中科院院士、中科院微电子所研究员刘明在访谈中表示，中国在所有的论文上面去比，在这些能够用数据表明的事情上面，我们做的非常好。过去十年，在IEDM等国际顶级会议中，很难看到中国文章，但是现在中国做到了全球第一。

我们好像是在针对一个规则把它弄透了，做好了的能力特别强。但是我们试问一下，在整个集成电路产业的发展历史当中，无论是新的器件结构，在产业上用的CPU、GPU这些架构，非常遗憾，之前并没有太多来自于中国大陆土生土长的自主技术。

刘明院士说的话句句属实，比论文或者学术报告，中国的科研机构很擅长，但是在硬核的技术架构上面，国内的企业还是较为落后的。

整个集成电路产业的发展，起源于美国，强盛于美、日、韩三国，现在这个发展机会给到了中国企业。

1947年，美国贝尔实验室的肖克利、巴丁、布拉顿三人，发明了锗晶体管。

1958年，美国德州仪器工程师基尔比、仙童半导体创始人诺伊斯，分别发明了基于锗晶体管的集成电路板。将芯片技术从发明时代，带到了商用时代。德州仪器的莱思罗普，依靠手上仅有的柯达光刻胶和他的倒置显微镜，发明了光刻技术，为芯片的大批量制造奠定了技术基础。

从芯片的发明创造上来看，美国企业走在了全球产业的最前面。

1960年，中国科研机构开始基于晶体管制造半导体收音机。

1965年，中国科研机构基于美国企业发明的集成电路技术，开发出了第一块由中国制造的集成电路板。

从产业发展上面来看，当时的中国并没有落后太多，时间差距保持在5年左右，这个时间差距要比日韩企业跟美国的技术差距还要短。

但是中国在后来的发展中，迎来了动荡的十年。

这十年的动荡，直接摧毁了中国科研机构曾经在芯片产业建立起来的优势。

日本政府在半导体的发展当中，直接启动了超大规模集成电路计划，将国家的资源拿出来补贴给国内研发芯片技术的企业。日本的东芝、东电、索尼、尼康、佳能等巨头企业开始飞速发展。

东芝是全球闪存芯片的发明企业，也是当年全球闪存芯片的绝对霸主。甚至东芝一家公司在存储器领域所占据的市场份额，已经逐步将美国英特尔等老牌科技公司逼入绝境。

索尼依靠半导体芯片制造的随身听产品，极大冲击了国际消费市场，并且依靠半导体技术的红利时期，开发了许多产品线。例如相机镜头、显示屏幕、近距离高速传输等。

日本政府和日本企业在这个时期的芯片产业中，非常的强大，甚至索尼的创始人盛田昭夫与日本政府官员石原慎太郎合著了《日本可以说不》这本书。

书中不仅表达了日本经济崛起的自信，还暗示日本在半导体技术上对美国的军事优势，例如书中提到了“日本的芯片对美国军事至关重要”。这本书在美国引发了强烈不满，并极大刺激了美国企业在新技术上面的发展。

《日本可以说不》的出版，让美国政府和相关企业意识到了日本半导体产业的威胁。美国政府和企业开始采取措施遏制日本芯片产业的发展，包括通过《半导体协议》限制日本芯片出口。美国半导体行业协会（SIA）还通过游说政府减税、增加投资等方式增强自身竞争力。

几轮打压下来，日本企业在全球芯片市场上面的份额大幅度下降。到了2021年这个时间段，日本在芯片制造领域的市场份额，从几十年前的50%，下降到10%。

在美国对日本芯片进行出口限制后，韩国的三星集团也开始了对国际芯片产业的强烈进攻。

三星集团在很早之前就建立起了情报机构，专门调查国际局势和各企业的技术发展情况。三星依靠日本在20世纪90年代出现经济泡沫破裂的时期，进行了猛烈的逆势投资。

并且通过收购、并购、挖墙脚等方式，对日本芯片企业进行围剿。

三星开出3倍薪资，挖走了一批来自于日本东芝的技术人员。依靠这些技术人员，三星瞬间切入存储器芯片市场，于1983年开发出了64k DRAM芯片。

1992年，三星开发出了全球第一个64m DRAM芯片。在技术发展与市场占比上面，韩国三星完胜日本企业。并且在高带宽存储芯片领域，三星和海力士也掌控了全球技术的发展动向。三星市场占比38%，海力士占比53%。

