你知道么,截止2018年底,世界上投入实际应用的7纳米半导体芯片只有3种,其中一家就是华为。芯片到底为何“纳”么重要?制造一枚芯片究竟有多困难?中国到底付出了多少努力,才让
手机芯片立于世界顶尖主流之列?
系统芯片,也叫集成电路,集成了计算机和其他电子系统的所有组件,智能手机所使用的芯片非常复杂,被称为SOC芯片,即“System on Chip”缩写,其中包括存储芯片、摄像头芯片、指纹识别芯片等,他们扮演着手机的“大脑”、“心脏”、和“眼镜”等各种角色,如果一台手机没有芯片,可能连自拍和修图都无法实现。
芯片如此重要,为何没早点研发出来呢?
一个字:“难”
1946年世界首台计算机ENIAC面世,内部有近2万多个真空管,再加上各种电子材料,重量可达30吨。为了减少成本、重量和体积,美国人在1947年发明了更便宜和有效的双极性晶体管,有了晶体管还有那么多电子元件,研发出芯片仍旧遥遥无期。当时只能手工把成千上万的晶体管和电子材料连接在一起,相当于把一万多片拼图材料组合成一张完整大图,一个错都不能犯,困难程度可想而知。到了1958年,杰克基尔比把分立的电阻器、电容器、二极管、三极管集中到硅片上,成功研制出只有婴儿指甲盖大小的集成电路;1959年,罗伯特诺伊斯申请了一项专利,无需布线而将所有晶体管置于一块硅片上,制成了世界上第一块所谓“微芯片”。
这一创举,意味着把芯片用到了手机、计算机及其他各类电子仪器上这一期盼不再是梦想了,美国“阿波罗计划”的航天飞船计算机都应用了微芯片。
反观我国,我国的手机芯片产业起步较晚,二十世纪90年底,中国的通讯市场几乎完全被实力强劲的外商垄断,1991年为了满足自有产品对集成电路的需求,华为在深圳成立了ASIC设计中心,2004年华为又成立了海思公司,由何庭波领导进行中国自主芯片的研发之路。可想而知,中国研发芯片的道路并非一帆风顺,2008年华为发布首款手机芯片K3V1,遭遇市场失败,2012年华为推出改良版的芯片K3V2由于兼容性问题层出不穷,以至于研发人员需要从软件层面弥补和修缮芯片层面的问题和漏洞,该芯片也遭遇了市场额冷嘲热讽。
但华为没有被击倒,中国芯片也没有被击倒。2014年海思发布麒麟910芯片,第一次实现了国产手机芯片理论上追赶国外芯片的道路。如今的海思已经成功开发出百余款拥有自主产权的芯片,申请专利多达500多项,2018年更是推出了7纳米工艺基础、集成了69亿晶体管的麒麟980芯片,升级版的985也预计将要在2019年内发布。通过一系列追赶,华为实现了在设计、工艺、性能等方面位列世界芯片前列的梦想,同时也获得了全球市场的认可。
自始至终,中国芯片一直都在外国厂商的封锁下不断突围,虽然如今依旧面临着起步晚,芯片产业人才缺口等诸多问题,但随着工信部《国家集成电路产业推进纲要》发挥企业的主体作用、华为等一批中国企业将不断完善芯片技术,我国的芯片势必会在不久的将来进入国际第一梯队,实现跨越发展。
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