并不是说芯片制造就比芯片设计难,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,也知道我们主要是在芯片设计工具方面以及芯片的制造方面去追赶,中国大陆制造芯片需要买光刻机,中国大陆最先进的芯片制造技术,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,在芯片制造领域与美国的差距可能有一二十年的差距,二、目前中国芯片制造环节在更新迭代中。

设计芯片和生产芯片哪个难度更大

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。

• 因为华为的芯片设计起步较早，处于全球领先水平，而生产制造刚好被卡脖子看起来让人感觉制造更难，其实不是的，它们都是芯片产业链的一个环节，缺一不可。
• 其实芯片产业主要有四个环节，分别是：设计、制造、封装和测试。

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。

根据胡润研究院发布的“2020年最有价值中国芯片设计公司”榜单中，其中比较有名的包括上海的韦尔股份、深圳的汇顶科技、北京的兆易创新、无锡的卓胜微电子等等。

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。

比如连续多年登上世界第一宝座的“神威·太湖之光”超级计算机用的CPU芯片，就是中国人自己设计的。

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。

中兴在声明中说，在专用通讯芯片的设计上，公司拥有20多年的经验积累，具备从芯片系统架构到后端物理实现的全流程定制设计能力。

• 可见，中国芯片设计能力都是属于强手。不过，唯一的聚焦点还是在于：量产。

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？

我们可以对比下目前最厉害的企业台积电，它已经能够生产5纳米的芯片。而且根据台积电发布的消息：2021年上半年投入试产4纳米芯片，加快推进2纳米的工艺。

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。

• 也就是，中国大陆最先进的芯片制造技术，相比国际最先进的技术，落后至少是10年以上的。

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。

目前中芯国际的上海产能还是比较有限的，上海工厂大概每个月是6000片，新投资600多亿建设的新生产线，产能则是每个月3.5万片。

目前台积电的7nm芯片产能已经达到了每月10万片。

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。

芯片制造真的很难吗

首先先直接回答你的问题，芯片制造很难，高精尖的设备，包括原材料大部分都依靠进口，不是某一个国家能单独搞定的，就算是荷兰的ALSM也是靠着大部分的进口完成的光刻机。

题主之所以问到这个问题，肯定是源于近日芯片被卡脖子的一些思考。

从去年的中兴事件，到后面的华为，大疆等中国科技企业被美国所谓的制裁。说实话，我受够了听到这些消息，也像题主一样不断的在学习了解，甚至是在想办法。但是情感上的期望更多的是让我们认清现实和着手去做，具体情况仍然需要客观分析。下面我给题主介绍一下我们芯片的差距。以及为什么会有这个差距。-芯片制造

一，在芯片设计领域，中国做的水平不错，仅次于美国。中国在设计方面的短板是在设计工具方面。

在芯片的设计领域我们做的不错的，芯片设计水平也位列全球第二，连续几年登上世界第一宝座的“神威.太湖之光”超级计算机用的CPU芯片就是典型的代表。而在手机，电脑和服务器CPU芯片性能也达到国际先进水平。而在手机平板等消费者市场5G芯片设计的整合性一点不输高通，甚至在功耗控制与5G基带整合方面还更强。-芯片制造

但是在设计工具方面还存在短板。芯片设计需要依赖电子设计自动化工具(EDA)，这一工具使设计者可以使用计算机进行逻辑编译，化简，分割，综合，优化，布局，布线和仿真等工作，从而完成芯片设计。但是在这块的3家软件服务商是3家美国的公司。-芯片制造

二，在芯片制造领域与美国的差距可能有一二十年的差距，需要不断持续投入去追赶

我曾看过媒体对倪光南老先生的采访，他的解释非常清晰。

芯片制造领域包括制造工艺和制造装备两个方面。芯片制造听起来像传统制造，但是其制造工艺和装备的精密要求远远超过后者。具体工艺又包括，光刻，刻蚀，离子注入，薄膜生长，抛光，金属化，扩散，氧化等。

