作为一个在半导体行业和光伏行业都曾有过涉猎的人，我乐于比较两个行业之间的优劣势，也希冀以这两大高新技术行业为缩影，折射出中国高新技术产业整体的发展现状。
严格上来说光伏技术可以算得上是半导体学科的一个分支，所以如果你是从半导体行业转到光伏行业，适应的时间比从其他行业转过来的要短的多的多。但是光伏行业又独立于半导体行业之外，因为它首先是新能源行业的一个分支，无论从最终的产品外形，用途还是其服务的终端领域都与半导体行业有着天壤之别。人们谈起光伏行业，更愿意强调的是太阳能发电是一种清洁可靠的新型发电方式，而不会有多少人在意其实太阳能发电的原理只是运用到了半导体物理中最基础的光电转换理论。在我看来，这更像是科学家在研究半导体物理时，突发奇想地，或者是不经意间地，想出来的点子。因此其技术复杂度还远不能与半导体行业相媲美。当然术业有专攻，近些年光伏行业也在不断挑战更高的技术壁垒，研究的方向也涉及到从上游晶硅到下游组件生产乃至最终的发电成套。所以单纯地讨论光伏行业和半导体行业孰优孰劣并没有太大意义。
单从发展前景来看，光伏行业可以算得上是现在为数不多的几个“朝阳产业”之一。当今世界，能源紧缺是所有国家共同面临的严峻问题，光伏行业可谓是顺应形势而生，太阳能“取之不竭，用之不尽”，可谓是大自然赐予人类最好的馈赠之一，没有理由不好好利用，况且光伏产品符合人们对于新能源的几大要求：低碳环保，可持续发展等，因此它能取得广泛的关注也在情理之中，在过去的20年间，光伏行业得到了突飞猛进的发展，这其中以中国大陆的光伏行业发展最为引人注目。
事物都有两面性，在光伏行业发展过程中，也出现了很多违背规律的现象和全球性的不平衡，主 要表现在：
1，人们在谈及太阳能发电时，往往夸大了最终的光伏产品组件的清洁无污染性，但有意无意地却都选择性忽视了以下事实：在整个产品生产链中，从上游的多晶硅生产到中游的电池片，都是一个高污染高能耗的生产过程，由于工艺的不成熟和法律法规的不完善，违规排放污染源的现象屡见不鲜。和半导体产业相比，虽然光伏行业生产使用到的气体、酸、碱等化学品种类要少一些，但是其对于污染源排放前的处理还很不规范。这一切都使得这个头顶着“清洁能源”光环的行业显得严重名不符实。明知污染严重，然而中国各地的光伏产业园仍然“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”，最高峰时全国单生产电池片的厂家就有1000多家。究其原因，众所周知就是背后的经济利益在推动。因为在光伏行业曾经的巅峰时期，由于欧洲国家政府对光伏发电的大力支持，使得中国国内生产商的订单源源不断，厂商的利润率高的令人咋舌。高利润带来了高税收收入，因此各地政府在招商引资时也几乎完全忽视了背后的污染，这也埋下了一定的隐患。2011年晶科新能源的污染事件终于让人们开始警醒，也让普通民众开始关注这个行业背后存在的污染真相。
2，各地一拥而上的过度投资显然已经违背了经济发展规律。客观上来看，各地的投入和支持使得中国涌现了一大批在世界上都位列前茅的大型光伏企业如英利、赛维、尚德、天合光能等等，这也使得中国在光伏领域取得了在其他行业少有的世界领先的行业地位。但是大部分的投资显得功利性太强，目的性单一，缺乏高瞻远瞩的目光。由于不像半导体那样动辄十几二十亿的投资，投资一条小型的光伏电池片生产线往往只要上千万，但其收益率以及资金回收周期远优于半导体行业，极好的迎合了资本逐利的本性，这就导致很多资金从其他领域纷纷涌入，甚至连很多江浙一带原本是从事传统行业的私营业主也打破脑袋想要进入。但是这些人都忽视了一个问题：光伏市场的面还不够广，在国内市场没有充分打开的前提下，只有过度依赖欧美市场，这样带来的后果就是，所有中国企业都在分食同一块大蛋糕，由于选择面越来越广，欧美国家有了更多的底气与中国企业谈判，定价的话语权完全掌握在别人手里，而中国的企业能做的只是内耗。当然这还不是最严重的问题，更严重的是，由于对欧洲市场的严重依赖，所以当欧洲出现了百年一遇的金融危机时，我们的企业似乎完全没有了招架能力。2011年年中开始，德国西班牙意大利等一些欧洲国家就纷纷宣布将不再对光伏上网提供补贴，这也使得欧洲的订单锐减，美国却在这时候落井下石地提出了针对中国光伏企业的“反倾销反补贴”的所谓“双反”诉讼（另据了解近期欧洲国家也仿效美国提出了双反诉讼），反观国内市场却迟迟未能打开，这一切都使得整个光伏行业彻底陷入了有史以来最深的谷底。