凤鸣已至,华为拔剑松山湖引而不发,中国攻克芯片产业上帝禁区

千秋过往 2025-03-12 17:18:49

中国工业的可怕之处不是技术有多先进,而是中国是全人类历史上唯一的工业克苏鲁,拥有完整的产业链,在需要的时候,能快速形成研发、试制、量产一条龙,然后把产品做到“白菜价”,碾压任何对手。

去年中芯国际在28纳米成熟制程上已经给全球的芯片同行上了一课,礼贤下士没有动静,干脆直接降价40%,中芯国际市场份额随后一路攀升。

中芯国际今年的目标是30%,要知道2024年中芯国际的市场份额才6%,这是中芯国际的底气,打价格战中国没输过,外国企业你拿什么和我们竞争。

其实去年整整一年真正让美国不安的是华为手机在2023年的王者归来后,其9000S芯片到底是谁代工生产的一直是个谜,美国FBI调查了一年什么也没查到。

很多人说华为的这款芯片是中芯国际代工的,因为中芯国际是中国目前芯片生产的最高水准,但华为没承认,中芯国际也没宣布。

这是为什么呢?因为华为在隐忍,而芯片也真不是中芯国际代工的。

西方国家特别是美国卖给全球的电子产品,他们都能进行远程监控和锁机。中国从国外购买的高精度机床全部是这么搞的,系统留了后门,你生产什么产品他们都管,超出范围就立刻锁机。

你说我切断网络,内网运行可以吗?不行的,别人早就想到这招了,只要没有信号设备自动锁机。

如果你找人破解,后台全部有监控,稍有不慎被察觉,直接启动自毁程序,删除系统了,后期你想让他们恢复系统,那时候不仅要解释原因,而且价格是天价。你没得选,不恢复系统就成废铁了。

还有如果不提前报备并获得批准,自行移动机器位置也会被锁机,这些高精度机床用的不是定位系统,是陀螺仪,检测到机器姿态改变就会锁机。对方对此给出的锁机理由是破坏了初始安装条件,影响机器使用精度,需要重新调试,所以移机的开锁又是要付钱的,这就是技术霸权。

这样的严防死守,如果真是中芯国际做的,美国那边是能够知道的。

所以为了破解这种霸权,中国知耻而后勇,现在在光刻机研发领域,依靠全产业链优势,我们同时开发3种不同EUV光源的光刻机,覆盖了当前和下一代的预研,主打一个一雪前耻、全部吃光。

美国既然要禁运,那我们就杀人诛心加釜底抽薪,直接上手掀桌子,把碗全部打翻,以后你们就不用上桌了。

中国正在开发的3种极紫外光源,分别是LPP光源、自由电子激光光源和同步辐射光源。第一种是荷兰ASML公司正在使用的光源,后面两种是前沿科学,为未来预研的。

LPP光源是一种利用高能二氧化碳激光轰击靶材,如锡液或气体,产生高温等离子体,通过等离子体的辐射产生极紫外光的技术。

制造先进制程芯片的光刻机必须使用极紫外光,因为这种光的波长非常短,对光刻机而言,波长越短就犹如针头越细,能够在硅片上刻画出更精细的纹路和图案。

LPP光源的好处是能量沉积均匀,稳定性强,但其激光发射装置制造复杂,成本昂贵,每台售价高达8亿美元,且效率不高,最多只能把激光能量的5%转化为加工能量。

所以ASML最先进的EUV光刻机净重量高达250吨,需要150个集装箱,功率却只能达到250-500瓦,每小时处理能力为200片晶圆。

根据业内人士和紧盯中国芯片发展的“外国友人”透露,目前华为在东莞的松山湖工厂,工程师正在测试国产的激光诱导放电等离子体(LDP)光源光刻机。

这种有别于ASML的LDP技术是将少量锡在两个电极之间蒸发成云状物,然后使用高温高压将锡蒸气直接转化为等离子体,产生波长13.5nm的EUV光。

由于LDP的方法免去了激光照射这一步,也就不需要激光发射装置,因此可以做得更简单、更小、更具成本效益并且能源效率更高,因为转换必然意味着能量损耗。

EUV光刻机共有三大核心技术,分别为EUV光源系统,高精度弧形离轴反射镜构成的光学系统以及超高精度真空双工件台。

中国在较早的时候就攻克了其中的两个拦路虎——超高精度真空双工作台和光学系统。

2016年,清华大学联合了华中科技大学、上海微电子装备有限公司和成都工具所开发出了适合干式及浸没式光刻机的超高精度真空双工作台;

光学系统的研发就更早了,因为这种东西涉及到国防安全,在侦察卫星上大量使用。所以早在2002年,中国光学领域的龙头老大中科院长春光学精密机械和物理研究所就开始研发。

