NG体育因为苹果手机的芯片在加利福尼亚州库比蒂诺设计出来之后,被发到中国台湾省的新竹市,被一家叫做台积电的芯片制造商生产出来,随后发往菲律宾进行封装测试,封装好之后再发到中国大陆的工厂里,被安装在iphone中。组装好的苹果手机登上去往欧洲或者是北美的飞机,在欧洲各国进行销售,或者是返回到美国苹果商店里卖给顾客。这意味着半导体芯片的供应链是这个世界上最复杂、地域分布最广的供应链之一。谁能掌控芯片供应链的顶端,就掌控了世界工业体系的命脉。
如果说有一项发明改变的不是某一领域,而是颠覆革新了整个工业体系,那一定是集成电路微芯片的问世。1958年9月12日,美国德州仪器公司的工程师杰克金佰利制造出了世界上的第一颗芯片,至此,人类文明宣告了数字时代的来临。时至今日,你的手机,你的照相机,你的冰箱里,你的汽车,从最先进的超级电脑到最常用的烤面包机,芯片作为现代工业的心脏,已经深深的扎根在我们日常生活中的任何终端设备中。现在地球上每年有大约一万亿个芯片被制造出来,虽然芯片生产的数量如此庞大,但芯片制造的技术壁垒极高,制造过程极其复杂。制作芯片的基础材料是硅,硅存在于沙子当中,是地壳中第二丰富的元素,仅次于氧。但是沙砾中的硅氧化物的形式存在是不能直接使用的,所以我们需要先把沙粒与碳结合在一起,加热到极高的温度,去除掉氧,变成多晶硅,然后再经过复杂的工序,形成圆柱形的单晶硅棒ng体育官网app下载,硅晶棒的纯度必须要达到每一千万的硅原子中只能有一个杂质原子的标准,然后再经过研磨、抛光、切片之后就形成了硅晶圆片,也叫晶圆。晶圆是芯片生产的基础载体,从最开始的设计与布局到芯片矩阵的产生都是在晶圆上完成。赋予芯片功能的控制单元是晶体管,它主要用来控制电压和电流,同时呢,也是电子线路的重要组成部分。测量芯片行业的尺寸单位是纳米,也就是十亿分之一米,目前最先进的技术是五纳米,比病毒还要小。而晶体管越小,同等面积的芯片上能够容纳的晶体管数量就会越多,那计算能力也就越强大。比如说电脑芯片啊,英特尔酷睿I7的晶体管数量就超过14亿个,那相比之下,手机处理器的芯片体积更小,比指甲盖还要小,但是却要把数十亿的晶体管合理布局并且构建在上面。所以手机处理器芯片是目前世界上最复杂的芯片,那么相应的制造芯片的技术壁垒就会更高,这种技术不夸张的说已经达到了科幻的级别,我们可以理解为是将原子进行重新排列的技术,所以单单是芯片设计就让很多厂商望而却步了,而这只是制造芯片的第一步,接下来还需要沉积、涂覆、曝光、光刻、烘烤、显影、蚀刻、检验、计量、注入离子等等工序,每一项工序都需要最尖端的技术支持,经过数十次的循环操作,直到符合生产要求。而为了确保芯片能够再现出复杂蓝图的微观结构,所有的以上这些过程的操作都需要在极端的环境中进行,这个环境我们称为洁净室ng体育官网app下载。洁净室除了必须要保证恒温恒湿之外,空气的纯度也必须要达到超高的标准,每十升的空气当中不能存在超过0.5微米的尘粒。洁净室中设有极其复杂的通风过滤系统和供应系统,用来保证每小时都会有数百立方米的纯净空气流通。芯片做完之后,会沿着晶圆上预留的缝隙进行切割,切割后的独立芯片就可以进行封装了,封装完毕后还要对芯片进行性能测试、环境测试、老化测试等等,所有测试达到标准之后,一枚合格的芯片才算被制造出来。以上芯片的制作过程总结以下四个步骤,把芯片的生产、封装和测试。其中芯片的设计是由手机厂商来提供的,生产、封装和测试就是芯片制造厂商的任务,那芯片制造厂商在整个芯片供应链中处在绝对垄断的地位。原因很简单,建立一个半导体工厂需要几十亿到200亿美元的资金,建好后的工厂会在五年之内就会过时淘汰,所以工厂必须要有持续的投入才能得以生存。同时也意味着所有的芯片工厂都必须与时间赛跑,七乘24小时不间断地开工,生产出的产品还要以超高的溢价率来进行销售,不然就会赔得连底裤都没有。所以只有少数走在最前沿的公司才能玩得起。处在领先地位的芯片制造商的数量在2000年的时候有25家呢,到现在就只剩下了最前沿的芯片制造三巨头,分别是英特尔、三星和台积电。按照数量计算,三星生产的芯片最多,但是三星专注于存储芯片的研发,在生产定制逻辑芯片方面,台积电则要大幅领先ng体育官网app下载。比如说同样是骁龙八八处理器,三星代工厂生产的枭龙就会出现功耗过高导致发热的状况,而台积电所代工生产的枭龙八八性能就会更加强大,功耗更稳定。这就意味着全球很多的头部手机厂商和高端芯片的需求商都会对其有着绝对的依赖性。换句话说,如果台积电缺货或者是不给某些企业供货,那直接就会导致行业的全面停滞。没有台积电就没有苹果手机,没有台积电也没有漂亮国的F35战斗机,出现绝对依赖的市场形态显然是一件具有巨大风险的事情。比如说,如果某些国家利用自己的立场影响甚至控制这些芯片制造商的供应链,那就意味着他可以对所有芯片有必要需求的电子企业进行制裁,甚至对其造成致命的打击。显然,这样的事情已经陆续上演了很多次,到2020年底啊,在这样的立场影响之下,台积电对中国客户的销售额已经下降了70%,而且这还不是最严重的。如果这样的国家加大垄断力度,比如拿出几百亿刀的资金,一部分用于芯片领域的人才引进,另一部分用作将海外的半导体芯片企业迁回国内,进而就实现自产自销,那后果可就严重了。那将意味着全球的芯片行业将会被某一个国家彻底垄断ng体育官网app下载。一旦野心达成,其他国家能不能买到芯片,能以什么样的价格买,全都要看这个国家的脸色。中国是世界上最大的芯片购美国技术大国崛起中的关键阶段绝不能仅仅存在于供应链的底部,不能永远被困在一个低端的制造中心。所以,在看清这一点之后,中国决心开始自给自足,直接向领域的最高级别进群。
