设计芯片和生产芯片哪个难度更大？
在 科技 领域，其实芯片生产和设计都很难，因为这两者的技术要求都非常高，属于最“高、精、尖”领域。同时，芯片行业也是最烧钱的行业，在移动芯片的 科技 企业中，目前只有苹果、高通、华为、三星、联发科这五家做得最好，虽然前后有不少世界级 科技 企业进入过这个领域，但是这些企业几乎都是知难而退！
在芯片设计方面，我国华为现在也算是国际芯片设计企业中的佼佼者，但也是在最近几年才真正做得起来。现在已经在猛力追赶苹果、高通这些老牌 科技 企业。
而我国台湾的联发科在国内市场是“日落西山”，当年在国内手机厂商中“事故频发”，把自己作死了，现在依然在低端市场徘徊。
而在芯片制造方面，目前能生产高端芯片的也只有台积电、三星。因为生产芯片的技术几乎全都掌握在荷兰大佬——ASML公司手中。而且一直以来，中国都是被西方大国列入禁止输入“高精尖”技术的国家名单。所以，中国内地 科技 企业几乎没得接触光刻机。
去年，谣传的《突破荷兰技术封锁，弯道超车》等文章，说中科院已经研制出了能够制造高精度CPU的国产光刻机，而后来被证实：这种光刻机不是用来光刻CPU的，而是用便宜光源实现较高分辨率，用于一些特殊制造场景。
我们中国举国之力依然很难研制这种光刻机，足以证明光刻机技术难突破。但是，我国中芯国际也算很争气了，现在也能制造一些低端芯片，有努力就有希望！
所以，你说芯片设计和制造领域有容易的吗？都没有容易容易做的，我国华为能做到今天，是因为2004年已经开始组建团队去做，到2015年才做出有点起色的麒麟950，才到今天的麒麟980，一路艰辛！
到如今，小米公司也入了坑，但是发布了澎湃S1之后，澎湃S2到现在依然不见踪影，虽然路途艰险，但是还是希望小米一直把芯片做下去，毕竟芯片就像人的咽喉，一直被人扼住，还是逃不出别人的手掌心。华为和小米都是民族企业，我是会一如既往地支持它们的！
你好，没有哪个更难的，芯片设计与生产芯片是一体的，哪个环节是短板，相对就难。
我们来看看中国在芯片设计和芯片制造方面与全球顶尖的差距。
一、芯片设计，根据工程院士倪光南的说法：中国做的不错目前中国的芯片设计企业非常多，有统计数据说达到1400多家。
可见，中国芯片设计已经百花齐放，根据中国工程院院士倪光南的说法：在芯片设计方面，中国干的不错。
除了华为海思芯片设计已经是顶尖水平雅虎，最近中兴宣布7nm芯片量产引起很大轰动，其实也是属于芯片设计的突破成绩。
也就是说，设计完成后，大批量的制造芯片，这是中国大陆芯片产业链中最薄弱的环节。
而且这个环节不光是中国大陆薄弱，美国其实也是不行的，无非只是掌控了技术保护而已。
目前芯片量产做的比较好的，那就是中国台湾的台积电和韩国的三星。所以特朗普一直想要台积电去美国设厂，生产芯片。
二、目前中国芯片制造环节在更新迭代中，至少会落后10年以上目前在中国大陆芯片制造领域最好的公司就是叫做中芯国际。
公司的总部就在上海，就像它的自身宣传：中国内地技术最先进、配套最完善、规模最大、跨国经营的集成电路制造企业。
中芯国际目前能够生产0.35微米到14纳米的芯片。
目前中芯国际的工艺技术水平如何呢？
再来看看韩国三星，已经计划在下半年也会开始量产5纳米芯片。而目前大陆的中芯国际今年才能实现量产是14nm。
不过，我们要知道的是，目前现实生活中，大部分的芯片需求并不是高精尖的。总体来说，市场需求有70%的芯片都是在14nm以下的。
不管怎么说，我们在芯片制造上已经迈出非常重要的一步，但是差距也是明显的。
这个差距并不代表芯片制造就比较难，而是我们的芯片制造产业链环节发展比较晚，需要有时间去消化掉全面落下的部分而已，但是攻破顶级技术是自然而然的。
总之，目前芯片设计对我们而言已经是领先的，但是芯片制造尤其是相关的工具，比如光刻机等才是我们的最大的短板。大家也知道，中国大陆制造芯片需要买光刻机，而美国是千方百计的阻拦，就是这个点卡住，并不是说芯片制造就比芯片设计难，这就是我的观点，谢谢。
设计芯片是理论基础，好比中国科学院士
中国科学院士好获取吗？难
芯片设计你说简单吗？不容易
需要丰富的电子理论知识，半导体知识，电路设计，半导体工艺等很多相关的知识。
芯片设计步骤简单分为以下几部：
现在一家大的公司，功能强的芯片 比如海思设计的手机芯片，现在都不是一个人完成的，都是按照功能模块分好几个人设计完成的，强调团队合作精神。
生产芯片是实践基础，好比中国工程院士中国工程院士好获取吗？难
工程院士需要忍受寂寞，需要忍受付出
芯片产生看起来简单，买到先进的设备生产即可，其实没那么简单，最近大家都知道，一台最先进ASML的设备 是我们一生估计都没机会挣到的，你以为买回来就可以了吗？中芯国际就可以生产7nm的芯片了吗？
我告诉您，没那么简单，这个家伙光说明书就是上万页，需要几个工程师去摸索，生产出来芯片后还有良率问题，人家还不会教您。
总体来说，目前大部分公司都重视芯片设计，由于国内的都是SOC fabless公司，不需要生产，由于公司多，需求就多，导致芯片设计人员很抢手，而对于生产芯片来说，就几家公司，学了这个专业，都没有其他单位坑给你，你说冤不冤？不过如果你真的对ASML的设备弄成专家，待遇也不是很差，设备一停，一天的钱也不少呀！至于难度哪个更大？你说呢
我们需要二院院士！我是番皮，告诉您不要选错行，一旦入错行，十年泪茫茫。