在这样的背景下，之前过度投入所导致的产能过剩效应很快显现，一些本来就是投机大于投资的小企业，因为没有技术上的优势，很快就面临了没有订单的困境，光浙江就有三分之二的小企业早早倒闭。大企业的日子同样不好过，在景气时期盲目的产能扩充竞赛，终于到了秋后算账的时候了。据悉目前排名靠前的几大光伏巨头的资本负债率最少的也在50%以上，赛维LDK的负债率甚至已经超过100%，到了崩盘的边缘。这一切的恶果，很大一部分原因都归咎于当初热昏了头的投资。
3，光伏产业的发展还存在着全球不平衡性。之所以说是全球不平衡，是因为高污染高能耗的产业链上中游都集中在以中国为代表的发展中国家，而真正最终的无污染的清洁应用大部分都在欧美等发达国家，所以虽然中国的光伏企业在这一轮光伏大潮中收获了一定的经济利益，但是从长远的眼光来看，真正获益的无疑是欧美国家，因为他们巧妙地将污染的源头转移到了中国，而将真正的清洁能源带到了自己国家，在未来的几十年里，这些静静地躺在山坡上或是屋顶的光伏组件将为这些国家带来源源不断的电力，而他们为此付出的仅是一张支票。而作为产品输出国的中国，他们的居民很长一段时间内仍然不得不面对火力发电厂里冒出的浓烟。这种不平衡在很长一段时间内都不会被打破，因此需要我们去深思如何去转换思路打破这种不平衡。
尽管中国的光伏行业面临了前所未有的危机，但危机也何尝不是机遇。有人认为，光伏行业危机反而给了整个行业反思和洗牌的机会，淘汰落后产能，整合优质资源是当务之急。此外危机也催生了光伏巨头们对于新技术研发的更大关注和投入，这在以前是不可想象的，光伏企业们逐渐意识到，只有研发出更高发电效率的电池组件，才能占领市场的制高点，才能存活下去。这种技术上的竞争是政府乐于看到的，这也更符合这个行业的发展规律。国家也注意到了光伏行业存在的困境，尽管在光伏行业的最高峰时，国家已经发出过了警惕光伏行业投资过热产能过剩的警告，但是当时没有多少人响应，现在这个时候光伏企业确实需要国家的帮助了。在国务院发布的十二五规划中，明确提出了光伏发电装机容量的目标，这也算是给飘摇中的光伏行业送去了一丝希望。所有光伏企业都在期待着。我也一直在关注着这个行业的新动向。不管怎样，光伏行业始终是一个前景光明的行业，现在经历的一个阵痛期只是它必然会经历的一个阶段，只要度过了这个艰难的时期，必将重新焕发生机。
说完了光伏产业，我再来说说我更为了解的半导体行业，也叫集成电路产业。这个行业也分上中下游，所不同的是上游是集成电路设计，这一点是光伏行业所没有的，光伏行业的所谓上中下游，纯粹是针对于生产而言。中游是芯片生产，下游是封装测试，中下游都偏向于生产制造，所不同的是芯片生产的技术含量更高。本人不才，没有能力进入要求更高，待遇更好的设计类企业，而是从事的是中游芯片生产相关的工作。
半导体芯片的生产过程与光伏产业中电池片的生产颇为类似，都是在硅基片上（也有一些光伏电池片不是以硅片为基础的，但不是主流）掺入一些杂质，然后对硅片进行一些处理，利用硅这种半导体的特性，实现各种电学表现。所不同的是，光伏电池片的处理工艺较为简单，往往10几个步骤就可以完成整套流程的生产，而半导体芯片的生产工艺要复杂的多得多，往往一颗芯片的生产步骤要多达几百上千步，可以说两者不是在一个数量级上的。而且半导体工艺的复杂程度之高，对产品和环境要求之苛刻，对于工作人员的要求之严格，涉及到的相关学科之多是光伏行业远远不能比拟的。这里面的细节无法用一片短短的文章就可以细说，感兴趣的同学可以自己去了解。
正是因为有了以上特点，半导体行业的软硬件投入是十分惊人的，需要大量的资金，因此它也可以算得上是“有钱人玩的游戏”。当下投资一个8英寸芯片厂所需要的资金在10亿美元左右，而投资一个12英寸芯片厂所需要的资金则将高达30亿美金。这远远不是一般投资人可以承受的。半导体行业对于电子工业来说是源头，因此历来各个国家都非常重视，针对其投入大的特点，一般各国政府都会以各种形式的补贴来表示支持。
