解答这个问题之前,先给大家罗列一下一款芯片从设计到被制作出来需要经历的过程:以便让你有一个比较清晰的认知:②架构设计,做过软件开发的应该都知道,顶层的架构设计是非常重要的,国内顶级的架构师不超过两个数。而架构设计中就包括各种内核,指令集标准的选择等等。③芯片的前后端设计,验证,仿真测试,等等步骤。在这个步骤会用到大量专业软件,譬如Matlab,各种EDA芯片电路模拟软件,验证软件Static Verfication,FPGA等等,这个方面也是芯片设计最难的一个阶段。④芯片实现,所谓芯片实现就是把用代码编写而成的芯片通过EDA设计软件最终生成一个类似电路图的电路图,也就是自动化布线仿真工具。(到此,芯片的设计工作也就到此为止,接下来开始进入到芯片的生产环节)①晶圆的提纯生产:所谓晶圆就是由硅经过层层提纯的产物,生产越高级的芯片所需要的纯度就越高,不能有一丁点的杂质,最终获得高纯度多晶硅。然后再把这些高纯度的硅融化,拉晶,最终形成一个类似于圆柱体的晶柱,而晶柱通过切割就会形成一片一片的晶圆,我们的芯片也就是在这个晶圆上出现的。②生产芯片:芯片说白了就是在晶圆上建房子,只不过这个房子非常非常小,一个手指头见方的芯片上就排列了数十亿甚至数百亿颗晶体管,大家可以想象一下其难度。想要达到这样的精度,所用的设备以及技术自然是顶级的。芯片的生产需要经过金属溅镀,涂布光阻,蚀刻,去除光阻材料等等步骤,其中会需要用到光刻胶,光刻机等比较顶尖的原材料以及器械。③封装:简单来说就是把硅基半导体芯片封装在基板上,你可以理解为把芯片外面包装一层壳,并露出管脚即可。以上这些就是一枚芯片从无到有的全过程,非常的复杂,每一步都需要大量顶尖的设备,软件作支撑,而越复杂的芯片,他的设计和生产流程就会更加的复杂,而华为海思最为人所知的麒麟芯片就是目前人类所设计出的集成度最高,设计最复杂的芯片之一。可以这么说,作为人类工业历史皇冠上最璀璨的明珠,世界上没有任何一个国家能够在不依赖他国技术的前提下完成从芯片设计到芯片生产的全过程,咱们中国不行,美国一样也不行,而华为自然也是不行的。此前,很多人对于华为被制裁只是认为华为的芯片无法被生产出来,实际上根本没有这么简单。美国对于华为芯片产业的制裁是全方位的,华为想要在短期内走出困境,几乎是不可能。大家可能还不知道现阶段美国对于华为的制裁内容是什么,不管哪个国家生产的产品或者技术,只要应用到了美国公司的技术,就不会被允许向华为供货,也就是说,假设你生产的一辆车上有十万个零件,只要有一颗螺母来自美国,那么你的产品就不能对华为服务。接下来我们就来看看,在美国的重压之下,华为在设计芯片时所会遇到的阻碍都有哪些:在第二步架构的设计方面,华为就会遇到第一个坑——“ARM指令集和内核架构”,众所周知,ARM的指令集是目前手机芯片的标准架构,所有的手机芯片全部都需要基于ARM指令集所设定的标准执行,否则的话,你所生产的芯片无法兼容适配主流的操作系统。而由于美国的制裁,ARM公司的很多内核架构,指令集等都无法提供给华为,举个例子,麒麟9000作为一款在2020年底发布的旗舰芯片,理应应该用上能效比更高的,CortexA78和X1超大核(A78的能效比还是很好的),但是它却没有,用的依旧是CortexA77大核心,为了提高性能,不惜把频率提高到了3.13Ghz,这也算是冒着功耗爆炸的风险,强行提高性能。至于原因,很简单,Cortex A78内核架构有美国团队参与。而在后续的芯片前后端设计中,华为更是落入了巧妇难为无米之炊的境地,目前市面上主流的EDA设计软件,全部由美国以及日本的公司持有,而且都用到了大量的美国技术。而这种EDA设计软件可不像咱们传统用的office,PS等软件一样,破解一下继续用,这些软件是会随着芯片技术的进步进行持续的迭代的,而每一次迭代都需要软件方的授权,软件方不授权你就无法使用,而且这种软件是上下游通吃的,如果你不用这家的EDA软件,选择另起炉灶,那么你不仅要自己学习使用新软件,还需要带着给自己生产芯片的晶圆代工厂一起适配,难度极大。也就是说,以华为目前的处境,别说生产芯片的,设计芯片都是一个难关了,至于生产芯片就更别提了,最重要的光刻机,光刻胶等核心部件,我们国家在短期内很难迎头赶上。所以对于华为来说,想要获得和之前层次相同的旗舰手机芯片,单凭自己的力量是根本无法做到的,他需要带动整个生态体系才可以完成,而这个周期之长是一般人难以预料的,有可能是五年,也有可能是十年,想要打破技术壁垒那是那么简单的事情。当然了,华为也确实没有放弃,而且还越挫越勇,目前华为已经被证实在武汉建立华为首座晶圆厂,这也就证实了华为布局芯片生产领域的传言。我们也希望,华为能够在下个十年里,像手机一样,再给我们带来更多的惊喜。注:本文部分文字与图片资源来自于网络,转载此文是出于传递更多信息之目的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请立即后台留言通知我们,情况属实,我们会第一时间予以删除,并同时向您表示歉意
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