题主问的这个问题里面有一个小问题，就是生产芯片指的是制作芯片还是封装芯片。不过这并不影响问题的答案，毫无疑问，设计芯片是最难的。那为什么中兴事件发生后，国内舆论一片哗然，似乎都把注意力放在了芯片的制作工艺如何复杂和制作设备如何昂贵上了。这个问题稍后再论。舆论的注意力似乎表明芯片的制作是最难的，其实不然。
芯片产业按照产业链的先后顺序分为设计、制作和封装，其难度也是递减的。目前，中国大陆的芯片企业大多还是停留在芯片的封测上。台湾地区和日、韩在芯片的制作上有很强的竞争力。
先说芯片的封装，说的直白一点就是给芯片接上引脚，加上外壳，难后进行各种测试，包括功能和性能测试。这个环节在芯片产业链中是最容易的，这也很容易理解。
接下来说芯片的制作。芯片的制作工艺用一个比喻来形容就是把石头变成金子的过程。随着芯片集成度的提高，其工艺是越来越复杂，所需的投入也是十分巨大的。中兴事件发生后，又一个传闻就是芯片制作工艺中有一种叫光刻机的设备是对我们国家禁运的。这个传闻后来被辟谣了。但是光刻机设备确实非常昂贵，全世界只有荷兰一家企业在商用生产。除了这个工艺，还有什么蚀刻、掺杂等等复杂。不管哪个环节的工艺，洁净度的要求都非常的高，一旦一个环节出问题，就得重新来。
然后来说说芯片的设计。芯片的设计为什么说是最难的。用过芯片的人都知道，我们在使用芯片的过程中接触的更多的是软件，有固件、指令集、编译器、寄存器配置。初学者光是想用好一个并不复杂的功能芯片就感到有点吃力了，何况设计呢？所有这些都是有无数聪明的脑袋经历无数白天黑夜的努力设计出来的。我们国家芯片设计人才总体来说是非常缺乏的，有一个很重要的原因就是没有相应的产业来培养，教育环节与产业环节脱节比较严重。
最后来说说，为什么舆论的注意力都放在了芯片的制作上呢？其实，这跟我们目前 社会 普遍存在的“重物轻人”观念有关。芯片的制作需要在“物”上有巨大的投入，自然吸引了很多人的目光。芯片的制作从其工艺的复杂程度来说，确实是有难度的。但是一项工艺一旦被研发出来，便可用来生产无数种类型的芯片。理论上，工艺是可以复制的，而芯片的设计人才的培养难度就大多了。
近期，芯片又再成为热议话题，这是因为在当今 社会 ，芯片已经成为不可或缺的核心技术产品，大到航空，小到电灯，几乎是各行各业都有芯片应用的身影。
那么，究竟是设计芯片难度大，还是生产芯片难度大呢？
以建筑行业为例，顶级的建筑师能设计出让人赞叹不已的伟大建筑，但是如果没有优秀的施工机械与施工团队，再伟大的设计也仅仅会停留在蓝图层面。
设计芯片与生产芯片同样如此，芯片属于高精密产品，优秀的芯片设计很重要，但是如果缺乏生产芯片的高端光刻机，同样难以符合芯片设计的预期，就更别说量产了。
可见，以执行层面来做考量的话，生产芯片会更具有技术难度。
芯片设计和芯片生产都有很大的难度，可能在我们知道的一些芯片公司里面，更多的厉害的公司是芯片设计公司，给我们造成了一种芯片生产是芯片设计难度的好几倍的感觉，这两者其实都是很难的， 个人认为芯片设计的难度在于芯片设计软件的开发，更偏向于软件，目前国内设计领先的公司用的设计软件都是国外的，芯片生产的难度在于关键的设备之一----光刻机！
如果非要说哪个难度更大，我个人倾向于芯片生产 ，为什么更倾向于芯片生产呢？个人认为在光刻机的研发上更有难度，尤其是在最先进的光刻机上，华为现在的发展就是一个活生生的例子，华为的海思在5nm的芯片上都已经可以交给芯片制造供应商量产了，所以华为现在肯定在设计更先进的芯片，在芯片设计上还有紫光，目前中兴也在研发5nm的芯片，可以设计的芯片有很多的种类，手机芯片，电脑芯片，通信芯片等，所以在设计种类上非常繁多！ 能够设计芯片的公司相对也是非常多的，尤其现在很多公司还能够跻身世界前列的水平！
从这十几年的发展来看，国内目前在手机芯片设计能做到世界前列水平的公司还是有两家的，基本上不落后于最先进的芯片，但是在 光刻机的研发上可以说目前差了好多，最先进的光刻机已经到了5nm，国内的上海微电子设备宣称明年能够生产28nm的光刻机，经过多次曝光可以制造11nm的芯片！
所以总的来说，光刻机相对来说还是比较困难的，这也是当前中美 科技 战中，美国以此来制裁华为的关键！
设计芯片和生产芯片哪个难度更大？
芯片制造难在何处
芯片设计是一大难题，很多朋友都觉得芯片设计存在诸多难点，那么芯片设计究竟难在何处呢?本文中，特地为大家介绍芯片设计和芯片制造目前所面对的难点，希望大家在阅读完本文后，能对芯片设计和制造症结有一定的了解。
它体积微小，貌不惊人，却集高精尖技术于一体。
它作用非凡，应用广泛，是信息产业的核心和基石。
它事关国计民生与信息安全，牵动着亿万国人的心。
小小的它这般神奇
简单说来，芯片就是一种集成电路，它是通过微细加工技术，把半导体器件聚集在硅晶圆表面上而获得的一种电子产品。
芯片的奥秘之处，在于它可将多达几亿个微小的晶体管连在一起，以类似用底片洗照片的方式翻印到硅片上，从而制造出体积微小、功能强大的“集成电路”。
芯片上的晶体管有多小呢?一根头发丝直径长度能并排放下1000个，且相互之间能协同工作、完成指定的任务。
制造出来的芯片虽然只有指甲般大小，能耐却大得惊人。它具有信息采集、处理、存储、控制、导航、通信、显示等诸多功能，是一切电子设备最核心的元器件。
