華為被封殺，為啥造晶片那麼難？

最近華為是頻頻上熱搜，美國傾全國之力封殺華為，甚至不惜讓全國進入緊急狀態將華為徹底擊殺，而華為海思總裁何庭波凌晨發文，舉海思十幾年研發之力，擺脫美國依賴，實現科技自研自立，開始了悲壯的反擊之路。

這看起來是針對華為，其實背後是兩個巨人在搏鬥，華為如今最大的難關依然是在晶片領域，不只是手機晶片，還有通信、物聯網、伺服器等領域。

中國和美國相比，在晶片領域的差距還很巨大，雖然華為的晶片設計已經拉進了與歐美之間的差距，但是在核心硬體方面依然要依賴歐美進口。

今天我們就來聊聊歐美在晶片領域的技術壟斷。

我們所說的集成電路指的是採用特定的製造工藝，把一個電路中所需的電晶體、電阻、電容和電感等元件及元件間的連線，集成製作在一小塊矽基半導體晶片上並封裝在一個腔殼內，成為具有所需功能的微型器件。

晶片則是指內含集成電路的半導體基片（最常用的是矽片），是集成電路的物理載體。

半導體是一種導電性能介於導體和絕緣體之間的材料，常見的有矽、鍺、砷化鎵等，用於製造晶片。

各行各業裡面都要用到的電子器件，數控裝備、數碼、電能、家電都離不開晶片。

隨著 21 世紀的到來，中國在晶片領域開始了艱難的起步之路，如今，中國雖然在一些晶片領域突破了歐美的技術壟斷，比如海思鯤鵬920 雖然是一款ARM處理器，但卻是由華為公司基於 7nm 工藝自主研發設計；還有常春藤 510 是展瑞自主研發的 5G 晶片。

不得不說，華為之所以能夠有底氣和歐美進行對抗，可以不依賴美國實現技術自研自立，是因為華為在晶片領域的確取得了驕人的成就。

海思旗下的晶片共有五大系列，分別是用於智能設備的麒麟系列；用於數據中心的鯤鵬系列服務 CPU；用於人工智慧的場景 AI 晶片組 Ascend（升騰）系列 SoC；用於連接晶片（基站晶片天罡、終端晶片巴龍）；其他專用晶片（視頻監控、機頂盒晶片、物聯網等晶片）。

像安防、電視晶片，華為幾乎處於壟斷地位，占據百分近七成的市場份額。

而且海思建立了強大的 IC 設計和驗證技術組合，開發了先進的 EDA 設計平台，並負責建立多個開發流程和法規。

海思已成功開發了 200 多種擁有自主智慧財產權的模型，並申請了 8000多項專利。

但是在 AD 轉換晶片、CPLD/FPGA（複雜可編程邏輯器件與複雜可編程邏輯陣列）以及射頻晶片領域，歐美依然處於技術壟斷階段。

FPGA 是指一切通過軟體手段更改、配置器件內部連接結構和邏輯單元，完成既定設計功能的數字集成電路。

FPGA 可以通過設定而實現各種複雜的功能電路。

就好像一個機器人一樣，你想要跑步快，就把你設定為博爾特，你想要游泳猛，就把你設定成孫楊。

FPGA 在市場應用廣泛，主要應用於通信設備的高速接口電路設計、數位訊號處理方向/數學計算方向還有可編程片上系統（用可編程邏輯技術把整個系統放到一塊矽片上）。

▲賽靈思 FPGA 晶片

身為發明者的賽靈思和後來將 FPGA 應用於可編程片上系統的阿爾特拉基本上壟斷了 FPGA 市場，提前布局的專利保護對後來者形成了強大的市場壁壘，幾乎封鎖了所有通向FPGA商用產品的通途。

