟芯片也一样，依靠强大的设计能力，麒麟芯片自己成为了国产芯片的重要的标杆企业，也是少数具备自主研发设计能力的企业。
现在海思麒麟芯片已经和高通芯片在争夺全球芯片第二的席位，仅次于苹果的A系列芯片，这不得不说是巨大的成功。
二、工艺难，所以我国芯片远远落后
在芯片的工艺上，我国是远远落后的，比如我国现在还在做28nm的芯片，但是现在高通已经做了7nm芯片，中间至少差了3代，现在我国28nm的中芯国际的工艺是三星五年前的工艺，由此可见差距有多大。
在电脑芯片也是一样，Intel马上就要做10nm级别的芯片了，我们还是远远落后。 而且芯片是没办法跨代发展的，你只有现生产了45nm的芯片才能生产28nm的芯片，而不是直接生产14nm的芯片，因为技术难题根本没办法跨代解决，只能一个个攻克。
现在有华为的海思麒麟芯片，还有寒武纪的AI芯片，我国芯片发展在加速了。而小米的芯片还是相当低端和落后的。
你认为华为芯片能超过苹果A系列芯片吗?
当地时间4月16日，美国商务部发布出口权拒绝令，禁止美国企业向中兴通讯销售元器件，时间长达七年。在此之前，中国虽然拥有全世界最大的半导体市场，但每年需要进口的芯片价值高达2000亿美元，2017年更是达到了2600亿美元。 在这样的情况下的禁令虽然给一些企业带来了不小的冲击，但从某种意义上也促使了我国尽快进入“芯片自强”的时代。
芯片设计与工艺哪个更难，不如问，芯片设计和芯片工艺哪个更是阻止我们“芯片自强”的拦路虎？
尽管我国之前每年都要进口大量的进口芯片，但这并不代表我国没有芯片设计的人才。在以前，由于市场上已经有了性能优良的芯片，购买比投入设计更加划算，没有很多机会给科研工作者去设计芯片再更新迭代，因此我国芯片设计行业不够活跃，而现在，国家越来越重视“芯片自强”，设计工作者们也有了机会开始大显身手。事实上， 2015年，我国发射的两颗北斗导航卫星使用的就是我国自主研发设计的“龙芯”特制芯片。 由此可见，芯片设计虽然困难，但我国绝不是没有相关人才。
但是对于芯片制造所需要的设备，我国却始终不能从官方途径大规模引进，只能通过特殊途径少量购买，即使掌握了核心的技术，没有硬件设施的支持，也很难成功制造出。
因此， 虽然芯片工艺和芯片设计各有各的困难之处，对我国现状来说，还是芯片工艺更加的困难。
芯片制作完整过程包括：芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个主要环节，其中每个环节都是技术和 科技 的体现。对于芯片来说设计和工艺都很复杂，但是相比较而言，制造工艺更难！！
我有幸在一家业界较大的封装测试代工企业从事过设备工程师2年，大概说一下其中的体会。
(封装只是整个芯片制作过程中的一小部分)
1，流程较多
整个工厂主要分为切片、焊线、模压、印字、电镀/植球、测试等，每一次工艺或者制程更新和改进，对于每个车间来说都要做可行性认证、改换模，上下流程车间的对接。
2，技术要求高
我们当时给华为海思和展讯代工过，技术要求非常高，有时候整个车间试做一个月，有时候仅仅其中设备的ESD不过关，就要重新改进工艺。
3，产品良率要求高
芯片价格不便宜，我们模压车间每天要过量上百万颗芯片，良率低于99.98％，就要停机溯源。重大不良率，主管领导要降级。
4，设备价格高
工厂所有的设备都是日本品牌，我们车间的设备总价值过5亿人民币。
5，工程师培训周期长
工艺工程师平均培训周期要3年以上。
国产芯片真正想在设计和制作工艺上赶超日美，还需更大的努力，政策的扶持，资本的推崇！！
工艺更难。芯片产业共有六个环节:软件(EDA)工具.芯片设计.芯片制造.封装测试.材料供应.制芯设备。我们目前最大难点就是光刻机技术，据我所知现在只有荷兰这个国家可生产光刻机，光刻机是制造芯片最核心设备，制造芯片如没有它那就是"痴人说梦"，联想近段时间很多人都挥手要做芯片，特别还有一些知名企业家准备斥巨资投入"芯片运动"，这不是贻笑大方吗？
