事关半导体！华为再拿新专利，半导体芯片将迎来新变革？

华为新专利引各国热议

据报道，华为宣布成功拿下了石墨烯晶体管专利，该专利还涉及了半导体领域，而这些技术的出现标志着中国在芯片研究领域进入了一个新的阶段。

石墨烯晶体管在石墨烯芯片研发上更是起着至关重要的作用，它能够提高电子的传输速度，同时有效增加芯片元件和器件的输出电阻，从而最大限度地提高射频性能。并且石墨烯芯片其独特的结构可以让雕刻呈现立体样式，这也极大地增加了芯片性能，现在华为宣布这项技术专利申请成功，无疑是国产芯片一个崭新的开始。

石墨烯芯片意义重大

石墨烯芯片的出现很可能将会彻底推动我国在半导体芯片研发中更进一步，而这种技术被我国掌握，也将会成为我国与美国 科技 对决中的一个“重大武器”。要知道目前市面上最常见的传统芯片遵循着一个定律——摩尔定律，早在半导体芯片研发之后，研发芯片的工程师曾经出过预言，日后每隔18-24个月，集成电路上可容纳的元器件的数目增加一倍，性能也将提升一倍。

这一预言对于传统芯片来说好比是一个诅咒，这意味着当集成电路上可容纳的元件数目达到一定数值时，传统芯片便很难有发展的前景。而随后石墨烯晶体的发现给人们提供了一个新的思路，但将想法变为现实的过程十分艰难，美国截至目前为止依旧没有攻破这一技术。

半导体芯片将迎来改革

现如今中国除了已经掌握石墨烯技术外，2020年5月北大团队制造出了纯度高达99.99%的碳纳米管阵列，其运转速度相较国外更快、耗能更低，相比较之下整整减少了三成耗能。据悉，碳纳米管阵列因为其优秀的性能，可以在更多的领域应用，不仅在人工智能、卫星定位等方面可以起到重要作用，同时在医疗设备、国防 科技 方面也有很大的用处。

有专家预测这种载流子迁移率和稳定性更高的碳纳米管阵列很可能将会取代传统的硅晶片，而石墨烯材料的出现更是为中国芯片铺垫了基础，届时中国势必会成为该领域的领头羊。

虽然我国在芯片技术制造工业中与美国还有不可逾越的鸿沟，但是我国芯片研发技术一直名列前茅，此次华为成功掌握石墨烯晶体管制造技术，也进一步证明我国完全有实力反超美国，现在所需要的只是时间。相信随着越来越多技术的突破，中国在芯片制造业也会取得进展，届时我国将会建立属于自己的芯片产业链，美国也无法再利用同样的手段限制中国。

我国 科技 近几年的发速度很快，如今的手机行业也是有很多后起的新秀，我国国产的巨头兴起，连续三年的时间位居全球的第一位，已经可以超过华为了，如今有不少人认为让英特尔继续供应芯片是美国为了麻痹华为公司做出的让步，但是实际上美国的决策机制当中企业的游说占的比重是很大的，全球供应链都受到了美国新规的影响，尤其是9月15日之后。

华为近期面临的问题

华为现在所面临的问题是很严峻的，因为华为公司现在已经到达无芯可用的一个阶段了，虽然说华为现在已经具备开发高端手机芯片的能力，可是芯片制造方面华为是很薄弱的一个环节，我们 先来聊一聊大家熟悉的手机处理器npu，华为的自研人工智能芯片最开始是应用在手机芯片上面的，后来才被应用到了服务器和 汽车 自动驾驶系统等领域。

小米公司近期的新计划

雷军近日宣布了新的计划，10月18日，小米雷军再一次成为焦点人物，登上了ys，雷军表示，为了帮助中国提高智能制造，小米要坚持做一家技术型的公司，今年的计划就是投入超100亿元，死磕硬核的技术，而且小米智能制造已经初具规模，比如第一代智能工厂已经交付使用了半年的时间。

小米新计划的实施

目前已经成为手机工业领域领先的自动化生产线，小米100亿的开发投入的确不算是很多，相对于华为的千亿规模的开发投入来说，更是差距很大，从去年美国打压华为开始，小米手机业务就拿到了全球第二，而半导体软件，设备，材料是芯片的一个基础，美国的打压必将成为空谈，这三大领域将会是半导体国产化的核心发展的一个新方向。

中国芯片开发的计划

所以我们也看到了，比如在前段时间提出的五年芯片计划，不仅仅国产芯片小米等企业在大力发展自研，上海临港打造为全品类的芯片产业链。

而且已经确定了华为的目标，那就是在2025年内实现国芯70%以上的自给率，为此这才是打压华为以后，给全球半导体产业带来的最大作用。

据说华为当前有这种想法，自己小规模的搞IDM，自己建立一整套生产体系来应对当前的芯片困局，但是这种难度是相当大的，未来能实现的可能性相当小。

首先是资金投入问题： 自己建设一整套的生产线首先就是得投入大量资金。华为每年也就几百亿利润，以2019年为例是627亿净利润，折合下近90亿美元而言，这笔资金看上去挺多，但如果真要砸到IDM的建设上，就非常杯水车薪了。