中国是世界上最大的芯片购买国,技术大国崛起中的关键阶段绝不能仅仅存在于供应链的底部,不能永远被困在一个低端的制造中心。在芯片技术垄断和全球芯片严重短缺的双重刺激之下,各大手机厂商也都开始对芯片研发达到了一个前所未有的重视程度。现在国产手机领域中的四大巨头华米、OV都已经具备了自主研发芯片的实力ng体育官网app下载。华为依托海思芯片团队的雄厚技术力量,最早就踏入了自然芯片的领域,但是早期的海思系列芯片啊之处在中低端的水平,一直到2018年的8月31日,华为在德国柏林的IFA展会上发布了麒麟980芯片,这才意味着国产芯片的设计已经步入到了全球的高端水平。那紧随其后的第一梯队手机厂商相继又推出了澎湃C1V1这两种自然芯片是isp芯片,专门用于手机影像系统的图像处理。当前绝大部分的手机,包括苹果的a系列芯片都是将isp芯片集成在手机的soc处理器里,这种集Isp芯片的方式在成像上会有天花板,想要打破这个天花板,就需要通过另一种方式来实现,那就是将集成的影像处理单元独立出来。2021年12月14日,Oppo推出了自主设计的第一款影像专用NPU芯片马里亚纳X。玛莉亚X是一款独立的NPU芯片,需要独立封装、单独制造,采用台积电的六纳米工艺打造。这个NPU芯片啥意思呢?它是指嵌入式的神经网络处理器。相比ST对光电信号转换和处理,NPU啊发力于AI,具备深度学习的能力,能够根据拍摄场景的不同而进行精准的优化,还能够通过自我学习让其优化能力持续的提升。玛莉亚na X np u还集成了自研的茉莉蜜影像处理单元,达到了目前旗舰平台HDR能力的四倍,在即时呈现出的画面中,最亮与最暗之处亮度对比的极值达到了100万: 1,这几乎与人眼真实的感受没有差别。马里亚纳S芯片采用了创新的双层存储加工。能够提供高达每秒万亿比特的超大吞吐量,保障海量的数据在计算的时候无需离开AI的计算单元,这就意味着玛莉亚X芯片拥有空前强大的AI计算能效,其AI计算能力最高能够达到每秒十八万一次,这个算力已经大大超越了IPHONE13PRO max所搭载的A15芯片。目前,马里亚纳S芯片已经量产,并将搭载新一代的旗舰机型find X5系列首发上市。其中find x5pro更是一款拥有顶级计算摄影的双星影像旗舰,实现了一帧影像动用两块芯片,突破夜景视频算力不够的制度,实现了线K超清夜景视频的拍摄,及搭载硬件级的双OS防抖方案,实现了镜头加传感器的双重光学防抖,极大提升了拍照和视频的防抖体验。哈苏自然色彩的解决方案,也就是应用在find X5系列上,独特的哈苏专业模式与定制快门,赋予了使用者极强的拍摄仪式感,配合马里亚纳X芯片所带来的强大影像能力,让移动影像技术和哈苏色彩完美融合,而oppo的目标绝不是仅止步于一颗影像处理芯片。自2018年成立研究院起,Oppo就有意向基础研究领域深耕,围绕着芯片、软件工程、云服务三大核心技术,设立了马里亚纳计划、潘塔纳尔计划以及亚马逊计划项目。oppo最终的目标是要从芯片开始,打造全套的字眼能力。正如oppo创始人兼首席执行官陈明永所说,科技公司必须通过关键技术解决关键问题,如果没有底层的核心技术,就不可能有未来。在自研芯片的道路上,前进的每一步都是无比艰辛的,尽管oppo推出的第一个APU芯片效果可能还没有达到完美,但这十年磨一剑的重要研发成果意味着oppo在芯片底层核心技术的突破上迈出了非常关键的一步。在强大的科技力与突破科技冒险精神的双重加持下,其勇敢迈出第一步的勇气和决心将带给整个自研芯片行业巨大的信心与希望。目前国产芯片的自研已经取得了不小的成绩,但是自研芯片的产业要真正的崛起还有很多的难题需要攻克。也许国内头部的芯片制造商的芯片制造技术还与台积电、三星等有着不小的差距,但是我们也无需过于悲观。从技术上来说,虽然世界顶级的芯片制造商已经开始研发两纳米、三纳米的芯片了,但是在不久的将来,芯片上构建的晶体管的材料层厚度最终会达到只有一个原子厚,到那一天,摩尔定律就不再适用了,人类无法将他们做得更小,这意味着差距将不会被继续的扩大。而从全球范围来看,芯片技术供应链的垄断迹象也刺激到了欧洲、日本、韩国等国家和地区,他们也都在投入巨资扶持本国的芯片制造业。芯片技术的博弈是改变世界产业格局的博弈,抛开国家的立场不说,这种顶级技术之间的贸易战争和记述战争对人类的发展是没有任何好处,甚至会对人类的进步造成数年以上的