连美国 科技 这么强大的国家也要荷兰提供帮助，美国英特尔.MAD.英伟达等公司都是荷兰(ASML)最大的客户，并且ASML光刻机是荷兰独有并垄断的，全世界都要向它纳米进贡。
我国有些企业曾经多次想购买ASML光刻机，最后都以失败告终。究其原因两个:一.不敢得罪最大的客户美国公司，二.不想失去这么好赚钱的买卖。
所以我们现在需要静下心来，认识目标，找出短板的原因，而不能一味躁动，心血来潮。只有认清形势，找对目标，那总有一天凭着中华儿女的智慧可以解决"芯片"问题。看将来必是中国人的世界！
只能说都不容易，不管是设计还是工艺，对于半导体行业而言都是壁垒所在。
这也是中国芯片一直攻克不了的问题，这需要整个产业链的协同，包括人才、产业等，这点需要一个长期的过程才能形成，这也是硅谷不可替代的所在。
回答来自 科技 行者团队成员——李祥敬
在 科技 领域，其实芯片生产和设计都很难，因为这两者的技术要求都非常高，属于最“高、精、尖”领域。同时，芯片行业也是最烧钱的行业，在移动芯片的 科技 企业中，目前只有苹果、高通、华为、三星、联发科这五家做得最好，虽然前后有不少世界级 科技 企业进入过这个领域，但是这些企业几乎都是知难而退！
在芯片设计方面，我国华为现在也算是国际芯片设计企业中的佼佼者，但也是在最近几年才真正做得起来。现在已经在猛力追赶苹果、高通这些老牌 科技 企业。
而我国台湾的联发科在国内市场是“日落西山”，当年在国内手机厂商中“事故频发”，把自己作死了，现在依然在低端市场徘徊。
而在芯片制造方面，目前能生产高端芯片的也只有台积电、三星。因为生产芯片的技术几乎全都掌握在荷兰大佬——ASML公司手中。而且一直以来，中国都是被西方大国列入禁止输入“高精尖”技术的国家名单。所以，中国内地 科技 企业几乎没得接触光刻机。
去年，谣传的《突破荷兰技术封锁，弯道超车》等文章，说中科院已经研制出了能够制造高精度CPU的国产光刻机，而后来被证实：这种光刻机不是用来光刻CPU的，而是用便宜光源实现较高分辨率，用于一些特殊制造场景。
我们中国举国之力依然很难研制这种光刻机，足以证明光刻机技术难突破。但是，我国中芯国际也算很争气了，现在也能制造一些低端芯片，有努力就有希望！
所以，你说芯片设计和制造领域有容易的吗？都没有容易容易做的，我国华为能做到今天，是因为2004年已经开始组建团队去做，到2015年才做出有点起色的麒麟950，才到今天的麒麟980，一路艰辛！
到如今，小米公司也入了坑，但是发布了澎湃S1之后，澎湃S2到现在依然不见踪影，虽然路途艰险，但是还是希望小米一直把芯片做下去，毕竟芯片就像人的咽喉，一直被人扼住，还是逃不出别人的手掌心。华为和小米都是民族企业，我是会一如既往地支持它们的！
你好，没有哪个更难的，芯片设计与生产芯片是一体的，哪个环节是短板，相对就难。
我们来看看中国在芯片设计和芯片制造方面与全球顶尖的差距。
一、芯片设计，根据工程院士倪光南的说法：中国做的不错目前中国的芯片设计企业非常多，有统计数据说达到1400多家。
可见，中国芯片设计已经百花齐放，根据中国工程院院士倪光南的说法：在芯片设计方面，中国干的不错。
除了华为海思芯片设计已经是顶尖水平雅虎，最近中兴宣布7nm芯片量产引起很大轰动，其实也是属于芯片设计的突破成绩。
也就是说，设计完成后，大批量的制造芯片，这是中国大陆芯片产业链中最薄弱的环节。
而且这个环节不光是中国大陆薄弱，美国其实也是不行的，无非只是掌控了技术保护而已。
目前芯片量产做的比较好的，那就是中国台湾的台积电和韩国的三星。所以特朗普一直想要台积电去美国设厂，生产芯片。