虽然投资巨大，但是半导体行业的利润率却远远不及巅峰时期的光伏行业。事实上，半导体行业也曾有过辉煌的年代。在20世纪70年代，当台湾张仲谋创立了世界上第一家以纯晶圆代工模式为主的半导体工厂台湾积体电路有限公司（台积电）时，半导体工业迎来了一个发展的高峰，这种全新的模式解放了设计公司，因为他们无需再烦心于要投入巨资建立生产线，却又没有足够的量而导致机台利用率低的窘境，因此受到了极大的欢迎，订单源源不断。当时台积电的利润率大概与光伏行业相似，员工的待遇也是惊人的好，曾有年终晚会抽奖送出一亿元股票的故事。当年台湾年轻人都以进台积电赚大钱为目标。在台积电取得了巨大成功后，半导体代工厂如雨后春笋般在台湾地区出现，继而也发展到了世界其他国家，这也必然使得市场被分摊，各家的竞争也愈加激烈，因此利润率的下降也是情理之中的事情。从这点上来说，半导体行业也曾经历过和光伏行业目前所面临的一样的历史阶段。但两者在相似中又有一些本质上的区别。
首先半导体行业由于前文所讲到的原因，从一开始就注定它是一个高投入的产业，因此投资这个产业必然是慎之又慎的，必然是做了大量前期准备后的决定，而生产工艺的复杂性使得客户，也就是设计企业，不会轻易地转换供应商，因为这对于他们来说也是一个巨大的风险。这里再稍稍补充介绍一下，其实对于上游的相关设计企业来说，如何尽快将产品推向市场，占据市场先机是他们一直要考虑的问题，否则就很难在市场上立足。因此选择一个好的晶圆厂作为合作伙伴是一件非常重要的事情，而一旦这种合作关系稳固下来，就说明晶圆厂已经根据设计企业的要求做了从投片到最终出产品中间几百乃至上千道工艺的调试，保证了每一道工序都符合要求，这个过程需要花费漫长的时间，有的甚至要花几年的时间。因此如果突然中途更换合作伙伴，则意味着所以一切都要从头再来，而且还要背负着结果存在很大不确定性的风险。这对于以市场时机为导向的设计企业来说，将是灾难性的。而光伏行业的门槛低，除了几家光伏巨头之外，其他各家公司的背景可谓鱼龙混杂，产品技术相对简单，几乎每家的产品都没有太大的差异，工艺调整起来也没有那么复杂，因此客户更换供应商也更容易，这也是为什么光伏企业容易倒闭，而很少听到半导体企业特别是半导体晶圆制造厂倒闭的案例。
其次从市场需求的角度来说，半导体行业作为电子工业的源头，目前为止还没有其他可替代品，因此它的地位是稳固的，半导体产业通常都是一个国家的支柱产业，中国大陆在这方面的起步较晚，但是政府的重视程度却不亚于世界上任何一个国家，虽然和半导体发达国家还存在很大的差距，但在国家的强力支持下这种差距正在逐步缩小，也涌现出了像中芯国际这样世界级的大公司。当今正是各类电子产品层出不穷的年代，全球各大厂商如苹果，三星等公司推出的各类新潮产品不断这吸引着消费者的眼球，各种新技术推层出新，这也推动了半导体工业的发展，因为电子产品中最核心的各类芯片就是源自于半导体工业，这其中最著名的代表之一就是著名的半导体大厂英特尔。个人认为如果没有英特尔生产的CPU，世界的发展速度将至少减慢30年。半导体工业的发展也始终遵循着著名的摩尔定律，从当初的4英寸、6英寸，8英寸发展到现在的12英寸，18英寸，工艺节点也从0.25微米,0.13微米发展到了90纳米，45纳米，22纳米，并且还在向更高的原子级别迈进，除此之外，一些新技术如石墨烯等也如小荷初露角，因此可以预见的是，半导体仍将持续发展很长一段时间，直到更新的技术出现。而反观光伏行业，虽然从本质上来说，这是一种很有前景的行业，但是它并不具备半导体行业那种舍我其谁的行业地位，换句话说，光伏行业并不是新能源替代旧能源的唯一选择。除了太阳能，风能，生物能，核能以及近来比较热门的页岩气等都是比较有前景的能源。因此光伏行业如果想要脱颖而出，必须体现出技术优势，成本优势，环保优势，效率优势。而这些恰恰确实光伏行业目前所缺乏的。因此，如果不是欧美国家的巨大市场需求，以及日本地震对于核能的打击等一系列原因，光伏行业在中国的发展绝不会这么迅猛。高速发展掩盖了原本应该作为行业基石的技术的薄弱性，因此当受到猛烈冲击时，光伏行业外表光鲜亮丽的大厦崩塌离析也是必然的。
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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