在当今信息 社会 ，芯片无处不在，生活中凡是带“电”的产品，几乎都嵌有芯片。我们每天都离不开的手机，里面的芯片就多达30个。如果没有芯片，世界上所有与电相关的设备几乎无法工作。
芯片不仅事关国计民生，而且涉及信息安全。一些西方国家出于自身利益考虑，将其视为一种贸易或战争的“武器”，轻则通过禁运、限售等措施，制约相关国家信息产业发展，重则通过接入互联网芯片的“后门”，进行情报收集或实施网络攻击。如前几年发生的“棱镜门”事件、某大国通过互联网攻击伊朗的核电站等，都与芯片有着千丝万缕的联系。因此，芯片不仅是信息产业的核心，更是信息处理与安全的基石。
信息 社会 不可或缺
随着信息技术的迅猛发展，芯片应用已延伸到 社会 的每个角落，融入生活的方方面面。从人们日常生活使用的手机、电脑、洗衣机，到工业领域的机床、发动机，再到航空航天领域的导航及星载设备等，哪样都少不了芯片。
在军事领域，先进武器装备、指挥信息系统，芯片更是不可或缺。如采集芯片可以使武器装备拥有“千里眼”“顺风耳”，信息处理芯片能给武器装备装上“智能大脑”，通信芯片能将各种装备与作战单元连接起来进行体系对抗，存储芯片则能保存各种战场数据而进行作战效能和毁伤评估，等等。芯片已成为影响战争胜负的重要因素。
广泛的应用需求，推动着芯片技术的迅速发展。随着更好工艺的采用以及片上系统、微机电集成系统等技术的进步，芯片开始进入“自组装”的纳米电路时代，竞争日趋激烈。
应用广，市场就大。据美国半导体产业协会统计，2017年1月至2月，中国和美国的芯片市场规模份额分别为33.10%和19.73%。中国虽然是全球最大、增长最快的芯片市场，但许多高端芯片要进口。
芯片制造难在何处
芯片的设计制造是一个集高精尖于一体的复杂系统工程，难度之高不言而喻。那么，究竟难在何处?
架构设计难。设计一款芯片，科研人员先要明确需求，确定芯片“规范”，定义诸如指令集、功能、输入输出管脚、性能与功耗等关键信息，将电路划分成多个小模块，清晰地描述出对每个模块的要求。然后由“前端”设计人员根据每个模块功能设计出“电路”，运用计算机语言建立模型并验证其功能准确无误。“后端”设计人员则要根据电路设计出“版图”，将数以亿计的电路按其连接关系，有规律地翻印到一个硅片上。至此，芯片设计才算完成。如此复杂的设计，不能有任何缺陷，否则无法修补，必须从头再来。如果重新设计加工，一般至少需要一年时间，再投入成百万甚至上千万元的经费。
制造工艺复杂。一条芯片制造生产线大约涉及50多个行业，一般要经过2000至5000道工艺流程，制造过程相当复杂。制造芯片的基础材料就是普通沙子，它如何变成制造芯片的材料呢?沙子经脱氧处理后，通过多步净化熔炼成“单晶硅锭”，再横向切割成圆形的单个硅片，即“晶圆”。这一过程相当复杂，而在晶圆上制造出芯片则更难。首先要将设计出来的集成电路“版图”，通过光刻、注入等复杂工序，重复转移到晶圆的一个个管芯上，再将管芯切割后，经过封装、测试、筛选等工序，最终完成芯片的制造。值得一提的是，制造过程中还需要使用大量高精尖设备，其中高性能的光刻机又是一大技术瓶颈。如最先进的7纳米极紫外光刻机，目前只有荷兰一家公司能制造，价格上亿美元不说，一年仅能生产20台左右。
投入大、研制周期长。一款复杂芯片，从研发到量产，要投入大量人力、物力和财力，时间至少要3至5年，甚至更长。处理器类芯片还需要配套复杂的软件系统，同样需要大量人力物力来研制。美国英特尔公司每年研发费用超过百亿美元，有超过5万名工程师。
发展迅速、追赶难度大。自20世纪50年代末发明集成电路以来，芯片的集成度一直遵循摩尔定律迅猛发展，即每隔18个月提高一倍。半个多世纪以来，芯片的性能和复杂度提高了5000万倍，特征尺寸则缩减到一根头发丝直径的万分之一。芯片领域竞争十分激烈，美、欧等发达国家处于技术领先地位，芯片研发相对落后的国家，短时间内追赶有难度。
“中国芯”正加速追赶
目前，全球高端芯片市场几乎被美、欧等先进企业占领。但加速研发国产自主芯片一直是政府、企业、科研院所的重点发展方向。近年来，我国在集成电路领域已取得了长足进步，芯片自给率不断提升，高端芯片受制于人的局面正在逐步打破。
我国自主研发的北斗导航系统终端芯片，已实现规模化应用。在超级计算机领域，多次排名世界第一的“神威太湖之光”和“天河二号”，全部和部分采用了国产高性能处理器。国产手机、蓝牙音箱、机顶盒等消费类电子产品，也开始大量使用国产芯片。
11月9日，“2018中国集成电路产业促进大会”在重庆举办，102家企业的154款产品参加本届优秀“中国芯”评选，“飞腾2000+高性能通用微处理器”等24款产品获奖，涵盖从数字交换芯片到模拟射频电路、人工智能芯片到指纹识别传感器、工业控制到消费类电子等各个领域。
这一系列进步的背后，是国家高度重视和大力投入。2006年，国务院颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》，2014年6月，国务院批准实施《国家集成电路产业发展推进纲要》，都对这一领域发展提出了部署要求。
随着国家的大力扶持和一系列关键核心技术的突破，“中国芯”正逐步缩短与发达国家的差距，“中国创造”终将占领信息系统技术制高点，真正把竞争和发展的主动权掌握在自己手中。