而与上述工艺对应的是200多种关键制造装备，包括光刻机，刻蚀机，清洗机，切割减薄设备，分选机以及其他工具所需要的扩散，氧化清洗设备等。每种装备的制造技术要求都很高，制造难度大且价格高昂。

有了这些设备还不够，还要开生产线，建厂，制定经营计划，而且建厂和设备的安装和调试就需要2-3年的时间。而芯片设计更新迭代又特别迅速，等设备和厂真正能投产时候是否能满足市场需求也尚且不知。

在材料方面，芯片制造所需的材料大部分都需要进口，有的材料比如光刻胶则完全需要进口。国产材料的销售规模占全球销售的不足5%。这块与美国确实存在较大的差距，有专家评估，我们夜以继日的不断攻克难题不断追赶，也至少需要一二十年的时间，这还没考虑未来国际形势可能的变化。-芯片制造

三，中国半导体起步晚是历史原因，主导理念的偏差是导致创新推进不够是现实原因。

1947年美国贝儿实验室发明了半导体点触式晶体管。到1956年中国才制造成了第一根硅单晶，早期计算机是分立元件(电子管，晶体管)做的，那时候中国还可以跟随国外的计算机技术。但是后面集成电路发展到大规模集成电路时，中国没有集成电路的产业支撑，追赶就很乏力了。-芯片制造

另外我们从理念上说，在很多方面，我们希望能通过更省事的办法解决问题，所谓造不如买，买不如租就是这个时候提出的。实践证明，核心技术是买不来的，也必须通过一代代人的不断积累和奋斗，踏踏实实的追赶。

结论：通过以上篇幅我已经解释清楚了我们在芯片领域差距在哪以及为什么会有这个差距。我们通过客观分析了解清楚了现实，也知道我们主要是在芯片设计工具方面以及芯片的制造方面去追赶。虽然需要时间，但是我相信短期我们可以跟上步伐，中期可以超越，长期可以领先。-芯片制造

从历史来看，咱中华民族从来都是愈挫愈勇，愈勇愈奋的。从第一颗原子弹的成功，到第一颗氢弹，第一颗卫星，再到第一艘航母，哪个不是抱着破釜沉舟的心态克服重重困难而取得的成功。顺便说一句，为什么美国不断封锁？其中很重要的原因也是美国也看到了中国在芯片领域取得的进步以及不断取得的成果(年轻的华中科技大学甘棕松教授首次在世界范围内实现了单线9nm线宽的超分辨率光刻；在刻蚀机方面，美国归国的科学家尹志尧2017年正式敲定5nm刻蚀机)。我只能说，美国技术的封锁是源于对中国科技崛起的恐惧，这也正说明，中国正在崛起，崛起和强大都会是必然，只是眼下，我们需要踏踏实实一步一步的努力。虽然芯片制造很难，但却是我们一定要拿下的战略制高点，而且是必须拿下！-芯片制造

芯片到底是怎么做出来的

文/小伊评科技

芯片是怎么做出来的，这个问题问的很大也很复杂，估计就算是芯片行业的从业者都不一定能完全准确的将芯片的设计过程讲清楚，而且就算是讲清楚最后也可能会成为晦涩难懂的“专业文章”，对于普通读者来说也犹如看天书一般，专业有余易读性较差，那么本文就通过比较简单生动的描述来给大家还原一下一款芯片从无到有的全过程。-芯片制造

一片芯片从无到有的全过程大概可以分为四个步骤——“芯片设计”“晶圆生产”“芯片光刻”“成片测试以及芯片封装”这四个步骤，本文也就从这四个步骤讲起给你还原一个真实的芯片从无到有的全过程。

第一步·芯片电路设计

目前大家所熟知的高通，华为海思，苹果，联发科等等这些半导体企业其实本质上都是一个个的芯片设计商，专业术语叫做集成电路设计公司，他们的工作是设计芯片本身的电路图，架构（某些低端芯片可能能做到自设自产）你可以简单地理解为他们就是建筑行业当中的设计院，是画图纸的。-芯片制造

