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《穿越之二少爺》第144章芯片的前世今生
  中芯國際,也是中國內地最大的芯片製造企業,花了1.2億歐元(9.24億人民幣)跟荷蘭的光刻機巨頭ASML訂購的一台極紫外光刻機(EUV)跳票了,只因為“出口許可”問題沒法如期交付。

  為了買這台光刻機,中芯國際下了血本,就是為了搶灘登陸目前世界上最先進的7nm(納米)芯片量產,而全世界能做7nm芯片用的光刻機的廠家,只有ASML一家。

  ASML一跳票,中芯國際就算有米,也沒鍋可以做飯。

  而與此同時,三星近日決定向荷蘭ASML一口氣訂購15台EUV設備,對光刻機的爭搶正陷入白熱化的競賽狀態。

  這次中芯國際被“卡脖子”,還不知道要多久,而它勢必會給國產高端芯片的製造拖後腿。

  英特爾等美國公司一直是ASML背後的大股東,ASML跳票的背後,大概率是美國所謂的三邊委員會對對中國芯片發展的阻撓,外國資本封鎖我們的高科技公司早就不是什麽秘密了。

  並且美國不斷放出話來,希望全球第一大芯片代工企業台積電到美國設廠,說是美國有很多7nm以下的國防用的芯片需要台積電過去做。

  台積電認為赴美設廠成本上不合算,但業內人士觀察,未來台積電赴美設廠的機率仍是有的。美國對台積電暗送款曲、屢屢施壓,因為台積電的芯片代工,“正巧”也是未來的科技霸主華為麒麟芯片製造的關鍵命脈。

  一方面,讓中國芯片做不好、做不早,另一方面,在中國芯片的代工廠裡挖牆腳,中美兩國的芯片戰爭,還遠遠沒有結束。讓人憂心的是,中國芯片到底已經發展到什麽程度了?這是個謎一樣的問題。

  後世的時候有人拆開了華為最新款的5G手機,發現裡麵包括CPU在內、各種用途的36塊芯片裡,有18塊都是華為海思自己造的,國產率相當高。但是另一方面,“中國芯片不行”“被國外吊打、秒成渣渣”的聲音也不絕於耳,比國外技術落後多年也是不爭的事實。

  這就要從芯片在中國的誕生開始說起了,在將近90年前,一篇11歲稚子的短文《我們現在和將來的責任》:“諸位朋友,你們要救中國,要做中國的人,一定要大家盡責、大家負責,願大家努力讀書、努力前進,還願將來努力救國、努力富國、努力強國”。

  幾十年後,就是這位稚子在一塊手指甲蓋大小的矽片內,親手刻蝕了7個晶體管、1個二極管、7個電阻和6個電容器,締造了我國第一塊集成電路。

  然而他的報國路並不順利。志向遠大的他在高中畢業前,因為犯了瘧疾耽誤了畢業會考,隻拿到肄業證書,複讀一年才考上同濟大學的機電系。

  1945年抗戰勝利以後,憧憬著“科學救國”的王守武到美國普渡大學攻讀工程力學博士,畢業後得到了留校任教的機會。

  然而在美國生活優渥的他歸國心切,根本沒聯系國內的工作單位,就辦了張難民證偷偷潛回了國:“我原來是學工程力學的,又改學物理,我覺得回來搞建設,幹什麽都可以……”

  回國以後,他東一榔頭西一棒子地接了很多小活兒:給軍隊設計夜間行車的路燈,給XC人設計生活用的太陽灶——15分鍾燒開一壺水……什麽有用他就做什麽,哪怕是再不起眼的東西。

  因為要給物理所的同事維修一隻整流器儀表,他開始接觸半導體技術,

越來越意識到晶體管的發明,將給國家帶來信息技術的革命性變化。  1956年,在周總理的主持下,我國製訂了十二年科技發展遠景規劃,半導體技術被列為四大科研重點之一。

  王守武學的是物理,但他依然把自己當成了一塊磚,毅然中斷手頭其他科研項目,全身心投入半導體研究,在中科院應用物理所組建了國內第一個半導體研究室。

  當時蘇聯專家送給我國一些做晶體管用的鍺單晶,但數量不多,王守武擔心不夠用,我們何不自己製備一些呢?於是他從材料入手,拉開了中國半導體工業的大幕。

  1957年,他的團隊用自己打造的單晶爐,成功拉製出中國第一根鍺單晶,1958年又拉製出第一根矽單晶,到1959年,在缺人缺設備的情況下,為研製109乙型計算機提供了12種、14.5萬多隻鍺晶體管,每秒能計算6萬次,而這種計算機為“兩彈一星”任務提供了重要的技術保證。