先来看的话，其实并不存在哪个难度更大的问题，这个可以从相关的企业分析得出结论也就是说，能够独立设计芯片的目前也不过寥寥几家，包括苹果，高通，华为以及三星，还有联发科等等。
而掌握着比较优秀的封装技术，目前也只有台积电和三星。所以从数量上来看的话，好像是设计芯片的难度更简单一些，而封装技术可能更难一些，事实上并不是如此。
一直以来关于设计芯片其实就有很多种说法，很多人认为，以华为为例，造芯片其实是一件非常简单的事情，只要购买了arm的公版架构，再交由台积电或者三星去做封装技术，一块芯片就应运而生了，显然事情并没有这么简单。
arm的公版架构可能从原理上来说更像是提供一个所谓的框架，但具体的某些信息还是需要自己去搭建，比如小米的澎湃芯片同样是用了arm的公版架构，但问题在于，带芯片的第1款芯片砸了十几个亿，也不过产出一块，可能比较落后的中端产品。
而华为的麒麟处理器力经过这么多年的发展，依旧是和顶尖处理器存在着差距，也就可以看出设计芯片这一部分包括架构这一部分，完全不是一般的企业所能够承受的，这不仅仅是对资金的要求，还有对绝对技术的一个要求。
当然，封装技术目前来看的话也同样比较复杂，台积电的7纳米工艺以及三星的7纳米工艺，也不过这两年才开始。能够做这样高端的封装技术，目前也是寥寥无几，可以说封装技术与设计缺一不可，双方的难度都是同样大，而双方也都是所谓的跨行如隔山，术业有专攻。
设计芯片与制造芯片都是难度很大的工作，你说相比较二者那个又难些，我觉得各有各的难度，能制造不一定会设计，能设计也不一定就会制造，相互尊重密切配合才能成就一番事业。
这个问题和下列2个问题有异曲同工之妙：设计 汽车 和制造 汽车 那一个难？设计飞机和制造飞机那一个难？芯片制造推给光刻机， 汽车 ，飞机的制造呢？该拿什么来背锅？
芯片分为设计与制造两个环节
晶圆（wafer），相当于芯片的“地基”，提到晶圆一般会提到尺寸如8寸或12寸，尺寸是硅晶圆的单位
单晶（monocrystalline）具有原子一个个紧密排列的特性，可以形成平整的原子表层，使用单晶做晶圆，可以使后续添加的原则和基板结合更固定
IC芯片3D剖面图
底部是晶圆，红色（一楼）相对其他层较复杂，是IC中最重要的部分，多种逻辑闸组合一起
黄色（一般楼层），需要多层是因为单次无法容纳所有电路，所以需要堆叠
上面介绍IC的构造，这部分看如何只做
IC芯片的外壳，芯片尺寸微小，需要一个大尺寸的外壳做保护和安装
intel、高通、博通、英伟达、美满、赛灵思、Altera、联发科、海思、展讯、华大半导体等
中芯科技、三星、SK海力士、华润微电子、华虹宏力、英特尔、台积电、华力微电子、西安微电子、和舰科技、联电、力晶等
安靠、长安科技、通富微电、日月光、力成、南茂等
原文：
终于有人讲透了芯片设计流程!(电子人必读) - 百度文库 (baidu.com)
通信与网络：简单说就是实现人与人、人与计算机、计算机与计算进行信息交换的链路，从而达到信息共享。比如4G技术，因特网、WIFI等都属于此范畴。
扩展资料
微电子：研究半导体材料上构成的小型化电路、电力及系统的电子分支。这是在电子电路超小型化中逐渐发展起来的。
自动化：是指机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的`过程。比如你设定空调按时关闭的控制板、制造汽车的机械臂、包装流水线等。
生物工程：医学领域运用比较多，比如说超声波、CT及生物传感器等。
电子学与集成电路：就是把一定数量的常用电子元件，如电阻、电容、晶体管等，以及这些元件之间的连线，通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。简单说我们看见的电脑主板就是。
光电：以光电子学为基础，综合利用光学、精密机械、电子学和计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。我们看到的激光、全息摄影技术及太阳能光伏就是光电。
电力工程：与电能的生产、输送、分配有关的工程。我们看到的电线、变电站、火电厂、风力发电、水力发电及核电厂。
电磁学：研究电磁波，电磁场以及有关电荷，带电物体的动力学等等。比如扬声器、电磁开关、磁疗及电磁炉等。
材料与装置：研究的范围涵盖了半导体器件、微电子器件纳米材料等等。这个就比较好理解了吧。
这是一篇关于半导体行业发展的长篇介绍，文中有些表达上对行业人士来说可能会存在些许不严谨，欢迎交流。
首先要解释两个概念： 芯片设计与芯片代工
它们是有区别的，在这里举个例子：高通、三星、华为都可以设计芯片。这其中，三星是可以自己生产芯片的，而高通和华为，是需要找代工的。
三星和台积电，是两家最广为人知的芯片代工厂。
比如美国高通的芯片，是自己设计的。但它并不生产芯片，比如高通的高端芯片，是交给三星来代工的，华为设计的高端芯片则是交给台积电来代工。
为什么大陆目前生产不了高端芯片？
论芯片设计，我们已经不弱了，华为的麒麟芯片就是自己研发的，在高端芯片上已经算是很强了。
但麒麟芯片的代工却没有找大陆厂商。
因为即使是大陆目前第一的中芯国际，现在也没有能力生产麒麟970芯片。
华为麒麟970芯片，工艺制程是10nm。
关于工艺制程后面会有详细介绍，就是数字越小，说明制程越先进。我们手机里的芯片，制程工艺好不好，决定了芯片的性能。