二、目前中国芯片制造环节在更新迭代中，至少会落后10年以上目前在中国大陆芯片制造领域最好的公司就是叫做中芯国际。
公司的总部就在上海，就像它的自身宣传：中国内地技术最先进、配套最完善、规模最大、跨国经营的集成电路制造企业。
中芯国际目前能够生产0.35微米到14纳米的芯片。
目前中芯国际的工艺技术水平如何呢？
再来看看韩国三星，已经计划在下半年也会开始量产5纳米芯片。而目前大陆的中芯国际今年才能实现量产是14nm。
不过，我们要知道的是，目前现实生活中，大部分的芯片需求并不是高精尖的。总体来说，市场需求有70%的芯片都是在14nm以下的。
不管怎么说，我们在芯片制造上已经迈出非常重要的一步，但是差距也是明显的。
这个差距并不代表芯片制造就比较难，而是我们的芯片制造产业链环节发展比较晚，需要有时间去消化掉全面落下的部分而已，但是攻破顶级技术是自然而然的。
总之，目前芯片设计对我们而言已经是领先的，但是芯片制造尤其是相关的工具，比如光刻机等才是我们的最大的短板。大家也知道，中国大陆制造芯片需要买光刻机，而美国是千方百计的阻拦，就是这个点卡住，并不是说芯片制造就比芯片设计难，这就是我的观点，谢谢。
设计芯片是理论基础，好比中国科学院士
中国科学院士好获取吗？难
芯片设计你说简单吗？不容易
需要丰富的电子理论知识，半导体知识，电路设计，半导体工艺等很多相关的知识。
芯片设计步骤简单分为以下几部：
现在一家大的公司，功能强的芯片 比如海思设计的手机芯片，现在都不是一个人完成的，都是按照功能模块分好几个人设计完成的，强调团队合作精神。
生产芯片是实践基础，好比中国工程院士中国工程院士好获取吗？难
工程院士需要忍受寂寞，需要忍受付出
芯片产生看起来简单，买到先进的设备生产即可，其实没那么简单，最近大家都知道，一台最先进ASML的设备 是我们一生估计都没机会挣到的，你以为买回来就可以了吗？中芯国际就可以生产7nm的芯片了吗？
我告诉您，没那么简单，这个家伙光说明书就是上万页，需要几个工程师去摸索，生产出来芯片后还有良率问题，人家还不会教您。
总体来说，目前大部分公司都重视芯片设计，由于国内的都是SOC fabless公司，不需要生产，由于公司多，需求就多，导致芯片设计人员很抢手，而对于生产芯片来说，就几家公司，学了这个专业，都没有其他单位坑给你，你说冤不冤？不过如果你真的对ASML的设备弄成专家，待遇也不是很差，设备一停，一天的钱也不少呀！至于难度哪个更大？你说呢
我们需要二院院士！我是番皮，告诉您不要选错行，一旦入错行，十年泪茫茫。
题主问的这个问题里面有一个小问题，就是生产芯片指的是制作芯片还是封装芯片。不过这并不影响问题的答案，毫无疑问，设计芯片是最难的。那为什么中兴事件发生后，国内舆论一片哗然，似乎都把注意力放在了芯片的制作工艺如何复杂和制作设备如何昂贵上了。这个问题稍后再论。舆论的注意力似乎表明芯片的制作是最难的，其实不然。
芯片产业按照产业链的先后顺序分为设计、制作和封装，其难度也是递减的。目前，中国大陆的芯片企业大多还是停留在芯片的封测上。台湾地区和日、韩在芯片的制作上有很强的竞争力。
先说芯片的封装，说的直白一点就是给芯片接上引脚，加上外壳，难后进行各种测试，包括功能和性能测试。这个环节在芯片产业链中是最容易的，这也很容易理解。
接下来说芯片的制作。芯片的制作工艺用一个比喻来形容就是把石头变成金子的过程。随着芯片集成度的提高，其工艺是越来越复杂，所需的投入也是十分巨大的。中兴事件发生后，又一个传闻就是芯片制作工艺中有一种叫光刻机的设备是对我们国家禁运的。这个传闻后来被辟谣了。但是光刻机设备确实非常昂贵，全世界只有荷兰一家企业在商用生产。除了这个工艺，还有什么蚀刻、掺杂等等复杂。不管哪个环节的工艺，洁净度的要求都非常的高，一旦一个环节出问题，就得重新来。
