有正方形墙板吗

CPU又称中央处理器，作为计算机系统的运算和控制核心，是半导体产业技术最密集、最具战略价值的产品，是一个国家技术势力的象征。

目前CPU的市场基本被美国的两大公司垄断，分别是大哥Intel和小弟AMD，两家几乎占领了99%的市场份额。

目前Intel和AMD以X86指令集和微软共同建立了庞大的生态系统并且不对外开放，这样一来，中国队想要自己做CPU的空间不多了。

01 CPU定义

CPU在半导体行业中是人们常接触到的一种芯片，最常见的应用就是在电脑中，其中有名的有Intel的 i9-11980HK 和AMD的 R7-5800X 。

按照CPU种类来分类，可以分为服务器CPU、家用电脑CPU、嵌入式设备CPU和手机CPU，服务器CPU需要更出色的性能、稳定性和安全性，要求服务器365天开机运行，连续工作，一个服务器可以安装多个CPU；而家用电脑CPU性能要求相对较低，容量较小，不要求连续工作，一个电脑只能安装一个CPU；嵌入式设备和手机对CPU的性能要求相对更低。

按照CPU指令集架构来分类，CPU可以分为RISC和CISC。

CISC 即复杂指令系统计算机，物如其名，CISC是比较复杂的，指令系统比较丰富，有特定的指令来完成对应的功能，可以处理特殊任务。

RISC及精简指令集计算机，把精力集中在经常使用的指令上，对不常用的功能，通过组合指令来完成，实现简单高效的特点，一次RISC不能处理特殊任务。通俗来说就是经常用的功能简单化，不经常用的功能复杂化。

这其中CISC代表的指令集有X86，RISC代表的指令集有ARM、MIPS、RISC-V、Alpha、SPARS，除了这两种之外，还有我国自主研发的指令集DEC和LoongArch。

02 六大国产CPU

首先我们来了解一下什么是CPU的生态环境， CPU的生态环境就是一块CPU推出后，系统和软件对它的支持和优化有多少， 比如国产CPU龙芯就没有一个好的生态，不论是采用MIPS还是自主研发的LoongArch都不能支持Windows系统。

自主建立生态环境又难于上青天，而生态如果没有建立，软件商店就不会有软件（比如QQ在Linux中停更），这也是国产CPU发展最大的瓶颈之一。

目前国内有六大CPU设计厂商，他们是华为、飞腾、兆芯、申威、龙芯、海光（均未上市），他们分别以不同的方式参与CPU的设计。

CPU国产替代的故事得从Intel开始。

Intel趁着PC的东风迅速发展，建立了X86架构，标识了一套通用计算机指令集合，并且与微软一起在X86指令集上建立了庞大的生态。

目前的X86指令集不对外授权，只被英特尔和AMD所掌握，而X86又是PC、服务器领域做得最好的，别的指令集的生态环境远远抵不过X86，留给中国队的发展空间实属有限。

中国队CPU分为3个路线。

其一是由 龙芯 和 申威 代表的：自研指令集

龙芯最初采用的是MIPS精简指令集，制作通用CPU，主要产品是自主可控消费类例如服务器、台式机、嵌入式、航天器等领域。

申威最初采用的是Alpha精简指令集，主要应用在超级计算机和军事领域。

龙芯和申威都因为生态的原因，很难发展起来，尤其是龙芯，想要打入服务器和台式机市场必须有很好的生态。

龙芯因为MIPS的分崩离析，开始发展自己的指令集—— LoongArch ，它是完全有龙芯自主研发，可以兼容MIPS生态， 并且开始尝试用二进制翻译兼容ARM、X86处理器，龙芯的目标是在2025年消除指令集之间的壁垒，彻底搞定兼容问题。

申威也因为Alpha被收购，开始发展自主研发的指令集—— SW64 ，它是由Alpha改进而来，申威制作的神威·太湖之光超级计算机便采用SW64指令集，被称为“国之重器”，在国际上都有一定的地位，多项指标全球第一。

