不吹不黑,国产芯片与国外芯片,差别在哪?

人们常说“国外的月亮比国内圆”,这是真的吗?

显然,从科学的角度去分析,这句话是有违背于常理的。地球的上空只有一个月亮,它始终围绕地球的每个角落公转着,从不偏袒地球的任何地方。不会因为你是在国内,还是在国外,月亮就不会公转了。

所以无论站在地球的哪个地方去看月亮,月亮始终还是那个月亮,它一直没有变。变的是什么呢?变的是思考问题的角度,所以才得出这个荒唐可笑的结论,说什么“国外的月亮比国内圆”。

至少芯片哥觉得可笑至极。

自2018年以来,芯片,这个原来只有少数人知道的专业名词,现在逐渐成为了人们议论的热词。有的人在强调,芯片是有多么的重要,我们要努力地追赶;有的人在说,工程师应该多使用国产芯片去替换国外芯片;还有的人在讨论,国产芯片性能参差不齐,用着不放心;

诸如此类的热议,这些都能说明人们很关心芯片,关心这个行业,这是一件好事,也是令芯片哥感到欣慰的。至少已经认识到,在芯片领域,我们是与国外存在差距的,而且还在不断地探索考虑如何缩小这个差距,而不是像过去那样,来一句“国外的月亮比国内圆”这种令人丧气的话,而是应该鼓励

师夷长技以制夷

芯片

虽然人们已经意识到国产芯片与国外芯片,有些差别。但到底差别在哪,以及如何追赶,恐怕不是专业领域的人,是很难回答出来的。

不吹不黑,今天芯片哥站在专业的角度去分析,和小伙伴们好好说一说,国产芯片与国外芯片,差别到底在哪?

01

研发设计

芯片,它不是桌子椅子,靠简单的堆积木就能堆积出来的。芯片是需要通过大量的科研设计投入,经过工程师的不断测试验证,才能开发出来的。

芯片是如何研发设计出来的呢?

芯片的本质是一种电路,因此研发设计芯片,需要相应的一些电路理论作为支撑,比如基尔霍夫定律和戴维南定理等等。没有电路理论的研发设计,就相当于巧妇难为无米之炊,属于空中楼阁。

很庆幸的是,电路理论发展至今,还是沿用原来的理论框架,没有诞生新的电路理论,没有新的突破,而且大多数理论都已被编写成公开的教材或者公开的论文,免费呈现给所有人。

因此,在芯片研发设计方面,国产芯片是与国外芯片处于同一水平。对于这点,我们是要有充分自信的,是有把握的。

可能有小伙伴们会追问芯片哥,既然芯片的研发设计水平是差不多的额,为什么国产芯片与国外芯片还是有差距呢?

答案在于我们相比国外,缺乏足够多的芯片项目研发设计经验。

芯片

这就好比同一个班级的两个学生,学的都是同一个教材,为什么会出现一个学生成绩好,另一个学生成绩差呢?

因为成绩好的学生,虽然学的教材理论内容是和成绩差的学生一模一样,但他做的作业多,不仅能及时做完老师交代的作业,还能自己主动去找课外作业做,你说成绩能不好吗?

说回到芯片,虽然研发设计采用的电路理论是相同的,但由于起步晚,项目少,所以研发设计的经验就相对较少。

如何去克服解决这个不足呢?

方案一

大力培养芯片专业的研发设计工程师,尤其是鼓励大专高等院校开设更多的芯片类专业与课程,锻炼他们的实际项目开发能力。科研院所以及芯片类相关公司,也是与之一样。

方案二

突破新的电路理论。现在的芯片是基于硅这个材料研发制成的,如果我们能在材料等相关基础研究技术方面,投入更多的人力与物力,在电路理论方面取得新的突破,相信不仅能克服这个眼前的差距,而且还能实现弯道超车。

02

生产制造

台积电,已经成为芯片生产制造环节绕不过去的话题。这是为什么呢?

谁拥有最先进的生产工艺,谁就占据谈判的话语权。台积电,目前掌握芯片生产制造的5nm工艺,并且已经成功量产,这在行业内,属于遥遥领先。

反观中国大陆,最领先的中芯国际,采用的芯片生产制造工艺则刚刚踏入14nm水平。当然除了台积电和中芯国际,国外参与芯片生产制造的公司有美国的英特尔和韩国的三星等等;

截图来自中芯国际官网

尽管中国大陆的中芯国际,现在的芯片生产制造工艺达不到最先进的水平,与5nm存在一些差距,但国外的水平呢?

很简单,只要查一下苹果与高通的芯片,是放在哪里生产的就知道了。

答案仍是台积电。

也就是说,在芯片生产制造环节,国产的芯片水平是和国外的芯片水平,处于同一个量级上,至少不会相差太多。你不用羡慕我,我也用不着羡慕你,大家差不多都在一个层次上。

芯片

唯一令芯片哥感到小小遗憾的是,作为芯片生产制造环节最领先的台积电,不怎么听我们中国大陆的使唤。相比较中国大陆,台积电似乎更愿意与国外接触,和他们合作,给他们生产最先进的芯片。

唉,说多了都是泪啊,555~~~

03

芯片应用

研发设计,是芯片图纸的开发阶段;生产制造,是芯片的量产阶段;最后一个阶段,就是芯片的具体应用了。

这三个阶段,构成了芯片的整个生命周期,这也是为什么芯片哥从这三个角度去解释“国产芯片与国外芯片,差别在哪”问题的原因。

什么是芯片应用呢?

简单来说,就是如何让芯片能够在具体的产品中发挥作用。举例说明

家用的电饭煲、空调、电磁炉、冰箱,工业用的电机控制器、电磁阀控制器,日常民用的手机、电脑、Ipad等等,这些不同类型的产品,里面都有一些数量的芯片。

芯片应用—汽车电子

这些就是芯片的典型应用,而且它的应用面还非常广,大至汽车、轮船,小至儿童的电动玩具,都有涉及到芯片。

如果说这些产品都有涉及到芯片的话,那么试问在全球,最大最强的产品生产基地是在哪?我们国家说第二,相信没人敢说第一吧。

毕竟“made in China”是世界驰名。

看到这,也许有小伙伴心存疑问,芯片的应用与现在谈论的主题有啥关系?能解释“国产芯片与国外芯片,差别在哪”的问题吗?

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当然能解释,国产芯片得到的应用机会最多,而且是远远多于国外芯片。这也是国产芯片与国外芯片的一个差别。

国产芯片得到应用机会越多,就会反过来会增加芯片的研发设计经验。因为在芯片实际使用的过程中可能会出现各种“Bug”问题,这些芯片“Bug”问题反馈到研发设计环节,就会得到持续的优化改善。解决问题的同时,其实也就变相增加了研发人员的芯片项目设计经验。

这样的逻辑,是不是很清楚了?

04

最后结语

写到最后,再从头回顾,可以较为清晰地发现,从芯片的整个产业链(生命周期)来看,国产芯片和国外芯片的差别到底在哪。

研发设计方面,我们缺乏更多的芯片项目开发经验,中间需要消耗一段时间来弥补;

生产制造方面,国产芯片与国外芯片没有不可逾越的鸿沟,二者水平相差不大(台积电不属于国外,因此不计入比较范围内);

芯片应用方面,国产芯片的机会是要远远超过国外芯片的机会,这是我们的优势。

因此,是不是对我们国产芯片的未来更有信心了?

真理就是“外国的月亮和国内的月亮是一样圆”,我这边的风景不比你那差!!!

#芯片# #中芯国际#

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本文源自头条号:芯片哥

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