然后来说说芯片的设计。芯片的设计为什么说是最难的。用过芯片的人都知道，我们在使用芯片的过程中接触的更多的是软件，有固件、指令集、编译器、寄存器配置。初学者光是想用好一个并不复杂的功能芯片就感到有点吃力了，何况设计呢？所有这些都是有无数聪明的脑袋经历无数白天黑夜的努力设计出来的。我们国家芯片设计人才总体来说是非常缺乏的，有一个很重要的原因就是没有相应的产业来培养，教育环节与产业环节脱节比较严重。
最后来说说，为什么舆论的注意力都放在了芯片的制作上呢？其实，这跟我们目前 社会 普遍存在的“重物轻人”观念有关。芯片的制作需要在“物”上有巨大的投入，自然吸引了很多人的目光。芯片的制作从其工艺的复杂程度来说，确实是有难度的。但是一项工艺一旦被研发出来，便可用来生产无数种类型的芯片。理论上，工艺是可以复制的，而芯片的设计人才的培养难度就大多了。
近期，芯片又再成为热议话题，这是因为在当今 社会 ，芯片已经成为不可或缺的核心技术产品，大到航空，小到电灯，几乎是各行各业都有芯片应用的身影。
那么，究竟是设计芯片难度大，还是生产芯片难度大呢？
以建筑行业为例，顶级的建筑师能设计出让人赞叹不已的伟大建筑，但是如果没有优秀的施工机械与施工团队，再伟大的设计也仅仅会停留在蓝图层面。
设计芯片与生产芯片同样如此，芯片属于高精密产品，优秀的芯片设计很重要，但是如果缺乏生产芯片的高端光刻机，同样难以符合芯片设计的预期，就更别说量产了。
可见，以执行层面来做考量的话，生产芯片会更具有技术难度。
芯片设计和芯片生产都有很大的难度，可能在我们知道的一些芯片公司里面，更多的厉害的公司是芯片设计公司，给我们造成了一种芯片生产是芯片设计难度的好几倍的感觉，这两者其实都是很难的， 个人认为芯片设计的难度在于芯片设计软件的开发，更偏向于软件，目前国内设计领先的公司用的设计软件都是国外的，芯片生产的难度在于关键的设备之一----光刻机！
如果非要说哪个难度更大，我个人倾向于芯片生产 ，为什么更倾向于芯片生产呢？个人认为在光刻机的研发上更有难度，尤其是在最先进的光刻机上，华为现在的发展就是一个活生生的例子，华为的海思在5nm的芯片上都已经可以交给芯片制造供应商量产了，所以华为现在肯定在设计更先进的芯片，在芯片设计上还有紫光，目前中兴也在研发5nm的芯片，可以设计的芯片有很多的种类，手机芯片，电脑芯片，通信芯片等，所以在设计种类上非常繁多！ 能够设计芯片的公司相对也是非常多的，尤其现在很多公司还能够跻身世界前列的水平！
从这十几年的发展来看，国内目前在手机芯片设计能做到世界前列水平的公司还是有两家的，基本上不落后于最先进的芯片，但是在 光刻机的研发上可以说目前差了好多，最先进的光刻机已经到了5nm，国内的上海微电子设备宣称明年能够生产28nm的光刻机，经过多次曝光可以制造11nm的芯片！
所以总的来说，光刻机相对来说还是比较困难的，这也是当前中美 科技 战中，美国以此来制裁华为的关键！
设计芯片和生产芯片哪个难度更大？
芯片制造难在何处
芯片设计是一大难题，很多朋友都觉得芯片设计存在诸多难点，那么芯片设计究竟难在何处呢?本文中，特地为大家介绍芯片设计和芯片制造目前所面对的难点，希望大家在阅读完本文后，能对芯片设计和制造症结有一定的了解。
它体积微小，貌不惊人，却集高精尖技术于一体。
它作用非凡，应用广泛，是信息产业的核心和基石。
它事关国计民生与信息安全，牵动着亿万国人的心。
小小的它这般神奇
简单说来，芯片就是一种集成电路，它是通过微细加工技术，把半导体器件聚集在硅晶圆表面上而获得的一种电子产品。
芯片的奥秘之处，在于它可将多达几亿个微小的晶体管连在一起，以类似用底片洗照片的方式翻印到硅片上，从而制造出体积微小、功能强大的“集成电路”。