第二路线是由 华为 和 飞腾 代表的：ARM指令集授权

华为芯片“四大天王”麒麟、鲲鹏、巴龙、升腾中，除了巴龙以外，均采用ARM指令集授权来开发。这其中最著名的就是“麒麟”了，在手机领域一度领先，直至海外因畏惧华为的崛起，开始了制裁华为事件，就此“麒麟”短暂隐身。

飞腾也是国内目前使用ARM架构制作CPU的厂商之一，其技术不弱于高通，目前公司也被美国列入黑名单，其芯片制造环节同样被卡脖子，可能成为第二个华为。

除了华为和飞腾以外，国内以ARM架构制作芯片的厂商还有很多，例如贵州华芯通、展讯通信等。

第三路线是由 兆芯 和 海光 代表的：合资获取X86授权

兆芯的X86架构授权是源自于VIA公司将部分X86处理器相关技术、资料等IP产权以1.18亿美元价格卖给兆芯。兆芯基于X86的生态和技术，性能方面普遍高于龙芯，但还是不能和英特尔比肩。

海光的X86架构授权是通过和AMD合资公司来拥有AMD授权IP，但并不是完整的技术转让，而是阉割后的残缺版，所以性能上面和AMD锐龙、高通骁龙差一个档次。

03 RISC-V

RISC-V近些年流行的新型指令集，它是一种开源式指令集，对使用者免费开放，也是这种特性使它被众多专家认为是中国处理器产业的一次机会，而且可能是最后一次机会。

目前全球CPU的市场格局是以X86架构垄断PC、服务器行业；ARM架构垄断移动设备行业，这两家几乎涵盖了所有CPU市场需求。

X86架构归“Wintel”（英特尔+微软）所属，是一种封闭指令集，不对外授权， 简单说就是谁也别想用，就我自己能用 ；ARM架构属于可授权指令集+可授权设计， 简单说就是你用需要经过我同意并且收费，你想再它基础上设计还得再经过我同意并且再收费。

正因为如此，RISC-V作为开放式指令集，被中国队大力支持，看作救命稻草。

那RISC-V究竟有没有那么好呢？我们主要得看两方面： 一个是它的生态好不好，生态是决定指令集发展空间的最大因素；另一个就是它到底是不是彻头彻尾的免费，日后会不会再被卡脖子。

第一，RISC-V的生态怎么样。

RISC-V具有性能高、功率低、面积小、易于扩展等技术特点，最重要的是它的开源、免费的独特属性，为其带来众多合作商，影响力逐步扩大。

从2015年组织RISC-V基金会成立是的25个成员，到现在已经有超过300多个单位的加入，其中包括阿里、谷歌、华为、英伟达、高通、中科院、麻省理工等等。

日前，有知情人士表明，英特尔将以20亿美元收购RISC-V领域的重量级公司SiFive，这也表明了英特尔的态度。

虽然英特尔靠X86架构在PC、服务器领域无人能敌，但是移动设备一直是他的心病，ARM在移动设备领域是他无法抗衡的，而RISC-V的出现，给了机会。

但是看好归看好，ARM的垄断地位依旧很难撼动，RISC-V后续可能与X86联手对抗ARM，但更大的可能是打入嵌入式设备市场中，做物联网领域的“一哥”。

总体来说，不论是PC、服务器，还是移动设备，都很难被RISC-V介入，相反一些嵌入式设备比如空调、冰箱、扫地机器人、电动车等等发展环境更好。

第二，RISC-V是否永远免费。

RISC-V源于2010年，加州大学伯克利分校的一个研究团队研发，当时他们因为市场已存在的指令集相当复杂，且成本和门槛太高，所以建立了新的指令集。

“开源架构RISC-V将永久免费，成为人类共有财产。相较于X86和ARM架构的高门槛，开源架构RISC-V将带来芯片设计的革命”——RISC-V架构开发者之一Krste Asanovic博士。

这是RISC-V架构开发者的原话，表明该指令集是完全开源免费的，到目前为止他们也很好的履行了，甚至把基金会总部搬离美国，迁移至瑞士（永久中立国）以防止美国地方政策的限制。