在国际芯片产业蓬勃发展的早期阶段，一直都是美日韩三个国家的企业在进行对抗，中国在这个期间处于极其被动的局面。虽然中国的科研机构已经掌握了部分芯片技术，但是这些技术仅仅存在于实验室和报告当中，并没有应用到消费市场上面。

早在70年代的时候，晶体管的发明人巴丁受邀，带领团队来到中国北京，与中国的科学家们进行技术交流。

巴丁对于当时中国发展芯片产业的市场并不看好，而且科研氛围要落后于美国硅谷，再加上部分官员不懂芯片技术，不知道怎么指挥，这些因素都导致了中国在芯片产业上面发展缓慢的事实。

美日韩这三个国家的企业，由于走在了芯片产业发展的最前端，所以掌握着技术专利、市场空间等多方面的优势。

英特尔开发了全球第一个存储芯片，并且在格鲁夫的领导下，砍掉了曾经的存储器业务，转型通用CPU技术，如今成为了国际通用CPU领域的霸主之一。由英特尔构建的x86生态架构，已经在通用CPU领域根深蒂固。后来中国的这些科研机构，包括龙芯在内，发展CPU技术的过程中，都被英特尔的x86架构给绊了一跤。

而GPU领域，美国的英伟达是国际GPU领域的唯一主人。

英伟达开创的CUDA技术，通过将计算任务分解为多个小的子任务，并在GPU的多个核心上并行执行，从而实现显著的性能提升。可以将消费市场的GPU显卡芯片，应用到大数据计算的科学研究领域，比如气候模拟、量子化学、ai神经网络训练、医疗成像、风险评估等。

英伟达的产品，不但可以应用到游戏娱乐领域，还可以应用到科研领域，这是导致英伟达显卡被全球疯抢的主要原因。依靠这个技术，英伟达建立起来了成熟的GPU生态链，这个生态链也是目前中国GPU企业所欠缺的地方。

在晶体管的底层架构上面，依然是美国占据着主导地位。

在平面晶体管走到终点之后，需要对晶体管的结构进行改变，以此来缩短电流沟道效应，解决晶体管堆叠后产生的漏电问题。

早在1980年的时候，日本筑波的电工实验室的Yutaka Hayashi首次提出了三维晶体管结构。

1987年，Hieda等人首次提出多栅晶体管的概念，展示了其在减少短沟道效应方面的潜力。

1989年，Hitachi公司的Hisamoto等人提出了DELTA晶体管，这是一种双栅晶体管结构，显著减少了短沟道效应。

以上的科学家，虽然在理论体系上面进行了验证和猜想，但是都没有将这个技术开发出来，也并没有进行使用。

1998年，美国国防部高级研究项目局资助加州大学伯克利分校的胡正明教授团队，研究如何将CMOS工艺拓展到25nm以下。

次年，胡正明教授及其团队成功制造出第一个n型FinFET，栅极长度为17nm，沟道宽度20nm，鳍高度50nm。同年，他们还制造出第一个p型FinFET，栅极长度18nm，沟道宽度15nm。

