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【游戏开发巨头森罗万象】比原子弹还稀有,全世界仅有三个国家掌握,光刻机为什么这么难?

综述

判定一个国家是否强大的标准除了经济之外,便是这个国家的军事力量如何,而军事力量的强弱除了对比常规武器之外还需要看这个国家是否有能力自己制造原子弹。因为原子弹的制造难度很大,目前全世界只有9个国家能造出原子弹。

想要造出原子弹需要在数吨的矿石当中提炼出核物质,然后将这些物质提纯并集中起来,根据复杂的数学公式进行配比装填才有可能成功造出一颗原子弹。

当你感叹原子弹的制造过程复杂时,有人会告诉你在这个世上还有一些东西的制造难度远高于原子弹,比方说光刻机的制造难度就在原子弹之上,全世界能制造出高端光刻机的目前仅有三个国家。那么这三两个国家都有谁,光刻机的制造难度为什么这么大?

高精度的光刻机

这里所说的高端光刻机指的是那种可以生产几纳米规格芯片的设备。比方说高通的7纳米手机芯片只有使用高端光刻机才能制造出来。

目前世界范围内只有日本与荷兰有能力制造出高端光刻机,别的国家要么只能制造出低端光刻机制造几十纳米规格的芯片,要么连低端光刻机也造不出来。

日本经过百年维新之后奠定了强悍的科技与工业基础,其精密仪器设计与制造在世界范围内享誉盛名,像许多高端的医疗器械就是日本国内设计制造并出口给别的国家。光刻机的研发日本也起步较早,所以他们可以制造出精度较高的光刻机。

而荷兰也是在光刻机的研发上可谓倾尽所有,不但聘请了大量的科学家,还投入了大笔资金。除此之外一些发达国家也出钱出技术支持荷兰光刻机的研发,这使得荷兰的阿斯麦公司成为了光刻机制造行业的领头羊。许多生产手机的龙头企业都迫不及待向荷兰订购光刻机。

光刻机与国家实力

一个国家能否制造出光刻机从侧面反映了这个国家的科技实力,尤其是那种高端光刻机,没有过硬的技术与工业基础是不可能生产出来的。因为光刻机的制造涉及诸多环节和零件,这些零件既有发射激光的,又有控制电压的,每个环节需要配合的恰到好处,并且非常精准。

只要一个环节出错那么光刻机的运行就会出现问题,生产出来的芯片便是不合格的。比方说在用光刻机刻蚀硅晶片时,激光强度稍大刻蚀出来的比例就有误差导致芯片报废。

光刻机的重要性

人类下大力度生产这样复杂的东西可谓不计成本,只因光刻机对于一个国家而言是非常重要的,哪个国家拥有了先进的光刻机。就可以制造出体积更小运算速度更快的芯片。这些芯片被安装到电子设备中可提升其整体性能,让处理速度翻倍。

以7纳米工艺和90纳米工艺做对比,这数字主要代表的就是CPU内部晶体管之间连接线的宽度,简单来说就是在相同面积下,前者能够容纳更多的计算单元,那么对于拥有同样功能的芯片来说,前者的占用面积将会比后者要小很多。

这样看来,二者之间十多倍工艺的差距,几乎决定它们在散热、性能、功耗等各个领域都拥有着巨大的鸿沟,而我国目前最巅峰的工艺也不过是28纳米罢了。

像华为这样的大公司,有能力拥有用7纳米或是5纳米工艺芯片的手机,但并不意味着可以自己生产,因为缺少高端光刻机设计出来的芯片只能停留在图纸上,或者向国外进口。

正所谓巧妇难为无米之炊,没了高端光刻机的帮助大企业便降低了在国际高端领域的竞争力。

我国的光刻机

虽然说无法制造出高端光刻机,但我国的光刻机研发之路一直在进行着。虽然我国只能独立研发制造出28纳米制程的光刻机,和7纳米制程的比起来落后不少,但也列入了中端的行列,况且这是从90纳米到28纳米的巨大突破,已经是后进者中的佼佼者了。

并且,这种芯片已经能在很多场合发挥巨大作用。

在军工领域这样的运算速度足可以让设备稳定运行,而在民用电子上虽说运行速度还不算巅峰,但正常运行是完全没有问题的。假如未来西方全面对我国进行光刻机与芯片封锁,以现有的技术足可以生存。

况且我们已经成功突破了从0到1.5的跨越,比起很多国家来说,已经拥有属于自己的光刻机了,日后若是不断精进,想要达到日本、荷兰的水平或许也只是时间的问题。

重重阻碍

实际上荷兰的阿斯麦公司一开始是向世界各国出售光刻机的,不仅如此,他们还十分大方的派出技术人员帮忙组装调试光刻机,称得上一条龙服务。

只是这些购入过程并不那么顺利,要知道,芯片对于现代社会来说拥有着举足轻重的作用,他们跑在前方就意味着比我们多一份优势。

而如今我国也正在以迅猛的速度发展着,虽然我们带着友善来并无恶意,但站在整个形势中这并不能成为一个通行证,国家之间游泳者激烈的竞争,因此不免有西方国家会从中作梗,高端光刻机自然也就没有那么容易到来。

听到这想必不少人心中充满怨气,这些国家太坏了为了阻止我国发展无所不用其极,但这并不是我们能够左右的,世界在不断前进,国家之间的这种竞争就会一直在悄无声息中进行。

要想在竞争当中胜出就需要掌握自己的技术才不会受制于人,如今我国的研发能力早已今非昔比。相信不久的将来我国也可以独立制造出7纳米制程的光刻机,到那时将会又一次突破西方的封锁之路。

责任编辑: 鲁达

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