一款芯片在设计之初，首先需要确定芯片的规格结构以及用途，这一步叫做规格制定。

就像大家在搭建楼房时要首先确定这栋楼房里面有几梯几户，户型大小，用途之类的工作一样这一步直接决定了处理器最终的形态。

在规格制定之后就需要进行前端以及后端设计了，这一步需要前端设计工程师采用硬体描述语言(HDL)根据前期规划的要求将芯片的结构用代码语言描述出来（其实很类似于程序员写代码）在这一步还需要考虑采用什么指令集（相当于是处理器世界当中的操作系统），对应的采用什么架构等等，是一个非常复杂的过程。在完成了准确无误的HDL Code之后，就需要交由放入电子设计自动化工具(EDA tool)中生成成真实的电路图（EDA设计软件被美国公司所主导，我国尚且没有类似工具所替代）然后经过反复的测试论证之后就会生成一个复杂完整的总的电路图，如下图所示，基本上接近于芯片真实的样子了，如下图示。-芯片制造

这就是一套比较完整的芯片设计的总过程，看似简单但是很多流程是非常的繁琐以及复杂的，需要耗费大量的人力物力成本，尤其是牵扯到高端芯片电路设计的时候复杂程度会呈现几何倍的增长。

第二步·晶圆生产

其实咱们目前所见到的芯片都是由沙子一步步处理而来，沙子虽然足够廉价但是其处理的过程那可是相当的复杂。

首先是通过对沙子进行高温脱氧，提取沙子中的硅元素，然后经过一系列高精度的提纯等过程得到一块高精度的硅锭或者硅柱，然后再对硅柱进行横向的切割就得到了芯片生产时所必须要用到的一片一片的硅片。这里面的难点就在于硅元素的提纯，因为芯片对于硅元素的纯度要求非常高需要达到99.999999999%以上，如此高精度的提纯工艺可不是一个简单的工程。目前掌握高端晶元生产工艺的多背日本，韩国以及台湾等企业所垄断，我国的晶圆生产工艺尚在爬坡的过程中。-芯片制造

第三步·利用光刻技术在晶圆板构建芯片的核心结构

在芯片设计的第一步大家应该已经知道了，芯片设计厂商会将一款芯片的电路图通过设计软件进行设计，那么如果将这部分设计稿最终展现在一块小小的晶圆上呢？这就需要用到光刻的技术了，他们会在晶圆上覆盖一层光刻胶（被日本垄断）然后利用光刻胶会被光腐蚀而不会被腐蚀液腐蚀，金属会被腐蚀液腐蚀而不会被光腐蚀等特性在硅晶圆上进行非常复杂细致的“雕刻”和“打磨”工作，经过反复的离子注入、清除光刻胶、电镀、表面镀铜、抛光、切割、检测等程序等等一系列步骤之后，一款芯片的雏形就已经诞生了。-芯片制造

这个步骤是芯片生产过程中的难点，其中最重要的机器就是光刻机，目前顶级的光刻机一台的价格就可以卖到上亿元人民币，而且还是战略物资，有钱也不一定能够买得到，目前顶级的光刻机被荷兰的ASML公司所垄断，目前他们已经我们国产光刻机只能达到稳定生产28nm工艺芯片的技术，和荷兰的的ASML公司相差较大。-芯片制造

最后一步·测试以及封装

最后一步就是测试以及封装了，我们目前所能买到的芯片其实都是封装后的产物，简单来说就是将制造完成的晶圆固定，绑定引脚，然后根据用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外在因素采用各种不同的封装形式；同种芯片内核可以有不同的封装形式，比如：DIP、QFP、PLCC、QFN 等等，下面这些都是常见的封装方式。-芯片制造

这就是一块芯片从无到有诞生的全过程，实际的过程要比笔者所编写的内容要复杂的多的多，其实我国早在上世纪70年代就已经开始了对芯片行业进行布局了，只不过最后由于国情问题最终放弃了，导致我们国家的芯片研发技术和国外发达国家拉了一个身位，不过我相信随着时代的发展，国家资源的倾斜，我们国家的芯片技术将会有大踏步的发展。-芯片制造