2000年，胡正明团队完善了3D晶体管结构，并且首次公布了基于立体结构的晶体管产品，该技术被正式命名为“Fin FET”。

这项新技术，最早被美国的英特尔公司进行了商用，随后被中国台湾的台积电、韩国的三星电子所使用。Fin FET晶体管的推出，让全球芯片产业迎来了新一轮的技术革命。

由此可见，中国曾经在芯片设计、芯片制造等多个领域处于劣势地位，而且大部分的核心技术都是掌握在海外企业的手中。

以上这个时期，中国技术虽然没有占到一点便宜，但是已经有了发展前进的方向，这也为后来中美两国的芯片战争埋下了技术发展的种子。

新中国成立后，半导体技术作为新兴领域受到国家高度重视。中国最早发展芯片技术，可以追溯到1950年代。

1950年，我国科学家王守武从美国普渡大学获得博士学位后回国，开始在中国科学院应用物理研究所从事半导体研究工作。

1955年，在中科院物理研究所，陈启宏等科学家成功研发出中国第一只晶体管。

1956年：中国成功研制出第一根硅单晶和第一根无错位硅单晶，为后续半导体器件的研发奠定了基础。同年，中国在华北地区实现了晶体管的首批量生产。

1964年，中国硅平面工艺晶体管研发成功。

1965年，在中国第一块集成电路研发成功之后，中国进入了动荡十年。

十年结束之后，巴丁带队来到中国交流技术。国家开始重视微电子产业、信息技术产业的发展。到了80年代，中国的半导体产业进入稳步的探索时期，并且开始尝试低成本的生产制造模式。

90年代，国际半导体产业开始复苏，海外科技企业迅速占领市场。中国启动“908”工程和“909”工程，两项工程的重点推进方向，就是建设具有中国技术的集成电路产业链。通过引进外部生产线，帮助国内的相关企业掌握技术，然后在此之上进行吸收创新。

在美国全面制裁中国企业之后，国产技术的发展迎来了最高峰时期。

中芯国际掌握了Fin FET晶体管的制造技术，成功实现了14nm工艺、多曝光7nm工艺的芯片制造。并且基于现有的技术和生产线，中芯国际用Fin FET技术，为龙芯制造了3A6000通用CPU芯片，实现了纯国产技术制造的通用CPU项目。

长江存储开发了Xtacking架构，Xtacking架构通过将外围电路与存储单元分开制造，再通过金属互联通道连接，实现了高达3Gbps的I/O速度，与DDR4内存相当。

在传统3D NAND架构中，外围电路会占用芯片面积的20%-30%，而Xtacking架构将外围电路置于存储单元之上，减少了约25%的芯片面积，从而显著提升了存储密度。

长江存储在2020年成功跳过96层，直接研发出128层TLC/QLC 3D NAND闪存芯片，缩短了与美光、三星、海力士之间的技术差距。依靠Xtacking架构，实现了QLC闪存4000次P/E擦写寿命，显著提升了QLC闪存的可靠性和使用寿命。

2022年，长江存储推出基于Xtacking 3.0架构的第四代3D TLC NAND闪存芯片X3-9070，堆叠层数达到232层，单颗容量为1.6Tb，I/O速度提升至3200MT/s。

在以往薄弱的制造设备环节，中科院光电所研发的超分辨光刻装备，分辨率达到22纳米，未来可用于10纳米级别芯片制造。该设备采用365纳米光源波长，结合双重曝光技术，绕过了国外知识产权壁垒。

中微公司的刻蚀机产品技术，已达到国际先进水平，其5纳米等离子体刻蚀机已应用于台积电的先进制程生产线，并且实现了关键设备的自主可控。

中国电科实现了国产离子注入机28纳米工艺全覆盖，填补了国内在高端离子注入机领域的空白。这些设备已广泛应用于90纳米、55纳米、40纳米和28纳米工艺生产线。

芯慧联芯推出的D2W混合键合设备，通过3D化IC技术，能够在不依赖先进光刻机的情况下实现芯片与晶圆之间的精准键合，有效弥补光刻机制程的不足。

而中国的第一个大型晶圆企业华虹，专注于嵌入式/独立式非易失性存储器、功率器件、模拟与电源管理、逻辑与射频等工艺平台。这些平台覆盖了从1微米到28纳米的工艺节点，能够满足不同客户的需求。

华虹半导体目前是全球第一大功率器件晶圆代工企业，拥有领先的深沟槽超级结MOSFET和IGBT技术。其功率器件技术在新能源汽车、光伏、数据中心等领域得到广泛应用，具备大电流、小尺寸和高可靠性等优势。

同时华虹也是全球最大的智能卡IC制造代工企业，其嵌入式非易失性存储器技术覆盖0.18微米到55纳米的工艺节点。中国公民的个人身份证，其中的存储信息芯片，就是由华虹制造的。