顶级芯片都是5纳米的,国产90纳米光刻机有用吗?看完长见识了
顶级芯片都是5纳米的,国产90纳米光刻机有用吗?看完长见识了
随着芯片产业被越来越多的人们关注,人们对芯片的认识大多都集中在手机厂商们大力宣传的5纳米工艺。而我国的光刻机技术也一直是落后于国际社会的,我们至今都没有研发出5纳米级别的光刻机,大多数国产光刻机只能生产90纳米的,很多人想当然的觉得现在市场的设备搭载的都是这样的超高水平的5纳米芯片。其实并不是这样的。
我们知道,手机是一个非常集约化设计需要在保证体积可控的情况下,为用户提供尽量强大和多元化功能的重要设备。这一点就要求每一个手机部件的体积都要控制在很小的水平但是性能却不能降低。最好的例子就是芯片。一样大小的芯片运能力却每一年都在向前飞跃,这就得益于精良的工业设计和精密的仪器加工。我们总是把目光锁定在ASML的最高科技上,相比之下咱们国家自己的90纳米技术光刻机就显得很没用了,但是事实却和想法天差地别。
首先我们先来看一个数据。根据世界著名芯片代加工厂商台积电的2019年报告,
整个2019年65%以上的出货量都是10纳米工艺以上的芯片,所谓高端的7纳米工艺只有35%。而如果我们把整个芯片行业的大数据进行平均的话你会发现,7纳米甚至5纳米的芯片出货量甚至不到1%。而28纳米以上的出货量在99%。 事实上现在全世界范围之内的主流芯片还是在90纳米左右的水平, 以此为界限90纳米以上相当于芯片制造领域的宝塔基底,而90纳米往下则开始向塔尖聚拢。那么咱们国家现在已经非常成熟的90纳米工艺光刻机的意义就不言而喻了。我们总说中国的芯片在被美国掐着脖子,这种说法事实上并不准确。准确的说应该是中国顶级芯片的制造被美国掐住了脖子。现在市面上的智能电视、WIFI路由、工业用的芯片基本上咱们国家都是可以进行光刻的。所以在一般的生活层面,我们并没有受到什么影响。而且中国现在也已经开始了芯片制造的追赶行为,28纳米的光刻技术现在已经成功的实现,量产相关的产品也就是近几年的事情。而从很多领域来说28纳米已经是非常理想的高级芯片技术了。
我们熟悉的世界电脑芯片巨头英特尔,现在采用的最先进的电脑芯片也不过就是10纳米的技术,大多数甚至还集中在14纳米的水平。这足可以证明,在满足性能需求的情况下,并不是所有的产品都要采用小纳米制程的芯片作为核心。
所以说现在中国的很多行业所使用的芯片依旧是可以通过自主技术进行研发加工的,这一点上其实大家并不需要悲观。只不过高端领域素来也是各个国家想要争取的,咱们中国还需要一段时间的努力才可以。
核心技术100%自研,国产高端CMOS芯片问世,成功打破日韩垄断
文/BU 审核/子扬 校对/知秋
CMOS图像传感器是电子设备的“眼睛”,是数字影像的核心。如今在相机、智能手机、安防监控之上,CMOS的应用尤为广泛。而在未来,随着视频内容的兴起,视频拍摄变得愈发重要,CMOS的地位将更为不可动摇。
国产高端CMOS芯片问世
而在这一关键领域,中国企业实现了关键突破——长光辰芯牵头的“8K超高清图像传感器芯片及系统应用”课题在今年10月份圆满验收。
据悉,长光辰芯的这一课题属于“核高基重大专项”的十六个科技重大专项之一。所谓“核高基”是指核心电子器件、高端通用芯片和基础软件产品,其重要程度不亚于载人航空工程。
由此不难看出,CMOS传感器芯片的关键地位。而长光辰芯及联合的3家公司不负众望,打造出两款8K超高清传感器。
根据介绍,长光辰芯所研制的为4900万像素全画幅尺寸(36×24mm)背照堆栈式CMOS传感器。该芯片能够满足8K 120fps、4K 240fps视频的拍摄需要,表现很是优异。
长光辰芯完成的这颗8K传感器芯片瞄准的为电影相机,这一具有颇高挑战难度的市场,为中国具有自己的超高清录像设备带来了更多的可能性。而长光辰芯也的确做到了这一点。
问世的 8K 超高清 CMOS 图像传感器芯片及摄像系统具有自主知识产权,核心技术出自国人之手。而在这两款CMOS传感器的基础上,长光辰芯实现了全国产化、自主可控的8K超感器摄像机研制。
这预示着,我国在超高清产业的发展上将更进一步。同时,这也表示我国在高端CMOS传感器领域,进一步打破了日韩企业的垄断,为扭转我国在这一领域依赖进口的局面带来了希望。
日韩垄断严峻
回顾全球数码摄影发展之路不难发现,日系相机一直占据行业主导位置。这得益于日本相机企业在CMOS图像传感器领域,长久以来的垄断地位。
直到如今,日企的垄断地位也没能被撼动。
据英国iHSMarket公布的数据显示,在全球CMOS图像传感器市场中,日本索尼便一举拿下了50.1%的市场,可见日本企业的强悍。
而韩国企业也不甘落后,三星电子独自占有20.5%的市场。全球90.3%的CMOS传感器市场,都被前5大巨头掌控在了手中,行业寡头垄断的情况十分明显。
而中国企业所占据的市场,根本就寥寥无几。尤其是在高端CMOS图像传感器市场,国产行业几乎是一片空白,没有能撼动日韩企业的能力。
因此在很长时间里,我国对于日韩CMOS传感器的依赖程度都颇高。在这样“核高基”产业上被“卡脖子”,如此境况显然应引起警惕。
CMOS突破不易
但是,想要在CMOS图像传感器领域突围哪有那么容易。
一是,行业格局已经稳固,想要撼动已有的格局就要耗费更大的力气,这并不是一件容易事。
二是,CMOS图像传感器门槛极高。
有日本人曾表示,CMOS图像传感器并不是竞争对手在短时间里,就能够复制得到的技术。而事实也的确如此。
CMOS是复杂光电一体化芯片系统,涉及光学、色彩学、高速接口电路等诸多高精尖领域。同时,CMOS的加工工艺也很是复杂,需要颇高的工艺技术。
因此,后来者需要投入大量的资金、物力、人才,才有实现CMOS传感器技术突破的可能性,不能一蹴而就。
受以上因素的影响,我国在CMOS图像传感器领域迟迟难以突破。
国产迎来曙光
但令人欣慰的是,在国产企业的努力之下,我国在CMOS领域的受垄断程度有所放缓。
智能手机赛道的崛起,更是给国产CMOS带来了新的切入点。在中国手机品牌市场中,本土企业的渗透率已经提升至颇高的地位。
据旭日大数据公布的信息显示,在2021年第三季度,中国厂商格科微以3.53亿颗的出货量排在全球第一位。而在2018年,被中国企业收购的豪威科技也取得了优异的成绩,凭借着2.83亿的出货量排在全球第四。
不难看出,我国在CMOS图像传感器领域正在快速崛起,正在占据更高的市场份额,在产能上已经形成了相当的份额。
而在制造质量、产品成像性能等方面,我国正努力缩小着与日韩企业的差距,并且传来了越来越多的好消息。长光辰芯近来的成就,便是一个巨大的好消息。
实现CMOS突破不易,希望我国能在这一领域走得更快。
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