7nm的芯片，必然比10nm的强，10nm的又强于14nm工艺的。
在2017年，三星和台积电，都掌握了最先进的10nm工艺。所以现在10nm 的生产工艺，是垄断在英特尔、三星和台积电手里的。
而大陆最先进的中芯国际，只能生产最高规格28nm工艺的。
为什么大陆的生产工艺落后？
主要是光刻机： 因为芯片的生产，关键是要光刻机。 说到光刻机这个行业，就不得不提荷兰 的ASML Holding N.V
简单说一下光刻机：
其实早期的光刻机的原理像幻灯机一样简单，就是把光通过带电路图的掩膜 (Mask，后来也叫光罩) 投影到涂有光敏胶的晶圆上（关于晶圆，下面芯片设计中会有详细介绍）。早期 60 年代的光刻，掩膜版是 1:1 尺寸紧贴在晶圆片上，而那时晶圆也只有 1 英寸大小。
因此，光刻那时并不是高 科技 ，半导体公司通常自己设计工装和工具，比如英特尔开始是买 16 毫米摄像机镜头拆了用。只有 GCA, K&S 和 Kasper 等很少几家公司有做过一点点相关设备。
60 年代末，日本的尼康和佳能开始进入这个领域，毕竟当时的光刻不比照相机复杂。
1978 年，GCA 推出真正现代意义的自动化步进式光刻机 (Stepper)，分辨率比投影式高 5 倍达到 1 微米。
但此时的光刻机行业依旧是个小市场，一年卖几十台的就算大厂了。因为半导体厂商就那么多，一台机器又能用好多年。这导致你的机器落后一点，就没人愿意买了。技术领先是夺取市场的关键，赢家通吃。
80 年代一开始，GCA 的 Stepper 还稍微领先，但很快尼康发售了自己首台商用 Stepper NSR-1010G，拥有更先进的光学系统极大提高了产能。两家开始一起挤压了其它厂商的份额。
到了 1984 年，在光刻行业，尼康和 GCA 平起平坐，各享三成市占率。Ultratech 占约一成，Eaton、P&E、佳能、日立等剩下几家瓜分剩下的三成。
但转折也发生在这一年，这一年飞利浦在实验室里研发出 stepper 的原型，但是不够成熟。因为光刻市场太小，飞利浦也不能确认它是否有商业价值，去美国和 P&E、GCA、Cobilt、IBM 等谈了一圈也没人愿意合作。
很巧合有家荷兰小公司叫 ASM International 的老板 Arthur Del Prado 听说了有这么回事，主动要求合作。但这家代理出身的公司只有半导体一些经验，对光刻其实不太懂，等于算半个天使投资加半个分销商。飞利浦犹豫了一年时间，最后勉强同意了设立 50:50 的合资公司。1984 年 4 月 1 日 ASML 成立的时候，只有 31 名员工，在飞利浦大厦外面的木板简易房里工作。
ASML 最早成立时的简易平房，后面的玻璃大厦是飞利浦。Credit: ASML
ASML 在 1985 年和蔡司 (Zeiss) 合作改进光学系统，终于在 1986 年推出非常棒的第二代产品 PAS-2500，并第一次卖到美国给当时的创业公司 Cypress，今天的 Nor Flash 巨头。
但接下来的一年，1986 年半导体市场大滑坡，导致美国一帮光刻机厂商都碰到严重的财务问题。ASML 规模还小，所以损失不大，还可以按既有计划开发新产品。但，GCA 和 P&E 这些老牌厂商就顶不住了，它们的新产品开发都停滞了下来。
1988 年 GCA 资金严重匮乏被 General Signal 收购，又过了几年 GCA 找不到买主而破产。1990 年，P&E 光刻部也支撑不下去被卖给 SVG。
1980 年还占据大半壁江山的美国三雄，到 80 年代末地位完全被日本双雄取代。这时 ASML 大约有 10% 的市场占有率。
忽略掉美国被边缘化的 SVG 等公司，90 年代后，一直是 ASML 和尼康的竞争，而佳能在旁边看热闹。
在后来 ASML 推出浸入式 193nm 产品，紧接着尼康也宣布自己的 157nm 产品以及 EPL 产品样机完成。然而，浸入式属于小改进大效果，产品成熟度非常高，而尼康似乎是在做实验，因此几乎没有人去订尼康的新品。
这导致后面尼康的大溃败。尼康在 2000 年还是老大，但到了 2009 年 ASML 已经市占率近 7 成遥遥领先。尼康新产品的不成熟，也间接关联了大量使用其设备的日本半导体厂商的集体衰败。
至于佳能，当它们看到尼康和 ASML 在高端光刻打得如此厉害就直接撤了。直接开发低端光刻市场，直到现在它们还在卖 350nm 和 248nm 的产品，给液晶面板以及模拟器件厂商供货。
再回来，英特尔、三星和台积电之所以能生产 10nm 工艺的芯片，首先是它们能从 ASML 进口到高端的光刻机，用于生产 10nm 芯片。
而大陆没有高端的光刻机，用中低端的光刻机又缺乏技术，所以暂时只能生产工艺相对落后的芯片。
下面我们谈一谈芯片的设计，在谈论设计之前，我们需要知道 CPU、GPU、微架构和指令集 等概念。
CPU的含义，亦即中央处理器，是负责计算机主要运算任务的组件。功能就像人的大脑。可能大家听过CPU有 x86、ARM 这样的分类，前者主要用于PC而后者主要用于手机平板等设备。
