众所周知,自从美修改规则之后,EUV光刻机就成了国产芯片最大的“心病”。作为7nm以下高端芯片制造的核心设备,全球能生产的只有ASML,这家荷兰企业自2015年开始,就开启了EUV时代,包括台积电、三星、英特尔在内的顶尖代工巨头,都离不开其设备支持。
然而,近两年老美却把EUV光刻机当成了阻碍我国芯片产业崛起的“工具”,严格限制ASML向大陆企业出口该设备,此举导致中芯国际始终无法突破7nm芯片的瓶颈,现阶段最高只能为客户代工14nm工艺芯片。
虽然中科院等国内机构企业已经展开了对EUV光刻机的自主研发,但由于该设备所涉及零件太多,超过了10万个,运用技术也太过广泛,例如美国光源、德国镜头、瑞士机床等等,国内很难在三五年内实现EUV光刻机的国产化。
面对这种情况,中国科学家提出了“两条腿”走路的策略,一方面是保持对EUV研发的专注,不断积累技术经验;另一方面,则是寻找新的芯片赛道,诸如碳基芯片、光子芯片、量子芯片等等,以求弯道超车。
之所以布局“新赛道”,不只是因为在老美的严密封锁下,国产芯片没有任何退路,更是由于传统电子芯片来到3nm之际,摩尔定律已越来越逼近物理极限,如果继续以EUV光刻机为基础去盲目追求高性能,结果只会造成芯片的制造成本飙升、偏离商业轨道。
而在“新赛道”的选择上,被誉为半导体材料究极形态的量子芯片无疑是呼声最高的一项,如今也是中、美等很多大国的重点发展项目。
据测试结果显示,量子芯片的性能至少是电子芯片的千倍以上,其应用范围也更广,而且,量子芯片的制备主要是把量子线路集成在基片上,无需使用EUV光刻机。可以说完美的避开了国内半导体市场的短板。
让人感到振奋的是,我国在量子芯片的研发方面走在了世界前列,华为前不久公布的超导量子芯片专利就是最好的体现,此项技术可有效降低量子比特之间的串扰难题,大幅提升量子芯片的良率,这是英特尔等美芯片大厂都未曾取得的成果。
就在近日,国内市场再次传出了量子芯片突破的好消息,国产量子计算机“悟空”即将步入应用阶段,其计算速度领跑全球。与此同时,“悟空芯”也在合肥量子芯片产线上正式迎来量产。
另外,国内这首条量子芯片产线所应用的核心设备“无损探针台”NDPT-100,也是由本源量子自主研发,该设备可精准探测生产出的量子芯片的性能表现,从而“择优去劣”,有效提高制造良率。
值得强调的是,国内不仅打通了量子芯片的设备壁垒,在最基础的设计软件方面,本源量子早在今年4月份就已开发出了本源坤元“Q-EDA”。这意味着,在量子芯片领域,国内市场基本打造出了完善的产业链,不用仰人鼻息。
对于饱受美芯“卡脖”之痛的国内芯片市场而言,量子芯片的此次突破,堪称是我们“翻身做主人”的关键转折点。不过,从全球芯片市场的角度来看,这却或许是ASML最不愿意看到的情况。
在传统电子芯片领域,ASML凭借着独家的EUV设备,一直牢牢掌握着半导体上游供应链的话语权。但随着量子芯片的日趋成熟,EUV光刻机将不再是高性能芯片制造的唯一途径,鉴于其高制造成本的弊端,属于EUV光刻机的时代也会加速“翻篇”。
事实上ASML也早已意识到了这个问题,它非常清楚,如果一昧限制光刻机对华出货,结果只会促进中国芯片产业更快速的发展,届时,ASML所面临的不仅是巨大的营收损失,还可能被排除在中国市场之外,甚至其行业地位也会受到威胁。
正是因此,在老美施压荷兰、计划进一步限制主流需求光刻机的出货范围之时,ASML才会选择“硬刚”,不顾禁令,也要加大在中国市场的投资布局,把更多的光刻机卖给中企。
但盾构机的前车之鉴还历历在目,过去的经历告诉我们,西方企业是靠不住的,核心技术更是买不来、换不来的。
因此,无论光刻机规则如何改变,我们都不能放松警惕,EUV光刻机也好、量子芯片也罢,这些核心技术我们都必须“统统拿下”,因为只有做到了“手中有粮”,才能不再受制于人。对此,你们怎么看?