二十多年來，上百家企業曾經想要衝擊 FPGA 市場，都鎩羽而歸。

紫光集團曾經想通過購買 Lattice 來破開壟斷局面，遭到川普政府的強勢打壓，如今中國電科、同創國芯、AGM等眾多國產企業正在努力依靠自主研發，突破封鎖。

在中低端市場取得了不錯的成績。

CPLD 在有些時候也會被納入 FPGA 之中，兩者之間的區別主要是在架構和工藝上會略有區別，但基本原理都是相同的。

射頻被認為是模擬晶片皇冠上的明珠，但模擬晶片一直是中國的弱項，主要是模擬晶片更加依賴研發人員的經驗，中國屬於後進者，經驗較少。

2017 年國產射頻晶片市占率只有 2%。

國內射頻PA廠商唯捷創芯 2018 年打入了華為供應鏈。

海思早已開始射頻 Transceiver 的研發，但前期測試結果相對不太理想。

▲射頻晶片（RFIC ）

射頻晶片之所以難度係數很高，因為他很依賴設計研發人員的經驗，即使是最自信的設計人員，對於射頻電路方面也要面臨帶來巨大的設計挑戰，並且需要專業的設計和分析工具。

而在這方面，國產的技術人員儲備還十分少。

▲ 60GHZ RFIC

AD轉換就是模數轉換。

顧名思義，就是把模擬信號轉換成數位訊號。

這方面的主要壟斷廠商是 ADI、TI等。

▲ADC0809CCN 8 位模數轉換器

另外，晶片製造業兩大至關重要的技術,蝕刻機和光刻機,在蝕刻機上我國已經攻克5nm技術，與歐美差距進一步縮小，但是在光刻機上，全世界只有荷蘭的 ASML 能夠製造頂級的光刻機。

中國自主研發出世界首台超分辨光刻機，才達到了22納米。

而晶片設計工具EDA（電子設計自動化）。

在集成電路發展的早期，人工即可完成集成電路設計。

但隨著摩爾定律的推進，要完成單位平方毫米內上億個門級電路的晶片的設計，則必須通過EDA輔助工具進行晶片設計。

▲EDA 工具

目前國際上主要有三大集成電路EDA公司，分別是新思科技 ，鏗騰電子科技，明導 。

三家在EDA行業的市占率幾乎形成壟斷，且均為美國公司。

從 2016 年華為海思工程師透漏來看，華為海思已經自研了 EDA 工具，能夠完成 EDA 工具自研，其中的難度可以說無法想像。

歐美之所以在晶片領域做到了技術壟斷，除了因為如今的科技、整個文明社會的框架、標準都是歐美制定的，他們擁有多年的技術儲備。

還有就是晶片領域的技術含量太過於密集了。

整個晶片領域從研發到設計再到生產，每一個步驟的技術難度之高，如果沒有頂尖的半導體專家和一流的工具設備，根本沒有辦法完成，比如畫板子、晶圓、流片、製程、封裝、光刻等。

▲國產光刻機流片

另外晶片行業資金極度密集，生產線動輒數十億上百億美金。

而且往往投入數年還沒有任何回報，華為海思 15 年投入近 2000 億美元，在前十年所有投入幾乎都打了水漂。

華為海思總裁何庭波壓力巨大，華為高層常常提議取消晶片研發，最終在任正非的支持下，才得以繼續，終於在 2013 年,海思終於實現盈利,員工更是達到了5000人。

可以說，華為在通信、晶片等領域取得的成就，正是讓美國如此忌憚的原因。

如果華為能夠熬過這一關，帶領中國生產鏈實現大進步，從而在核心技術領域擺脫美國依賴，那麼中國在高新技術領域將不再受制於人。

對於華為而言，困難重重，前方黑暗，但是同樣的機會很多，生死都在轉瞬之間，保持理性與克制，冷靜、獨立思考，伺機而動，尋找突破口與解決方案，才是正確之道。

跪是毫無意義的，團結一起，奮力抗擊才能博出一片藍天。

這不是華為一個企業的事情，這是兩個巨人在博弈。

不管如何，希望華為可以和一眾中國企業擺脫美國技術壟斷，一起引領世界科技新潮流。