CPU执行在计算任务时都需要遵从一定的规范，程序在被执行前都需要先翻译为CPU可以理解的语言。这种语言被称为 指令集 （ISA，Instruction Set Architecture）。程序被按照某种指令集的规范翻译为CPU可识别的底层代码的过程叫做编译（compile）。像x86、ARM v8、MIPS等都是指令集的代号。同时指令集可以被扩展。厂商开发兼容某种指令集的CPU需要指令集专利持有者授权，典型例子如Intel授权AMD，使后者可以开发兼容x86指令集的CPU。
CPU的基本组成单元即为核心（core）核心的实现方式被称为 微架构 （microarchitecture）和指令集类似，像Haswell、Cortex-A15等都是微架构的代号。微架构的设计影响核心（core）可以达到的最高频率、核心在一定频率下能执行的运算量、一定工艺水平下核心的能耗水平等等。
但值得注意的是： 微架构与指令集 是两个不同的概念：指令集是CPU选择的语言，而微架构是具体的实现。
以兼容ARM指令集的芯片为例：ARM公司将自己研发的指令集叫做ARM指令集，同时它还研发具体的微架构，例如Cortex系列并对外授权。
但是，一款CPU使用了ARM指令集并不等于它就使用了ARM研发的微架构。像高通、苹果等厂商都自行开发了兼容ARM指令集的微架构，同时还有许多厂商使用ARM开发的微架构来制造CPU，比如华为的麒麟芯片。通常，业界认为 只有具备独立的微架构研发能力的企业才算具备了CPU研发能力 ，而是否使用自行研发的指令集无关紧要。微架构的研发也是IT产业技术含量最高的领域之一。
以麒麟980为例，最主要的部分就是 CPU 和 GPU 。其中 Cortex-A76 和 Mali-G76 都是华为找ARM买的微架构授权，华为可以自研微架构吗？肯定是可以的，但要想达到苹果那样应用在手机系统上还有很长一段路要走，最起码现在看来是这样，除了自身研发会遇到各种问题外，因为芯片的开发和软件开发一样，需要EDA工具，使用ARM的微构架，它们会提供很多工具，这些东西也挺核心的，所以一旦另起炉灶就需要考虑各个方面的问题。
弄清楚了这些，就可以开始设计芯片了，但这一步也是非常复杂繁琐的。
芯片制造的过程就像盖房子一样，先有 晶圆 作为地基，然后再层层往上叠，经过一系列制造流程后，就可产出必要的 IC 芯片了。
那什么是晶圆呢？
晶圆（wafer）， 是制造各种制式芯片的基础。我们可以将芯片制造看作盖房子，而晶圆就是一个平稳的地基。在固体材料中，有一种特殊的晶体结构──单晶（Monocrystalline）。它的特性就是原子一个接着一个紧密的排列，可以形成一个平整的原子表层。因此，我们采用单晶做成晶圆。但是，该如何产生这样的材料呢，主要有二个步骤，分别为 纯化以及拉晶 ，之后便能完成这样的材料。
纯化分成两个阶段，第一步是冶金级纯化，此一过程主要是加入碳，以氧化还原的方式，将氧化硅转换成 98% 以上纯度的硅。但是，98% 对于芯片制造来说依旧不够，仍需要进一步提升。因此，将再进一步采用 西门子制程（Siemens process） 作纯化，将获得半导体制程所需的高纯度多晶硅。
接着，就是 拉晶 。
首先，将前面所获得的高纯度多晶硅融化，形成液态的硅。然后，以单晶的 硅种（seed） 和液体表面接触，一边旋转一边缓慢的向上拉起。至于为何需要单晶的硅种，是因为硅原子排列就和人排队一样，会需要排头让后来的人该如何正确的排列，硅种便是重要的排头，让后来的原子知道该如何排队。最后，待离开液面的硅原子凝固后，排列整齐的单晶硅柱便完成了。
但一整条的硅柱并无法做成芯片制造的基板，为了产生一片一片的硅晶圆，接着需要以钻石刀将硅晶柱横向切成圆片，圆片再经由抛光便可形成芯片制造所需的硅晶圆。
至于8寸、12寸晶圆又代表什么东西呢？很明显就是指表面经过处理并切成薄圆片后的直径。尺寸愈大，拉晶对速度与温度的要求就更高，制作难度就越高。
经过这么多步骤，芯片基板的制造总算完成了，下一步便是芯片制造了。该如何制作芯片呢？
IC芯片，全名集成电路（Integrated Circuit），由它的命名可知它是将设计好的电路，以堆叠的方式组合起来。
从上图我们可以看出，底部蓝色的部分就是晶圆，而红色以及土黄色的部分，则是于 IC 制作时要设计的地方，就像盖房子要设计怎样的样式。
然后我们看 红色的部分 ，在 IC 电路中，它是整颗 IC 中最重要的部分，将由多种逻辑闸组合在一起，完成功能齐全的 IC 芯片，因此也可以看作是 根基上的根基 。
而 黄色的部分 ，不会有太复杂的构造，它的主要作用是将红色部分的 逻辑闸相连在一起 。之所以需要这么多层，是因为有太多线路要连结在一起，在单层无法容纳所有的线路下，就要多叠几层来达成这个目标了。在这之中，不同层的线路会上下相连以满足接线的需求。
然后开始制作这些部分：
制作 IC 时，可以简单分成4 种步骤。虽然实际制造时，制造的步骤会有差异，使用的材料也有所不同，但是大体上皆采用类似的原理。
完成这些步骤之后，最后便在一整片晶圆上完成很多 IC 芯片，接下来只要将完成的方形 IC 芯片剪下，便可送到封装厂做封装。
封装：
经过漫长的流程，终于获得一颗 IC 芯片了。然而一颗芯片相当小且薄，如果不在外施加保护，会被轻易的刮伤损坏。此外，因为芯片的尺寸微小，如果不用一个较大尺寸的外壳，不容易安置在电路板上，所以才需要最后的封装。
