科学解释：芯片的研发到底有多难

芯片的研发到底有多难，它是如何被制造出来的？~

中国在科技方面的努力是我们都看在心里的，而就手机cpu能够独立研发出来的也就联发科和华为的麒麟了，而且还是在国外技术封锁的情况下，这是非常不容易的，芯片的研发需要硅片的加工记忆光刻机等，过程真的是非常难啊，报废率非常高，我们来具体分析一下。
首先就用手机cpu来说吧，一向坚持性价比的小米手机，最新的小米10也成功进入了高端机里面，其中最贵的就是高通骁龙865了，这颗cpu足足花了1200的成本，而且还是雷军这样很会砍价的人拿货价，可想而知手机cpu的贵了，而一般手机都是用的高通家的cpu，想要研发cpu实在是太难了，就手机cpu曾经的联发科坑了好多家手机厂商，创造了“一核有难，八核围观”的笑话，就可以看出过程的难了。
最关键的就是光刻机了，现在国内也能够生产出光刻机，但是生产出来的落后太多了，只能给自己用，跟不上时代，即便用来生产cpu也是不行的啊，但是还好，心在的麒麟990在手机cpu排行榜里面也是前五的存在，而电脑cpu就更不用说了，差距太恐怖了。
现在的水平也就达到i5 4代cpu的标准，而卖的价格确实这个cpu的很多啊，所以说买家也不买账，好在国家还是支持研发cpu的，所以这些cpu即便卖不出去也是会国家买单，而其中第一步硅片的研制就非常难，全国也没几家公司可以做到，报废率实在太高，而且还要兼容主板等考虑，这些都是很大的问题，过程可谓是从头难到尾啊，这里也希望国内研制cpu可以成效越来越好。

芯片，又称微电路、微芯片、集成电路等等。具体指的是那些内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分！我们通常所理解的芯片主要是在电脑，手机等通信领域使用率高的场景内，但其实芯片的应用范围远远不止这些！比如很多家用电器，智能，人脑等等领域都有广泛的应用场景！因此芯片又被称之为“工业粮食"，可知其对于工业的重要性！
言归正传，我国对于芯片的使用情况如何呢？
不得不说我国也是一个芯片的使用大国，很多领域都有芯片的身影。在2016一年中，我国芯片进口额高达2271亿美元，这是连续4年进口额超过2000亿美元。而芯片进口的花费已经连续两年超过了原油的进口花费，过去十年累计耗资更是高达1.8万亿美元！虽然花费巨大，但是却又迫不得已，因为芯片普遍用于众多热门高新科技领域，比如手机，汽车，计算机等等，如果没有自主研发的芯片，那么就只能进口人家的，哪怕多贵也得啃下去啊！
问题来了，我国在很多领域都处于世界先进水平，然而为何小小的芯片却未能自主研发呢？

芯片生产有多难？我国处于芯片状况如何？
记得有人问过一个问题：芯片和原子弹生产相比，哪个比较难？这里可以负责任地告诉大家，芯片的生产研发难度要远远高于原子弹！说芯片的研发与制造能力是代表了一个国家整体的科技水平一点都不为过！
可能在很早之前，有些人可能听说过我国研发的“龙芯一号”，“龙芯二号”中央处理器等等！有人可能就会认为我国其实很早就掌握了芯片的独立自主研发能力！其实这是不正确的，因为其所用的绝大多数材料仍然来自于国外进口，比如原材料、外延片、晶圆、封装测试等等，都没有实现完全的独立自主研发！所以以至于知道现在，还要依靠着大量的技术进口，才能够维持国内的一些领域！
其实这并不是说我国的科技水平低下，而是芯片的研发难度实在太大了！

主要难度其实并不能通过一篇文章就讲清楚，因为它的生产经过了非常多的工序流程，生产规模庞大，系统极为复杂，而且所需投入的成本也是极大的！当今有名的芯片提供商有英特尔，三星，高通等，全球提供商不超过30家，出名的更是不超过10家！
我个人认为我国芯片研发之所以落后是因为以下几点原因:
国内芯片产业起步晚，导致技术的劣势比较明显，生产的芯片在品质和性能上难以得到保证。（起步晚）
国内很多芯片企业早起给予政府支持，在一定程度上脱离市场规律，存在投机取巧心理，过度依赖政府扶持，最终导致核心能力不强，以至于难以正真走向市场！（过度依赖）
芯片产业更新换代速度很快，且产业门槛较高，属于高投入、高研发，但是回报可能较慢。（成本技术风险高）
国内产业链的整体发展水平和垂直整合直接影响国内芯片产业发展和效率的提升。（产业链的影响）

