说起芯片这块儿啊,近几年咱们国家确实挺吃瘪的,特别是在光刻机那边,老外总是搞点封锁把戏。这不,哈工大最近闹得挺热闹的,但得明白,他们的突破不是整个光刻机,而只是那关键的EUV光源。简单说,EUV光刻机得用13.5纳米的极紫外光来照射芯片,哈工大团队用的是放电等离子体DPP的路径,这玩意儿用高压放电激发气体,产生光源,避开激光技术那些专利限制。
到2022年,他们已经搞出了光源样机;去年,原型机也搞定了,功率达到120W,算是实用级别了。而今年上半年,关键性能测试也顺利过关。还跟国仪超精密集团投资11亿,计划建个新厂。外媒像彭博社啥的都报道过,新加坡那边的大佬王国辉也说了,啥,中芯国际就差一台国产EUV设备,要是真的搞定了,芯片的江湖就基本定了,中芯能稳赢了。
王国辉这个人挺有分量的,是新加坡毕盛资产管理的创始人,专注中国市场已经40多年了。他在2023年接受彭博采访时特别提到中芯,说中国市场规模大,政府资金充足,工程师很多,每年有500万理工科的毕业生,这些条件让中芯有底气跟台积电拼。虽然中芯目前市值大约1000亿美元左右,台积电则超过万亿,但他觉得中芯的潜力还是挺大的。为什么呢?因为中芯早在2019年就在14nm FinFET工艺上实现了量产,还是用自主知识产权的低功耗平台,客户包括英特尔、AMD什么的。到了2020年以后,美国对中国的出口管制开始收紧,中芯无法买到EUV设备,只能靠DUV多层曝光技术去做7nm工艺,成本变高,良品率也低。不过,2023年华为Mate 60用的麒麟9000S芯片,就是中芯的7nm,性能还接近台积电的5nm,而这也是靠海思的设计优化撑起来的。
不过呢,哈工大的DPP光源虽然挺厉害,但要真正走向商业化还得再努力。专家们说,DPP的能量转换率高,成本也比较低,还体积小,挺有优势,但在功率稳定性和碎片污染这块还得有改善。至于LPP那条路线,是ASML的主要方向,用激光打锡滴制造等离子体。哈工大选择用DPP,就是要在弯道超车,躲开封锁,找到自己的突破口。
到了2025年,长春光机所的反射镜系统在波前畸变控制上已经达到了头发丝的150等级,再结合哈工大那边的光源,国产EUV设备第三季度就可能开始试生产。知乎和YouTube上讨论得挺热闹,有人说这一下子把研发时间缩短了2到3年,但也有人持保留看法,说宣传还是得靠实际落地来检验,毕竟像之前汉芯事件那样,得看真正能不能实现。
中芯的日子也挺不容易的。2024年利润下滑了45%,只剩下4.927亿美元,主要原因是投资和财务收入都少了点。到2025年上半年,营收达到了44.56亿美元,较去年增长22%,第二季度的营收为22.09亿美元,比去年同期增加了16.2%,净利润是1.325亿美元,下降了19.5%。产能利用率为89.6%,环比提高了4.1%,但毛利率只有18%,压力挺大。美日荷限制DUV的出口,中芯扩产也受到影响,2025年的资本支出预计73.3亿美元,他们在北京和上海建工厂。有外媒像《纽时》报道,中芯克服了5nm核心技术难题,用DUV和自对准四重图案化,成本比台积电高出了30-50%,良率传闻在60-70%之间。不过,X账号Jukanlosreve就质疑说,中芯的5nm计划原本说2025年能搞定,但性能和效率似乎差远了。
德国之声提到,美国官员怀疑中芯违反管制措施,股价一度跌了5%。南华早报说,贸易紧张导致利润出现下滑。金融时报报道华为在5nm技术上取得突破,不过也强调绕开封锁的成本很高。彭博采访王国辉时,他坦言中芯到2026年还会受到限制,但从长远来看,还是保持乐观。中国市场大得很,能帮企业实现规模经济,加上政府的支持,吸引了不少工程师和人才。中芯的7nm芯片在物联网、移动通信和AI等领域应用广泛,客户订单也挺稳定。
到现在为止,芯片战还在持续,虽然美国的制裁起了一定作用,但中国在高性能CPU设计方面还不够强,龙芯和海光的指令集也不兼容。至于GPU,虽然有摩尔线程和壁仞这样的企业,但发展速度比较慢。半导体的上游厂商倒挺多,但光刻机还没有完全突破封锁。拜登限制出口的情况下,中芯保持在5nm以上的工艺水平。华为的Ascend 910C价格偏高,实际上是因为H100禁售后出来的替代品。中国也只能从灰市进口GPU,但成本高得离谱。不过中国自己也没有停步,上光所的LPP-EUV光源研发取得了新进展,北京航天的三元计算芯片,采用110nm和28nm工艺,已应用于触控显示和飞行控制等领域。清华的稳态微聚束光源技术不断推进,成功避开了二进制功耗墙的问题。
从长远角度来看,王国辉的赢麻论确实有几分道理。中国市场宽广,资金充裕,又聚集了大量的人才。一旦光源和物镜配合起来,中芯的产能就会迎来爆发,成本低廉,性价比自然高。虽然台积电市值那么高,但它的地缘政治风险也不容忽视。中国推动芯片自主,不仅可以减少对贸易逆差,还能保障国家安全。而且半导体行业的上游利润丰厚,带动了高端岗位的增长。国家方面也不会放弃一带一路的支持。尽管路还很漫长,哈工大的起点不错,致力于提升功率和系统集成能力。外媒对中芯的未来持乐观态度,但受到制裁和差距的阻碍。芯片不容易复制,生态系统的完善和供应链的打通缺一不可。中国在AI领域投入重金,超算模拟结果显示国产GPU性能比英伟达高出10倍,不过,技术要落实到实际应用中才算数。
哈工大在光源这块也算是帮了大忙,中芯坚持不懈地扛着,外媒都在鼓劲喊赢麻。但技术封锁是真的难搞,想有所突破,还得靠扎实干活。未来看中国的速度超出很多人的预料。芯片这场战斗还远没结束,可中国人绝不会轻言放弃。如果2025年第三季度试产顺利,EUV的曙光就不远了。只要中芯的5nm良品率稳定,再结合哈工大做的光源,说不定真能让王国辉的预言变成现实。不过,现在还得循序渐进,不着急,别飘了。
这些事儿说白了就是大国之间的角逐,技术封锁让中国只好靠自己干。哈工大也不是神话,光源的突破确实是实实在在的进步,可整机还得时间打磨。中芯要赢麻?得看EUV能不能真正落到实处。外媒说得挺热闹,但真正的答案还是藏在那些数据里。反正,这场仗走得挺长,谁都得静静看下去。