尽管RISC-V从表现来看做得很优秀，但抽丝剥茧，终究还是有隐患在的。

实现RISC-V指令级架构的处理器内核有很多个不同的微架构实现，而微架构实际的模式是分不同类型的，其中有开放的、需授权的以及封闭的。

虽然基于RISC-V开发CPU不需要支付授权费用，但如果直接用RISC-V内核设计，也是需要支付授权费的。通俗来说就是你用我不需要收费，但是想在它的基础上设计得经过我同意，甚至收费（我们目前是全免费，但我有权利在以后收些钱）。

总结来说，目前全球的指令集呈现以X86、ARM、RISC-V三足鼎立的局势，RISC-V作为新时代的弄潮儿得到了各大厂商的认可，有发展的空间，但它不足以撼动其他两个指令集的地位，不过可以预料到的是，等RISC-V成长起来，仍然有可能对我国CPU发展卡脖子，我们需要保持隐患意识，在跟随洋人步伐的同时，发展自身CPU业务。

纵观国内厂商在电脑CPU领域，龙芯以自研为主，开发属于中国的指令集，目前已经可以满足一些党政领域以及机密工作的需求，但打入家用电脑领域仍需要提升CPU的生态和性能；服务器CPU中，申威在超算上小有成绩；华为近期也有消息称完成40nm去美化工作线投产，在明年更将攻破20nm的工作线，麒麟可能会重新归来；一些未上市公司如芯来 科技 、平头哥等也有在尝试RISC-V领域。

种种迹象都在证明，虽然我们起步慢了30年之久，但国产CPU一直在突破，路途艰辛却一路披荆斩，长夜漫漫，但黎明终将到来。

全文由各种资料查证，如有专业领域上的错误，希望可以抛砖引玉，有所探讨。

芯片全产业链图（绿底已经写完）

今天在后台回复『硬核干货』，主编送你一个 财经 知识锦囊。

（特别说明：文章中的数据和资料来自于公司财报、券商研报、行业报告、企业官网、百度百科等公开资料，本报告力求内容、观点客观公正，但不保证其准确性、完整性、及时性等。文章中的信息或观点不构成任何投资建议，投资人须对任何自主决定的投资行为负责，本人不对因使用本文内容所引发的直接或间接损失负任何责任。）

3D芯片是采用3D Tri-Gate晶体设计制造工艺技术，依靠3D三门晶体管生产的处理器芯片。

3D芯片供应商：拍明芯城

特点

3D芯片仍采用多核，不同的是，多个处理器不再并排相连，而是上下平行地连在一起。这样，线缆的分布面积就扩大至整个处理器的表面，而且平行结构也有效缩短了各个处理器之间缆线的长度。实验显示，平均1平方毫米的面积可以分布100甚至是1000个线缆连接点，不但数据传输速度得到提高，电力消耗也大大减少。虽然3D芯片技术的出发点是为了提高计算机处理器的计算能力，但它的问世对环保事业同样具有非凡的意义。

3D碳纳米管计算机芯片

电子元件的进化历程从未停止，它们变得越来越小、越来越强大，同时越来越廉价，与此同时，科学家从来没有停止过对于速度的追求。两年前的秋天，斯坦福大学的一个科研团队开发出世界上第一台基于碳纳米管制造的计算机，迈出了挑战“硅芯片”计算机制造主流材料的第一步。两年后的今天，科学家让这款芯片成为时髦的3D碳纳米管计算机芯片，新的堆叠方式能让计算机芯片提高到1000倍的速度。

据科技日报报道，美国研究人员近日表示，他们使用碳纳米管替代硅为原料，让存储器和处理器采用时髦的三维方式堆叠在一起，降低了数据在两者之间的时间，从而大幅提高了计算机芯片的处理速度，运用此方法研制出的3D芯片的运行速度有可能达到目前芯片的1000倍。

目前市场上主流的芯片架构有X86、ARM、RiSC-V和MIPS四种。提到芯片架构，就不得不说CPU，因为架构的发明离不开它。CPU也叫中央处理器，是一块超大规模的集成电路，主要包括运算器和高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线。CPU的核心是各种类型的芯片，芯片架构是造芯的第一步。

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？