中国为什么做不出芯片？有什么难度(中国芯片现状是多少纳米)

近几十年来，中国在各个领域的科技可以说是从落后到飞速发展。而且在很多领域，中国的很多科技后来居上，成为世界领先的技术，比如盾构机、高铁技术、UHV技术、5G技术等等。

在军工领域，上世纪六七十年代，中国科学家研制了“两弹一星”，其中“两弹一星”是指氢弹、原子弹、导弹和卫星。如果要对现在世界各国的科技水平进行排名，美国因为先发优势明显，排名世界第一，而中国大概率仅次于美国，已经位居世界第一。那么问题来了。既然中国攻克了一大堆难题，为什么在芯片技术上落后？

芯片制造被认为是现代工业技术的顶峰。属于精密制造，精度超出常人想象。

现在尖端的芯片制造技术已经在纳米级别运作了。所谓“纳米”是十分之一米，大约是一个原子的十倍大小。我们经常在新闻中听到“5nm芯片”，“7nm芯片”指的是芯片中的“栅极厚度”。你可以简单粗暴地把“门”理解为控制一个物理门的开关。

说白了，芯片制造技术是最尖端的工业制造技术之一。在目前的国产芯片中，由华为设计、TSMC制造的麒麟9000芯片是最高端的手机芯片。它是一个5毫米的芯片，在一个小芯片里有153亿个晶体管。

但精密制造只是制造芯片的难点之一，制造芯片更难的是“积累”。芯片技术本质上更像是积木，也就是说当我们想要搭建起来的时候，需要依靠下面的“积累”，不可能凭空造出空中楼阁。这种“积累”体现在制造芯片的每一步。

如果要制造一个芯片，从头到尾需要上百道工序，甚至可能上千道工序。在这些过程中，你需要用到几十门学科的前沿知识，你需要大量的制造设备，包括精密光学仪器、精密化学仪器、精密机床等等。芯片制造大致可以分为三个主要步骤，即设计芯片、制造芯片和封装测试。

首先是设计芯片。在这个领域，华为自主设计的麒麟芯片已经相当强大，华为旗下的海思凭借麒麟芯片跻身全球十大芯片公司。但是，要设计一个芯片，就需要使用专门为芯片设计的软件，也就是俗称的EDA软件。

华为也需要这个软件来设计麒麟芯片。我们国家在这方面落后。两家美国公司和一家德国公司在这个领域领先，但是这家德国公司的总部在美国。说白了，在这个领域，美国几乎垄断了。只要想设计芯片，就会涉及美国专利，很难绕过。

至于制造，涉及的技术更多。首先要做晶圆，晶圆主要用二氧化硅。提纯简单的硅听起来很简单，其实不然。因为，制作芯片所需的硅的纯度很高，至少要达到99.9999999%，如果低于这个纯度，芯片的良率就会下降。而我们国家现在生产不出这么高纯度的晶圆，日本公司是这方面的技术领先。

晶圆只是制作芯片的原材料，到了制造的时候就需要光刻机了。现在

　　这个光刻机集成了大量各领域的前沿技术，需要各领域顶尖的企业为ASML提供支持，而这些企业大多都是欧美企业，由于美国企业起步是最早的，所以这里面大量的技术专利都属于美国企业。

　　但不要以为有了光刻机就可以了。制造芯片的过程是需要对机器调试的，同时还要有足够的专业性和经验。在这方面台积电是领先于全球的，他们制造出来的芯片良品率高 ，而且已经可以量产5毫米的芯片。不仅如此，随着台积电制造的芯片越多，他们所掌握的信息和经验就越多，建立起来的技术壁垒就会越高。

　　芯片制造的最后一步是：封测。在这个领域，我们国家的技术并不落后，相反做得不错。不过，封测是整个环节中最简单的一个，所以并不能体现出多大的优势来。

　　除了上述几个步骤之外，还有很多其他的技术。比如：制造过程中还需要光刻胶，在这个方面主要是日本企业做得最好。

　　由于制造一颗芯片都需要这些技术的加持，而这些技术大多掌握在美国手里，部分掌握在其他欧美国家和日本手里。所以，当美国宣布禁止华为等企业使用相关的技术专利时，中国芯片就会面临卡脖子的困境。而美国等国家这些技术专利是上世纪50年代到现在几十年积累起来的。

　　如果我们想要一口气就实现弯道超车是不太现实的。这所面临的挑战堪比之前的“两弹一星”，甚至难度上还要更高一些。

　　虽然很困难，但是绕过美国的各项专利，自主研发出高性能的芯片对于中国的重要性是十分明显的。所以，再苦再难，挑战再大，付出的代价再大，我们都必须迎难而上，完成“中国芯”的设计，制造以及封测。