更新时间：作者：小小条
近几十年来，中国在各个领域的科学技术可以说是从落后开始突然猛进的发展。不仅如此，在诸多领域当中，中国的科技有许多属于后来居上，成为世界领先的技术，比如：盾构机，高铁技术，特高压技术和5G技术等等。
在军工领域，上世纪60、70年代，中国的科学家研发出了“两弹一星”，这里“两弹一星”指的是氢弹、原子弹、导弹和卫星。如果我们要给现在全球各国的科技水平排个序，那美国由于先发优势很明显，靠着家底位居全球第一，而中国大概率是仅次于美国的存在，已经跻身世界前列。那么问题来了，既然中国攻克了大量的难题，可是为什么偏偏在芯片技术上落后一大截呢？
芯片制造被认为是现代工业技术领域的皇冠，它属于精密制造，精密到程度超过了一般人的想象。
现在前沿的芯片制造技术已经是在纳米级进行操作，所谓的“纳米”是米的10万亿分之一，这尺度大概就是一个原子大小的十倍。我们常听新闻里说到“5纳米芯片”，“7纳米芯片”指的是芯片中的“栅极厚度”， 你可以简单粗暴地把“栅极”理解是控制一个物理栅的开关。
说白了，芯片制造技术就是一项最精密的工业制造技术。现在国内的芯片中，华为设计并由台积电制造的麒麟9000芯片是最高端的手机芯片，它是5毫米芯片，在一颗小小的芯片，就有153亿个晶体管。
不过，精密制造只是制造芯片的难度之一，制造芯片更难的在于“积累”。芯片技术本质上更像是在搭积木，这意味着当我们要向上搭，就需要依靠下面的“积累”，不可能凭空造出一个空中楼阁。这个“积累”体现在制造芯片的各个步骤上。
如果要制造一颗芯片，从头到尾需要上百道工序，甚至可能是上千道工序，在这些工序中需要用到几十门学科的前沿知识，需要用到制造设备也非常多，其中就有精密光学仪器，精密化工仪器，精密机床等等。制造芯片大体上可以分为三个主要的步骤，分别是设计芯片，制造芯片以及封测。
首先是设计芯片。在这个领域中，华为自主设计的麒麟芯片已经是相当厉害的，华为旗下的海思公司也凭借着麒麟芯片跻身世界前十的芯片公司。不过，要设计一枚芯片需要用到专门设计芯片的软件，也被称为EDA软件。
华为要设计麒麟芯片也要用到这款软件，我们国家在这个领域算是落后的，在这个领域领先的是2个美国公司，和1个德国公司，但是这个德国公司的总部在美国。说白了就是在这个领域，美国几乎是垄断的，只要想设计芯片，就会涉及到美国的专利，很难绕过去。
至于制造，涉及到的技术就更多了。首先，我们需要制造晶圆，它主要是用到的是二氧化硅，要提纯出单质硅 ，听起来很简单，实际上并非如此。因为，要制作芯片所需的单质硅纯度要求非常高，起码要达到99.999999999%，如果低于这个纯度，就会导致芯片的良品率贬低。而我们国家现在还无法制造出如此高纯度的晶圆，在这方面技术领先的是日本的企业。
晶圆还只是制造芯片的原材料，而到了制造这个步骤，就需要用到光刻机。现在全球在这个领域最顶尖是荷兰的ASML（阿斯麦）。
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。
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