華為芯片受限之後,可以說芯片領域國產化的一舉一動都牽動著大傢的心。行業內的熱情也被空前地調動起來瞭,相關部門、科研院所、供應鏈上下遊的科技公司,都在為解決諸多“卡脖子”的難題而聯合起來,共同努力。
但是,華為在芯片禁令之下之所以會遇到缺芯的尷尬,主要原因就在於我國在芯片供應鏈上的差距,幾乎是全方位的。這裡不但包括我們經常提到的光刻機等關鍵設備,還有光刻膠、掩膜版、大矽片等核心材料也主要依賴進口,芯片制造工藝上雖然中芯國際等廠商進步很快,但與國際先進水平還是有兩三代的差距。
即使是在華為已經領先的芯片設計領域,相關的芯片架構(IP)和EDA等設計軟件,依然掌握在外國科技公司的手中。因此,要想實現整個芯片產業鏈上的自主可控,需要在各個環節全面突破,難度確實非常大。甚至在這個過程中出現一些悲觀的情緒,也是可以理解的。
但是,正如當年在艱苦的條件下攻克“兩彈一星”一樣,隻要有攻堅克難的決心和恒心,就一定能夠在關鍵環節逐個突破。而實際上,我們也一直有不同的研發團隊,在一些關鍵技術上持之以恒地探索著。前不久龍芯宣佈完成瞭自主可控的LoongArch芯片指令系統,整個研發過程就有二十年之久。
近日,芯片國產化又迎來兩大好消息,事關不受美國技術限制的國產芯片生產線建設,以及可以替代ARM的移動芯片指令架構研發。雖然很多人都知道,這兩年我們投入瞭大量的資源來加速這方面的研發,但沒想到進展會有這麼快。
第一個好消息是中國電子信息產業發展研究院的有關專傢透露,今年28nm的芯片將實現量產,並且這將是100%國產芯片的新起點,而且14nm工藝也有望明年實現量產。
在芯片制造工藝上,雖然中芯國際已經實現瞭14nm的量產,其7nm工藝也有所突破,但無奈中芯國際的一些設備和材料還受制於美國技術,因此這些先進的工藝都暫時不能用於給華為代工。隻有尋求不受美國技術限制的國產芯片生產線,才能徹底解決高端芯片制造“卡脖子”的難題。於是很多網友都在期待國產的光刻機等設備,能夠進展得更快一點。
雖然這個消息後來有所反復,但我相信國產芯片已經迎來最好時刻。如果能夠做到14納米及以上的制程工藝不再受限,就能夠滿足目前70%的半導體制造需要,意味著大部分行業的芯片需求都能免受“卡脖子”之苦,也必將快速提升我國芯片國產化的進度。
另外一個好消息來自中科院計算所。在上周舉行的首屆RISC-V中國峰會上,該所公佈瞭國產開源高性能RISC-V處理器核心,稱為“香山”,預計這款處理器將在7月份由臺積電的28nm工藝流片,主頻可以達到1.3Ghz,和ARM的A73差不多。
千萬別小看這些看起來還比較落後的成果,因為整個項目真正開發才隻有一年的時間,而且隻有25位同學和老師參與,這樣的速度不得不令人刮目相看。據說正在緊張研發的第二代架構,將於年底由中芯國際14nm工藝流片,性能將大幅度提升。
我們知道,華為有一流的芯片設計能力,卻被卡在瞭芯片制造上面。但實際上華為海思基於ARM架構的芯片設計,也有被“卡脖子”的風險,尤其是如果英偉達收購ARM成功,ARM架構就成瞭美國公司的技術,ARM隨時都有可能找一個“莫須有”的理由,停止對我們的授權。
此前阿裡旗下的平頭哥半導體發佈的“玄鐵”系列RISC-V處理器,已經出貨瞭數十億顆,但這種嵌入式CPU,主要是用在手機周邊、智能傢電、汽車電子、工業控制、智能電網、金融芯片等場景和設備之中。因此“香山”系列的RISC-V處理器能夠繼續迭代和演進,可謂是意義重大。
當然,芯片領域的好消息最近還有不少,需要突破的環節也依然很多。從芯片架構和芯片制造工藝的可喜成績來看,隻要我們真正地重視起來,群策群力,很多事情都會有意想不到的效果,甚至彎道超車也是有可能的。
這兩年美國不遺餘力地要限制和打擊我們的集成電路產業,提出瞭數百億美元的半導體行業振興計劃,除瞭想要拿回芯片領域的話語權,另外一個重要的原因,就是看到瞭我國芯片領域蓬勃發展的巨大動力和潛力,擔心被我們超越。我們自己必須要有這種趕超的信心。
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