  在中國的科技發展史上,兩年內讓一項尖端科研產品從零開始、完成從研製到生產的整個過程,非常罕見。

  作為中科院半導體所所長、中科院第一家晶體管工廠的廠長,王守武事事身先士卒,一台台設備儀表,他都要認真地檢測維修。

  為了修好一台接近報廢的國產切片機,過了花甲之年的他,跟年輕人在地上蹲著討論,一蹲就是好幾個小時,最終搶救好了這台切片機,他也得了一個“八級鉗工科學家”的稱號。

  為解決芯片成品率問題,他長時間在顯微鏡下觀察芯片質量原因,結果眼底出血……

  1964年,半導體所成功研製出中國最早的集成電路。而僅用了一年時間,王守武把256位MOS隨機存儲器成品率提高到了前所未有的水平,最高一批達40%。當時在亞洲僅次於RB。成為當時的高光時刻,但可惜好景不長。

  在幾十年科研生涯中,王守武院士始終把國家放在第一位,“國家需要什麽,我就做什麽”。

  他與北大物理系的黃昆教授等人聯手,開設了國內第一門半導體物理課程,為中國培養了第一批半導體行業人才。

  然而那個時候,國內很多人對半導體產業這個“大坑”的估計嚴重不足,一位領導就曾關切地問:“你們一定要把大規模集成電路搞上去,一年行嗎”?多麽恐怖的話語讓當時從上到下所有人對這個行業嚴重的低估了。

  70年代末,用王守武的話說:“全國600多家半導體生產工廠,一年生產的集成電路總量,隻相當於RB一家大型工廠月產量的1/10。”一句話就把改開之前中國半導體行業成就和家底,概括得八九不離十。這才為芯片的難度進行了從新的定義。

  80到90年代,中國半導體行業大幅落後於美日,逐漸被韓國、台灣地區超過,究其原因,中國半導體產業起步晚、重視程度不夠是一方面,而另一方面,盲目的“撥改貸”政策也讓電子工業遭到重創。

  所謂“撥改貸”,就是把撥款改成了貸款,以前國企拿到政府財政撥款,用於技術改造,企業利潤上繳國家財政。而改成企業向銀行貸款後,企業又要支付高額利息,利潤還要上繳國家,電子工業企業很快陷入虧損困境,幾乎無力投入研發,科研經費佔GDP比值從2.3%以上,驟然降到0.6%以下。

  一些中國半導體器件龍頭企業,熬不住就破產倒閉了。為解決半導體產業嚴重落後的問題,國家部委先後打響了三大“戰役”——1986年的“531戰略”、1990年的“908工程”、1995年的“909工程”。

  結果一些引進的國外生產線投產就落後——行政審批花2年,技術引進花3年,建廠施工花2年,總共7年時間。而我們都知道的“摩爾定律”——價格不變時,集成電路上可容納的元器件數目,每隔18-24個月便會增加一倍,性能也會提升一倍。一句話:“不趕趟兒啊”。

  80年代初,全國33個單位引進各種集成電路生產線,累計投資13億元,最後建成投產的只有少數幾條。一窩蜂引進國外淘汰的生產線,卻一再陷入“引進-建廠-投產-落後-再引進”的惡性循環。

  最後三大戰役隻留下了一座勉強算合格的上海華虹。全球芯片代工廠的市場份額排名中,華虹排在第9,佔1.4%,而第一名台積電佔55.9%。

  建國後的將近半個世紀裡,中國的半導體產業一直試圖圍繞著“有用”二字展開,尤其是早期的國防應用,只要能做出有用的東西,相關的技術設備生產線,通通學來拿來買來,滿足巨大的需求缺口是第一位的,自主研發被購買引進取代。

  1988年,我國集成電路產量達到1億塊,進入工業化大生產,但到90年代中期,中國大陸的生產水平依然落後美國、RB15年左右,集成電路85%以上依賴進口。

  電子工業部在90年代中的報告中寫道:我國沒有多少能和外國公司平起平坐的進行交換、合作的關鍵性技術專利。這種狀況如不改變,我國的電子工業有永遠淪為“電子組裝加工”的危險……

  如果能夠抓住機遇,我國集成電路產業將可躍上一個新台階,從而獲得追趕世界發展步伐的機會。這也是當時所有國人的期盼,可惜的是並不是所有的等待都能換回同等的收獲。
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