封装的方式有很多种，常见的有双排直立式封装（Dual Inline Package；DIP），球格阵列（Ball Grid Array，BGA）封装，SoC（System On Chip）封装以及 SiP（System In Packet）封装。
完成封装后，然后还需要进入测试阶段 ，在这个阶段是为了确认封装完的 IC 是否能正常的运作，检测没问题后便可出货给组装厂，做成我们所见的电子产品。
至此，完成整个制作流程。
设计芯片选择微电子专业或者集成电路专业是最对口的专业，但是这只是是个基础，具体方向还要学习，就好比你学木匠学了如何使用木匠工具，但是具体是做桌子还是椅子还是要细分的。这些专业当然可以选择学习手机内相关的芯片设计。
与“芯片”相关的专业
专业1：电子电气工程
“芯片”设计与制造的主要专业：电子/电气工程(EE)-主要研究方向(部分)
通信与网络：简单说就是实现人与人、人与计算机、计算机与计算进行信息交换的链路，从而达到信息共享。比如4G技术，因特网、WIFI等都属于此范畴。
微电子：研究半导体材料上构成的小型化电路、电力及系统的电子分支。这是在电子电路超小型化中逐渐发展起来的。
自动化：是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。比如你设定空调按时关闭的控制板、制造汽车的机械臂、包装流水线等。
生物工程：医学领域运用比较多，比如说超声波、CT及生物传感器等。
电子学与集成电路：就是把一定数量的常用电子元件，如电阻、电容、晶体管等，以及这些元件之间的连线，通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。简单说我们看见的电脑主板就是。
光电：以光电子学为基础，综合利用光学、精密机械、电子学和计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。我们看到的激光、全息摄影技术及太阳能光伏就是光电。
电力工程：与电能的生产、输送、分配有关的工程。我们看到的电线、变电站、火电厂、风力发电、水力发电及核电厂。
电磁学：研究电磁波，电磁场以及有关电荷，带电物体的动力学等等。比如扬声器、电磁开关、磁疗及电磁炉等。
材料与装置：研究的范围涵盖了半导体器件、微电子器件纳米材料等等。这个就比较好理解了吧。
每个方向对学生自身擅长学科要求不同，EE也是跨学科比较多的专业之一。需要大家擅长数学、物理、计算机等相关学科。由于是美国的高新行业，所以申请也是最为激烈的专业之一。
专业2：计算机科学与技术
计算机专业涵盖软件工程专业，主要培养具有良好的科学素养，系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法，能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级科学技术人才。
专业3：通信工程
通信工程(也作电信工程，旧称远距离通信工程、弱电工程)是电子工程的一个重要分支，电子信息类子专业，同时也是其中一个基础学科。该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。
高大上的芯片设计流程一颗芯片的诞生，可以分为设计与制造两个环节。芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先有晶圆作为地基，再层层往上叠的芯片制造流程后，就可产出想要的IC芯片，然而，没有设计图，拥有再强大的制造能力也无济于事。
在IC生产流程中，IC多由专业IC设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、Intel等知名大厂，都自行设计各自的IC芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。所以，IC设计是整个芯片成型最重要的一环。
一、芯片设计。
芯片属于体积小，但高精密度极大的产品。想要制作芯片，设计是第一环节。设计需要借助EDA工具和一些IP核，最终制成加工所需要的芯片设计蓝图。
二、沙硅分离。
所有的半导体工艺都是从一粒沙子开始的。因为沙子中蕴含的硅是生产芯片“地基”硅晶圆所需要的原材料。所以我们第一步，就是要将沙子中的硅分离出来。
三、硅提纯。
在将硅分离出来后，其余的材料废弃不用。将硅经过多个步骤提纯，已达到符合半导体制造的质量，这就是所谓的电子级硅。
四、将硅铸锭。
提纯之后，要将硅铸成硅锭。一个被铸成锭后的电子级硅的单晶体，重量大约为1千克，硅的纯度达到了99.9999%。
五、晶圆加工。硅锭铸好后，要将整个硅锭切成一片一片的圆盘，也就是我们俗称的晶圆，它是非常薄的。随后，晶圆就要进行抛光，直至完美，表面如镜面一样光滑。硅晶圆的直径常见的有8英寸（2mm）和12英寸（3mm），直径越大，最终单个芯片成本越低，但加工难度越高。
六、光刻。首先在晶圆上敷涂上三层材料。第一层是氧化硅，第二层是氮化硅，最后一层是光刻胶。再将设计完成的包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜，掩膜可以理解为一种特殊的投影底片，包含了芯片设计蓝图，下一步就是将蓝图转印到晶圆上。这一步对光刻机有着极高的要求。紫外线会透过掩膜照射到硅晶圆上的光刻胶上，光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，清除后留下的图案和掩膜上的一致。用化学物质溶解掉暴露出来的晶圆部分，剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。蚀刻完成后，清除全部光刻胶，露出一个个凹槽。