芯片上的晶体管有多小呢?一根头发丝直径长度能并排放下1000个，且相互之间能协同工作、完成指定的任务。
制造出来的芯片虽然只有指甲般大小，能耐却大得惊人。它具有信息采集、处理、存储、控制、导航、通信、显示等诸多功能，是一切电子设备最核心的元器件。
在当今信息 社会 ，芯片无处不在，生活中凡是带“电”的产品，几乎都嵌有芯片。我们每天都离不开的手机，里面的芯片就多达30个。如果没有芯片，世界上所有与电相关的设备几乎无法工作。
芯片不仅事关国计民生，而且涉及信息安全。一些西方国家出于自身利益考虑，将其视为一种贸易或战争的“武器”，轻则通过禁运、限售等措施，制约相关国家信息产业发展，重则通过接入互联网芯片的“后门”，进行情报收集或实施网络攻击。如前几年发生的“棱镜门”事件、某大国通过互联网攻击伊朗的核电站等，都与芯片有着千丝万缕的联系。因此，芯片不仅是信息产业的核心，更是信息处理与安全的基石。
信息 社会 不可或缺
随着信息技术的迅猛发展，芯片应用已延伸到 社会 的每个角落，融入生活的方方面面。从人们日常生活使用的手机、电脑、洗衣机，到工业领域的机床、发动机，再到航空航天领域的导航及星载设备等，哪样都少不了芯片。
在军事领域，先进武器装备、指挥信息系统，芯片更是不可或缺。如采集芯片可以使武器装备拥有“千里眼”“顺风耳”，信息处理芯片能给武器装备装上“智能大脑”，通信芯片能将各种装备与作战单元连接起来进行体系对抗，存储芯片则能保存各种战场数据而进行作战效能和毁伤评估，等等。芯片已成为影响战争胜负的重要因素。
广泛的应用需求，推动着芯片技术的迅速发展。随着更好工艺的采用以及片上系统、微机电集成系统等技术的进步，芯片开始进入“自组装”的纳米电路时代，竞争日趋激烈。
应用广，市场就大。据美国半导体产业协会统计，2017年1月至2月，中国和美国的芯片市场规模份额分别为33.10%和19.73%。中国虽然是全球最大、增长最快的芯片市场，但许多高端芯片要进口。
芯片制造难在何处
芯片的设计制造是一个集高精尖于一体的复杂系统工程，难度之高不言而喻。那么，究竟难在何处?
架构设计难。设计一款芯片，科研人员先要明确需求，确定芯片“规范”，定义诸如指令集、功能、输入输出管脚、性能与功耗等关键信息，将电路划分成多个小模块，清晰地描述出对每个模块的要求。然后由“前端”设计人员根据每个模块功能设计出“电路”，运用计算机语言建立模型并验证其功能准确无误。“后端”设计人员则要根据电路设计出“版图”，将数以亿计的电路按其连接关系，有规律地翻印到一个硅片上。至此，芯片设计才算完成。如此复杂的设计，不能有任何缺陷，否则无法修补，必须从头再来。如果重新设计加工，一般至少需要一年时间，再投入成百万甚至上千万元的经费。
制造工艺复杂。一条芯片制造生产线大约涉及50多个行业，一般要经过2000至5000道工艺流程，制造过程相当复杂。制造芯片的基础材料就是普通沙子，它如何变成制造芯片的材料呢?沙子经脱氧处理后，通过多步净化熔炼成“单晶硅锭”，再横向切割成圆形的单个硅片，即“晶圆”。这一过程相当复杂，而在晶圆上制造出芯片则更难。首先要将设计出来的集成电路“版图”，通过光刻、注入等复杂工序，重复转移到晶圆的一个个管芯上，再将管芯切割后，经过封装、测试、筛选等工序，最终完成芯片的制造。值得一提的是，制造过程中还需要使用大量高精尖设备，其中高性能的光刻机又是一大技术瓶颈。如最先进的7纳米极紫外光刻机，目前只有荷兰一家公司能制造，价格上亿美元不说，一年仅能生产20台左右。
投入大、研制周期长。一款复杂芯片，从研发到量产，要投入大量人力、物力和财力，时间至少要3至5年，甚至更长。处理器类芯片还需要配套复杂的软件系统，同样需要大量人力物力来研制。美国英特尔公司每年研发费用超过百亿美元，有超过5万名工程师。