国家队的实力摆在那里,长春光机所在2017年成功研制出32nm间距的光学系统,在这个基础上发展光刻机的光学系统事半功倍,如今已达到了0.1纳米的水平。

所以一直以来真正困扰中国EUV光刻机发展的是产生极紫外光的发射装置,因为这其中牵扯到的很多东西已经超越了技术方面的问题。

不是说我们没有能力直接复制ASML公司的极紫外光技术,而是ASML使用的LPP光源已经被申请了专利,我们照搬就是侵权,必须绕道,换一条路到达目的地。

对于民用产品而言,服务的是全球用户,使用者太多,无法做到保密,在全球专利法面前,这事关企业和国家信誉,所以必须“自觉”。

如果换成是军用产品,那就另当别论。军品申请专利都有可能给对方指明研究方向,所以军品都不申请专利,除非你生产的目的是拿来出口给民用市场的,如枪械。

还有军品只在军队内部使用,方便保密,因此就算对方申请了专利,其他国家也不会管这些,能复制就复制,没有办法也要创造办法去复制。

最多因为失事或被缴获而泄漏,但被发现了也坚决不承认,说对方是诬告,这东西在市面不流通,对方很难找到其他佐证,也没有法官敢去其他国家的军队取证,所以军工产品和军工技术没有专利一说。

所以直到2022年,哈尔滨工业大学才绕开ASML的EUV光源专利,发明了新的极紫外光的发射方法。

目前主要是把这些技术进行整合和调整,样机已经出来,正在华为东莞松山湖工厂进行测试,试生产计划于2025 年第三季度进行,量产计划于 2026年进行。

中国有“服役一代、研制一代、预研一代”的老传统,所以除了已经开发出来的LDP技术,目前还在开发自由电子激光器(FEL)和同步辐射光源两种光刻机。

自由电子激光器是一种不同于传统激光器的新型高功率相干辐射光源,由电子加速器、摆动器和光学系统几个部分构成。传统的激光器有功率低、效率低、固定频率和光束质量差的弱点,而自由电子激光器不需要气体、液体或固体作为工作物质,而是将高能电子束的动能直接转换成相干辐射能形成极紫外光,就是直接用高能电子干活。

自由电子激光器一般由电子加速器、摆动器和光学系统几个部分构成。加速器产生出高能电子束,通过摆动器内沿长度方向交替变化的磁场运动,在磁场力作用下先形成光子,接着转变成激光辐射,通过光学系统输出。

听上去高大上,但需要使用到大型直线加速器产生高能电子束。这种加速器把电子从静止或低速状态一点点提速,再通过磁场将能量转变成激光辐射,通过光学系统输出。

因此这个装置的长度非常惊人,动辄上千米,占地面积特别大,且耗电量巨大,维护复杂,运行成本高,好处是产生的极紫外光波长是连续且可调的,想要什么波长就要什么波长,什么样的芯片制造都能兼顾。

另一种叫同步辐射光源,这玩意儿是一种利用相对论性电子在磁场中偏转时产生同步辐射的高性能新型强光源。因为比较超前,所以被称为第零代光源。

同步辐射光源产生的原理到底是什么?它的概念解释里面提到了“相对论”,和爱因斯坦都扯上关系了,非常高深,所以我就不讲了,一个是怕你们听不懂,另一个是担心暴露实力,把我自己给绕进去了。

同步辐射光源最大的好处是一台装置可同时服务数十条光束线,也就是说一台装置产生的光源可供数十台光刻机使用,缺点也因此而来,一旦停机维护将影响多台光刻机的生产。

同步辐射光源在产能和效率上远超前面几种,一旦问世绝对能把芯片做成“货真价实”的白菜价,让全球同行哭晕在厕所。

最后,可以肯定的是到了2026年,华为用国产EUV生产3纳米或5纳米高端芯片的事基本板上钉钉,原因有两点:

第一点,2023年9月10日,国家专利网站就公布了一项重要发明,名为“极紫外辐射发生装置及光刻设备”。该专利的申请日期为2023年3月9日,申请号为CN20231022667,按照制造进度推算,2年后的今天出样机,与华为松山湖基地的消息对得上,目前正在进行纳米级运动控制技术调试。

第二点,2025年2月17日在民营企业家座谈会上,任正非会上发言,透露了华为的“备胎计划2.0”细节,华为已联合国内2000家企业重构半导体、工业软件等关键领域生态,目标2028年实现全产业链自主化率超70%。

如果华为没有EUV光刻机,完成这个目标是不可能的。所以凤鸣将至,到时华为的麒麟、昇腾、鲲鹏高端处理器都将同时达到3纳米。

这可是一个了不起的成就。美国科技的爆发,是建立在二战后吸收了很多德国科学家,后来又通过虹吸效应全球搜刮人才的基础上,但是中国的人才几乎全部来自内部,全球绝无仅有的。这种人才机制的黏合性更强,潜力更大,爆发力更足,因为人才梯队和体系都已建立好。

强大的人才储备和完善的工业链支持,全球已经没有任何技术可以难倒中国,任何国家可以轻言击败中国。现在的中国只有需不需要做,没有能不能做。

中国改革开放到现在,中华民族用了44年的时间完成追赶,未来就将是中国科技引领全球的日子。

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评论列表
  • 2025-03-14 10:39

    华为加油!! 中国加油!!!

  • 2025-03-18 19:03

    专业的文章,技术先进悄悄的进行中