七、蚀刻与离子注入。首先要腐蚀掉暴露在光刻胶外的氧化硅和氮化硅，并沉淀一层二氧化硅，使晶体管之间绝缘，然后利用蚀刻技术使最底层的硅暴露出来。然后把硼或磷注入到硅结构中，接着填充铜，以便和其他晶体管互连，然后可以在上面再涂一层胶，再做一层结构。一般一个芯片包含几十层结构，就像密集交织的高速公路。
经过上述流程，我们就得到了布满芯片的硅晶圆。之后用精细的切割器将芯片从晶圆上切下来，焊接到基片上，装壳密封。之后经过最后的测试环节，一块块芯片就做好了。
芯片设计需要计算机知识，但是不是计算机知识。
设计芯片的专业是微电子方面的专业。以集成电路设计、制造与应用为代表的学科，是现代发展最迅速的高科技应用性学科之一。主要是集成电路、微电子系统的设计、制造工艺和设计软件系统，能在微电子及相关领域从事科研、教学、工程技术及技术管理等工作的高级专门人才。
微电子学又是信息领域的重要基础学科，在这一领域上，微电子学是研究并实现信息获取、传输、存储、处理和输出的科学，是研究信息载体的科学，构成了信息科学的基石，其发展水平直接影响着整个信息技术的发展。微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。
计算机专业主要课程有：
电子技术、离散数学、程序设计、数据结构、操作系统、计算机组成原理、微机系统、计算机系统结构、编译原理、计算机网络、数据库系统、软件工程、人工智能、计算机图形学、数字图像处理、计算机通讯原理、多媒体信息处理技术。
数字信号处理、计算机控制、网络计算、算法设计与分析、信息安全、应用密码学基础、信息对抗、移动计算、数论与有限域基础、人机界面设计、面向对象程序设计等。
以上内容参考：百度百科--芯片设计
2、验证
3、综合
4、输出
1.实现。首先是要实现功能，方式一般采用HDL描述，如verilog，VHDL。当然对于小规模电路也可以采用电路图输入的方式。
2.验证。得保证电路功能的正确性，也叫验证，可以通过软件仿真，硬件仿真等方式实现。软件仿真一般比较直观，方便调试，因为每一时刻的状态都可以看到，这好比调试软件程序。硬件仿真一般就是指FPGA验证，就是把电路用FPGA实现，然后去跑，这个的好处就是速度很快，譬如一个视频解码核，解一帧图像出来，软件仿真就算用最好的服务器，也得跑上多少秒，但是在FPGA中实现的话，基本就是多少毫秒了。这对于一个需要大规模验证的电路来说，是必不可少的。前面两步对于数字IP来说，ASIC和FPGA基本一致，除非一些实现技巧的差别。
3.综合。在你描述的电路正确性得到确保之后，你就要实现它，就是要把你写的那些代码变成实实在在的电路，如寄存器还是与非门，这个过程就叫综合。由于电路规模日益复杂，一般最基本的电路就被做成了cell，如寄存器，与非门，就不会再细化到用三极管怎么去搭的问题了。这一步对于FPGA和ASIC来说就是最小的那个单元不一样。FPGA是做好的电路，一般顾及通用性和效能，基本电路单元就做得比较大，如LUT，就是由寄存器和与非门构成，你可能只用了其中一个与门，但是还会占用这么一个单元。对于ASIC来说，两输入的与非门，就是一个简单的门电路，甚至为了区分驱动能力和时序特性差异，还分了好几个等级，有的面积小，有的驱动能力强。总的来说这一步就是工具把你的描述变成基于库的电路描述。
4.摆放。你得到基于库的电路描述之后，就要考虑这些单元怎么摆放的问题，这叫布局布线。FPGA的话连线资源有限，所以需要不断地调整，在保证时序要求的情况下，把你的电路映射到其固定的资源分布图中间。ASIC的话一般是根据周边电路需求，时序要求，把你的电路放到芯片的某个位置。在摆好之后还得考虑连线是否能通，各级延时是否能满足电路的建立和保持时间要求等等。
5.输出。FPGA就是输出一个配置文件，告诉FPGA芯片该怎么样去配置其电路，使其实现预期功能。该文件可以在FPGA上电之后再由PC下载进去，也可以保存在Flash里，电路上电之后自动配置。ASIC就是输出一个版图文件，告诉代工厂该怎么去腐蚀硅片，该怎么连金属等等。当然在这过程中间会有各种各样的辅助步骤。总的来说都是为了确保你设计的电路正确及正确实现你的电路。
芯片设计是一门专业复杂的学问，建议到专业的芯片设计公司学习或专门做芯片设计培训的机构进行芯片设计培训。在无锡本地就有一家叫做恒虹集成电路培训做得不错，您可以多去了解一下。
微电子学，是以集成电路设计、制造与应用为代表的学科，是现代发展最迅速的高科技应用性学科之一。主要是集成电路、微电子系统的设计、制造工艺和设计软件系统，能在微电子及相关领域从事科研、教学、工程技术及技术管理等工作的高级专门人才。微电子学，是以集成电路设计、制造与应用为代表的学科，是现代发展最迅速的高科技应用性学科之一。主要是集成电路、微电子系统的设计、制造工艺和设计软件系统，能在微电子及相关领域从事科研、教学、工程技术及技术管理等工作的高级专门人才。