最后还是想说，一直以来受到国外技术封锁，加上我国对于高新产业起步较晚，能以达到瞬间的崛起与超高水平的超越，这都是情有可原的！但是我相信未来几年后，我国一定可以研发出属于自己的“中国芯”！

---

东乡族自治县18733814869： 为什么芯片很难制造? - ？
狐静易贴： 楼主您好: 根据您问题的描述,某兴出事后广为流传着这么一句话“芯片靠研发、研发靠教育、教育靠学区房、学区房靠房地产!”这个定时炸弹暴露出的＂全民芯危机”引发了人们对国内高端制造业的深刻反思!芯片到底有多难造...一、芯片可以说是这个星球上集成度最高的元器件,它需要巨额成本和非常长的研发周期.二、芯片技术更新换代快,研发出来了还要面对英特尔等厂商的竞争.三、芯片材料难制造(或说我们目前根本造不出来).四、芯片人才储备不足.五、芯片制造设备(如ASML光刻机)有钱也买不到.六、国内外的+政+治+原+因+也是制约其发展的因素.#竭尽所能为您#

东乡族自治县18733814869： 芯片的研发真的比原子弹还要难吗 - ？
狐静易贴： 芯片的最大困难是大批量的,稳定地生产出产品.做一件不难,但要做成一个市场,让所有的消费者相信,这是最难的事.

东乡族自治县18733814869： 芯片技术包含哪些,制造一颗芯片到底有多难 - ？
狐静易贴： 一颗芯片的制造工艺非常复杂,一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序.就拿代工厂来说,需要先将“砂子”提纯成硅,再切成晶元,然后加工晶元.晶元加工厂包含前后两道工艺,前道工艺分几大模块——光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入;后道工艺主要是封装——互联、打线、密封.其中,光刻是制造和设计的纽带. 九芯电子官网内文提过:“集成电路是比航天还要高的高科技.有业内人士表示,这种说法也不无道理,“航天的可靠性估计也就4个9、5个9的样子(X个9表示在软件系统一年时间的使用过程中,系统可以正常使用时间与总时间之比).现在硅晶圆材料的纯度就要6个9以上.””

东乡族自治县18733814869： 研制自己的芯片到底有多难 - ？
狐静易贴： 从根本上来说,是教育体制存在的问题,顶尖人才少,在相应的电子行业领域也少创新

东乡族自治县18733814869： 中国芯片长期依赖进口,芯片制造究竟有多难 - ？
狐静易贴： 芯片制造是尖端技术,须要长期的技术积累,由于中国起步较晚,国外又对中国的技术封锁,很难从国外得到技术,从设计,研发,到制造,大部份只能靠自己做,所以国内的芯片与欧美的有一定差距,不过进展已经相当快了,对比最先进的技术虽然还有些差距,但从全球来说,中国的芯片技术也算是发展比较好的了.相信在不久的将来随着在这方面的不断投入,很快也能达到顶尖水平.

东乡族自治县18733814869： 中国想要自主研发一颗芯片,到底有多难 - ？
狐静易贴： 难,体质环境不允许,还有,意识形态,光刻机不对华销售,下来就是材料基础技术员都没有,只能像华为那样,别的国家授权下使用,中兴没事就烧纸

东乡族自治县18733814869： 手机芯片,操作系统这些自主研发难度大原因是真的技术含量高还是说必须绕过外企的技术专利,不能重复,否 - ？
狐静易贴： 真的是技术含量高! 手机芯片目前还是不如外国的,手机芯片行业制造两大巨头,台湾的台积电,韩国的三星,两家的芯片制成技术很先进,目前已经到了14nm,而国产的,例如中芯国际的技术,目前最新的也就只有28nm,几乎差了一整代...

东乡族自治县18733814869： 缺芯之痛:为什么中国人设计不出好芯片 - ？
狐静易贴： 设计图跟制造事两码事,中国人能设计出非常高端的芯片图,但是造不出高端芯片,因为没有先进的芯片制造机器.

东乡族自治县18733814869： 研发CPU..技术有多难???？
狐静易贴： 你想想要把沙子变成能单晶硅,再在指甲盖那么大的地方集成上亿个晶体管, 目前世纪上商用的CPU只有美国的INTER和AMD,中国的VIA(威盛)和龙芯,就这4家的.

东乡族自治县18733814869： 计算机科学技术目前发展的难点? - ？
狐静易贴： 当前计算机科学的主要问题有三方面.首先是复杂性的问题.计算机科学的实质是动态的复杂性问题.一个芯片的晶体管有上亿甚至几十亿个,这个数目已和大脑里的神经元的数目一样多,如何保证这样一个复杂的系统能够正常的工作而不出现...