发展迅速、追赶难度大。自20世纪50年代末发明集成电路以来，芯片的集成度一直遵循摩尔定律迅猛发展，即每隔18个月提高一倍。半个多世纪以来，芯片的性能和复杂度提高了5000万倍，特征尺寸则缩减到一根头发丝直径的万分之一。芯片领域竞争十分激烈，美、欧等发达国家处于技术领先地位，芯片研发相对落后的国家，短时间内追赶有难度。
“中国芯”正加速追赶
目前，全球高端芯片市场几乎被美、欧等先进企业占领。但加速研发国产自主芯片一直是政府、企业、科研院所的重点发展方向。近年来，我国在集成电路领域已取得了长足进步，芯片自给率不断提升，高端芯片受制于人的局面正在逐步打破。
我国自主研发的北斗导航系统终端芯片，已实现规模化应用。在超级计算机领域，多次排名世界第一的“神威太湖之光”和“天河二号”，全部和部分采用了国产高性能处理器。国产手机、蓝牙音箱、机顶盒等消费类电子产品，也开始大量使用国产芯片。
11月9日，“2018中国集成电路产业促进大会”在重庆举办，102家企业的154款产品参加本届优秀“中国芯”评选，“飞腾2000+高性能通用微处理器”等24款产品获奖，涵盖从数字交换芯片到模拟射频电路、人工智能芯片到指纹识别传感器、工业控制到消费类电子等各个领域。
这一系列进步的背后，是国家高度重视和大力投入。2006年，国务院颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》，2014年6月，国务院批准实施《国家集成电路产业发展推进纲要》，都对这一领域发展提出了部署要求。
随着国家的大力扶持和一系列关键核心技术的突破，“中国芯”正逐步缩短与发达国家的差距，“中国创造”终将占领信息系统技术制高点，真正把竞争和发展的主动权掌握在自己手中。
先来看的话，其实并不存在哪个难度更大的问题，这个可以从相关的企业分析得出结论也就是说，能够独立设计芯片的目前也不过寥寥几家，包括苹果，高通，华为以及三星，还有联发科等等。
而掌握着比较优秀的封装技术，目前也只有台积电和三星。所以从数量上来看的话，好像是设计芯片的难度更简单一些，而封装技术可能更难一些，事实上并不是如此。
一直以来关于设计芯片其实就有很多种说法，很多人认为，以华为为例，造芯片其实是一件非常简单的事情，只要购买了arm的公版架构，再交由台积电或者三星去做封装技术，一块芯片就应运而生了，显然事情并没有这么简单。
arm的公版架构可能从原理上来说更像是提供一个所谓的框架，但具体的某些信息还是需要自己去搭建，比如小米的澎湃芯片同样是用了arm的公版架构，但问题在于，带芯片的第1款芯片砸了十几个亿，也不过产出一块，可能比较落后的中端产品。
而华为的麒麟处理器力经过这么多年的发展，依旧是和顶尖处理器存在着差距，也就可以看出设计芯片这一部分包括架构这一部分，完全不是一般的企业所能够承受的，这不仅仅是对资金的要求，还有对绝对技术的一个要求。
当然，封装技术目前来看的话也同样比较复杂，台积电的7纳米工艺以及三星的7纳米工艺，也不过这两年才开始。能够做这样高端的封装技术，目前也是寥寥无几，可以说封装技术与设计缺一不可，双方的难度都是同样大，而双方也都是所谓的跨行如隔山，术业有专攻。
设计芯片与制造芯片都是难度很大的工作，你说相比较二者那个又难些，我觉得各有各的难度，能制造不一定会设计，能设计也不一定就会制造，相互尊重密切配合才能成就一番事业。
这个问题和下列2个问题有异曲同工之妙：设计 汽车 和制造 汽车 那一个难？设计飞机和制造飞机那一个难？芯片制造推给光刻机， 汽车 ，飞机的制造呢？该拿什么来背锅？
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