芯片制造端各种设备，掌握代工技术，包括芯片设计使用的EDA软件，这投资没上千亿是搞不定，即便是小规模的IDM也得几百亿的资金，这对华为来说就是一种负担了。

华为自身还有其他业务线，尤其是通信领域是自己 的根基，不可能将所有资金都投入到IDM建设上，否则就可能影响自己的主业。但如果没有大量资金的投入，IDM的建设又将是一件漫长又遥遥无期的事情，短期也是出来成果的。

其次是人才问题： IDM建设光有钱还不行，还得有人，国内这块总的人并不算多，有传言华为正在接触了解国内这块的人员储备情况。

目前我国半导体产业的人员其实还是挺欠缺的，这几年互联网高速发展引发了很多人才流向互联网，导致其他一些领域的人员流失很严重，实体制造业由于薪资相对偏低都引发“劝退”潮流，半导体相关不少人也都跑向了互联网。

所以，大家别看我国互联网很发达，但其实这并非好事情，一是这种发达很虚幻，只是应用层面上的发达，核心技术一旦被掐断立马嗝屁，二是导致了不少其他领域人才的流失，影响长远发展。

整个行业发展不足的问题： 现有我国整体IDM建设也是很欠缺，很多核心领域技术都没有或者落后。28nm节点光刻机按规划是今年下线，如真能实现到量产还得1~2年，而EVU光刻机的研究规划节点是到2030年；代工技术中芯也只掌握了14nm，真正的7nm制程要等到N+2技术，这至少又得2-3年时间实现。

如果让华为自己建设IDM，光刻机这块最多也就等国产28nm节点的设备，不可能自己去研发，目前这设备差不多就是在以举国之力研发，单靠华为自身的力量是不行的。代工这块华为倒是可以自己搞，我觉得会比中芯的进展更快。

剩下还有EDA这类芯片设计软件，这又是另一个维度的问题了，你要让华为这样一个硬件为主的厂商建设怕是悬。

Lscssh 科技 官观点： 综合来说，华为真要自己建设IDM难度是相当大，本身国内基础薄弱，再让华为自己从零开始建设，这困难绝不是我们外人能想象的。当然，现有小道消息也的确传出华为要自建IDM，至少目前是在了解这块。我想华为是真有类似的想法，但是否真要建设实施怕是还很难说。

这个愿望其实并不美好，华为也不会这样做。

要说透这个问题，首先基本概念还是要讲一讲的。

芯片企业的两种模式

所以，要想IDM，真的没有那么容易。 但仅仅因为困难，就让华为放弃IDM吗？远远不是，再看第二个原因：

砸钱、砸人、砸时间，看运气，芯片制造就是这么费

费钱。

先说芯片设计，没个几亿美元打底，咱就别说在设计芯片。拿小米2017年澎湃的例子，澎湃S1的表示并不尽如人意，S2更是至今仍未亮相。碰壁之后，雷布斯感慨道：“ 芯片行业10亿起步，10年结果 ”。小米在开发澎湃1芯片时，用的也是高薪挖人，甚至有些技术数据也可以用钱来买，但10亿元花出去后，而得到的却是28纳米落后的芯片制程。

这还只是芯片设计行业。而芯片制造行业，更是恐怖。你看看台积电每年的研发投入，2019年研发投入30亿美元，占当年营收的18%，这仅仅是芯片制造工艺改进上的费用投入。英特尔更是恐怖，达到了134亿美元，超过了华为2019年所有研发投入的总和。即便这样，英特尔也没能使自己的10nm制程改进到7nm，因为芯片的制造，不光要砸钱，要有高精尖人才，还要消耗时间，最让人恼火的还要看人品、拼运气……

简单的说，芯片制造就是砸钱、砸人、砸时间，看运气。但这并不是让华为放弃IDM的根本原因。

前方惊现国家队，民族芯片产业链崛起在即

其实我理解题主的意思，真正渴望解决的是美国“卡脖子”的问题，而不是把“建立我国完全自主的芯片产业链”这一重任完全交给华为。事实上，再有几个华为，它也承担不起这个重担。事实上，在芯片产业链的建立和完善上，国家早已有了布局：

说到这里，大家一定很有兴趣看看“02专项”的到底是什么，擦亮眼睛（看不清自己百度啊^-^）：

有没有热泪盈眶的感脚，是不是突然发现，我们的国家，还是很有战略眼光的，早在十多年前的2006年，就已经为民族芯片产业链的构建而精心布局了。

有些人不服气，专项是建立了，那成果呢？

虽然多数还与全球最先进水平存在一定的差距，但我们一直在努力，特别是2018年“中兴事件”之后，上至国家、下至产业资本，纷纷清醒的认识到芯片产业链自主化已经是大势所趋，“泊来主义”销声匿迹，短短三年时间里，我国芯片产业相关企业简直可以说卯足了干劲，天天新气象。

大家一定都注意到了A股市场上刚刚崛起的芯片巨头：中芯国际。两个月前，中芯国际的市值还在千亿徘徊，而今天，2020年7月16日，中芯国际市值直接突破了6000亿。Why?

