在近二十年的時間里,我國的智能科技飛速發(fā)展,出現(xiàn)了許多的智能產品,像智能手機的不斷更新迭代,還有多種智能化、自動化設備的更新。由此芯片就成了熱門話題。而近期的行業(yè)缺芯片潮,又一次將這個問題推上了風口浪尖。
而我們的國產芯片發(fā)展需要解決的問題是什么呢?——光刻機。光刻機確實是很重要,但是在芯片的發(fā)展道路上缺不止一個那么簡單。
芯片的制造原材料是硅。硅是地殼內第二豐富的元素,而脫氧后的沙子最多可包含25%的硅元素,以二氧化硅(SiO2)的形式存在。
芯片從設計到制造的過程極為復雜,從沙子中提取出硅,制成硅錠,硅錠切成硅晶圓片,然后交給芯片代工廠生產制造芯片。在從沙子提取出硅的工藝環(huán)節(jié)中,技術難點就在于它的提純度,不能低于99.99999%,也就是提取出硅的純度,它的雜質含量不能超過千萬分之一。
這就相當于如果硅晶圓片是8英寸(直徑200mm),空氣中的灰塵直徑是10萬分之一毫米,那么按照硅的純度要求,就必須要控制不能超過2?;覊m落在8英寸的硅晶圓上,這也是芯片制造離不開無塵車間的重要原因。
在國內硅材料的生產明顯低于世界各地,因此硅的生產也是成為一座我們國產芯片發(fā)展道路上的一座大山。
EDA是用于芯片設計的輔助工具,以計算機為工作平臺,融合應用電子技術、計算機技術、智能化技術最新成果而研制成功的電子CAD通用軟件包,主要能輔助進行三方面的設計工作,即IC設計、電子電路設計和PCB設計。
集成電路發(fā)展初期 ,電路并沒有那么復雜,可以不借助EDA軟件也能夠實現(xiàn)電路設計。但是在隨著電路得集成度越來越高,單靠人力是難以完成的。因此EDA軟件也被稱之為“芯片設計之母”
目前,全球最有名的三大EDA軟件公司,分別是美國的Synopsys、Cadence 和西門子旗下的 Mentor Graphics ,三大EDA軟件巨頭幾乎壟斷了全球 90%以上的EDA市場份額。而且,中國還是三巨頭最看重的業(yè)務增長市場。
某種意義上講,三大EDA巨頭都屬于美企,Mentor所屬的西門子工業(yè)軟件總部也在美國。受限于EDA管制,從一開始的芯片設計,芯片落地前的第一步可能就要被卡脖子。
中國在迅速發(fā)展,無論是光刻機、硅的提取生產,還是EDA,我們都會一步一步,腳踏實地,找到問題,解決問題,最后越過這幾座大山。
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