简单来说，中芯国际是上面的“02专项”的最终成果（不确切，因为中芯国际目前的产品线，用的是包含美国技术在内的国际技术）。更确切的说法是：中芯国际是国家“02专项”最权威、高效的验收机构，对中国集成电路产业链的闭环完整起着非常重要的战略作用。“02专项”的任何最新成果，都可以直接或间接的提升中芯国际芯片制造能力，也就意味着我国的芯片制造水平的提升。目前中芯国际与全球最先进的芯片制造厂商台积电的差距，大致在3-4年的水平。

而中芯国际背后的这条众多企业、高校构建起来的民族芯片产业链，正在为自已、为华为、为祖国、为我们所有人负重前行。在当前这种大环境下，我相信，用不了多久，我国芯片制造定能追上国际最先进水平。

总的来说，华为已经足够出色了，我们不该把过重的担子压在它一个企业肩上。在芯片领域，应该并且已经有越来越多的民族企业冲向了最前线。

加油，中国！加油，中国芯！

一切没有不可能的事情，现在 科技 技术那么发达，搞这类研发的肯定会有考虑到今天的那样局面。华为有研发能力，再加上国内的 科技 公司很多，如果愿意一起合作共渡难关搞出来不是不可能，只是路会很长。他们那些国家的设备研发不也是白手起家吗。遇到事情要相信自己才有能力去克服困难。

IDM是指Integrated Device Manufacturing，整合设备生产模式，是芯片领域的一种设计生产模式，这种模式白话说就是啥都自己做，从芯片设计、制造、封装到测试，一家公司覆盖整个产业链的模式。这样的模式对公司实力的要求非常高，全球也只有有数的几家公司有这样的实力，如英特尔、三星，德州仪器等超大型公司。

业内知名人士爆出华为打造IDM模式，正在与华虹半导体和中芯国际合作，随后华为招聘光刻工艺工程师的消息传开，再是华为在16年的光刻技术的专利被挖出来，现在，上海微电子又在倒苦水，认为华为最近挖人频繁，华为搞到了上海几家半导体设备商的员工通讯录，除了总经理级别，基本都接到了电话，有些人甚至是直接放下手头的工作就走了，上海微电的02项目都没法完成，老总为此还闹到了工信部。

芯片设计EDA软件美国三家公司占了大部分份额，ASML公司的光刻机比上海微电子先进了两代，台积电已经研发5纳米，中芯国际才14纳米。这种情况下，华为搞IDM现实吗？

我的回答是：现实，虽然挑战性很大，但成功的可能性非常高！

在EDA软件包领域，不管是和国内华大九天等软件公司合作还是自己弄，以华为的软件研发实力，一年就搞的出来，经过2-3年的应用迭代，软件将非常成熟。

在光刻机领域，虽然光刻机有40万零件，但国内技术或工艺精度上还没突破的零件估计也就几百个，核心的光学镜头、极紫外激光源、双工件台，技术攻关可以突破，而且，光刻机的原理早已突破，瓶颈在于零部件的工艺精度，解决工艺问题是华为强项。现在上海微电子已突破了28纳米光刻机，华为挖了很多光刻机方面的工程师，即直接可以28纳米起步。

1、资金方面：华为有1400亿现金储备，如果这两年暂不分红，华为现金储备可轻易达到2000～3000亿，投入1000亿，资金方面不是问题。

2、人才方面：华为的软件实力非常强，材料专家是世界级的，光学领域可以挖德国日本专家，光刻机方面已经挖了上海微电子很多人，加上华为强大的IPD研发流程，所以工艺上快速突破是有可能的。

3、市场方面：根本不用愁。

华为有强大的IPD研发流程，有CMM软件成熟度评估体系，所以一旦正式立项，一年内应该可以开发出28纳米光刻机，两年内可以达到7-14纳米，3年内可以达到5纳米水平，5年内可以追平ASML，和中芯国际一起追平台积电。

一旦华为在EDA软件、光刻机、芯片上追平美国、ASML、台积电，则中国的芯片产业将碾压美国，中国将从芯片进口国变成出口国，美国的EDA软件公司走下坡路，高通英特尔会倒闭，台积电也很快顶不住。。

美国对我国的软件、芯片封杀彻底失败，华为IDM对于中国 科技 界的意义就像当年的两d一星。

华为也从此将成为一个全能型选手：

1、通信设备pk爱立信诺基亚

2、企业业务pk思科

3、手机平板电脑可穿戴设备pk苹果三星惠普戴尔

4、鸿蒙系统pk谷歌

5、 汽车 自动驾驶系统pk谷歌

6、EDA软件光刻机芯片pk美国三家EDA软件公司高通英特尔ASML台积电

基本上是一人单挑美国几大高手。

如果5年后，华为在EDA光刻机芯片上追平了，以后外国就没什么能够封杀华为了，华为在10-20年后，产值将达到5000亿美元以上，将超过苹果丰田三星，成为世界第一 科技 制造企业。

光刻机成功的可能性有80%以上，华为搞IDM非常正确！非常支持，希望华为成功！

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