中国半导体比韩国发展更早为什么如今中国半导体不如韩国?
来源:水质硫化物酸化吹气仪 发布时间:2023-10-27 22:03:16产品内容介绍
首先,在半导体技术上,韩国一开始是落后于中国的,但是又实现了对中国的弯道超车。
1959年,韩国金星社(今天的LG公司的前身)研制并生产出该国第一台真空管收音机,在晶体管开发出来之前,真空(电子)管是电子设备的主要有源元件。这被认为是韩国电子产业的开端。
而在1953年,中国南京无线电厂就已经生产出了全国产化的电子管收音机,并大量投放市场,元器件、喇叭、开关、电阻、电容器全部都是自产自研。
1962年,中国人民军事工程学院毕业的康鹏却在成功研发出“隔离-阻塞振荡器”,成功解决了晶体管的稳定性问题,“隔离-阻塞振荡器”问世后,109厂遂开始量产晶体管,使中国比美国仅晚八年进入晶体管时代,可以说远超于了韩国半导体的发展速度。(美国于1954年从真空管时代进入到晶体管时代)
其实虽然韩国1959年就造了空管收音机,但韩国在此后的近20年里,半导体发展其实都并没什么大的气色。但是从60年代开始,韩国推行出口导向型战略,重点发展劳动密集型的加工产业,在短时间内实现了经济的腾飞,一跃成为全亚洲发达富裕的地区,被誉为亚洲“四小龙”之一。
拥有了大量财富的韩国开始转型,全力发展科技密集型企业,1975年,韩国政府公布了扶持半导体产业的六年计划,强调实现电子配件及半导体生产的本土化。而非通过跨国公司的投资发展半导体产业。这无疑为未来韩国半导体产业的自主发展奠定了坚实的基础。
开始茁壮成长的韩国半导体企业抓住了一个良好的发展契机——动态随机存取存储器(DRAM)芯片此时正式投入到正常的使用中,这种内存芯片构成了每台电脑不可或缺的“内存条”,其使用广泛,技术方面的要求相比来说较低,适合大批量生产,这些特性吸引了当时技术储备还比较弱的韩国企业的目光。
1983年,三星在京畿道器兴地区建成首个芯片厂,1984年,三星公司完成了64K DRAM芯片的研发,当时其研发速度还落后于美国数年。
1966年,IBM公司的研究人员,罗伯特·登纳德博士,发明了半导体晶体管DRAM内存,并在1968年获得专利。然后,1970年美国英特尔,依靠批量生产DRAM大获成功。此后70年代以来,日本半导体企业取得了快速的提升,1976年日本厂商进攻DRAM市场后,差点将英特尔逼死。
让美国十分愤怒,1985年美国发动经济战争,扶植韩国厂商进攻DRAM产业,当时在半导体行业发展程度还比较低的韩国企业在美国的扶持下迅速发展。
这个时候韩国政府把握机会,1986年10月,韩国政府开始执行《超大规模集成电路技术共同开发计划》,要求以政府为主、民间为辅,投资开发DRAM芯片核心基础技术。随后的三年内,这一研发项目共投入了1.1亿美元,而政府承担了其中的57%研发经费。
那个时候,三星电子首先向当时遇到资金问题的美光(Micron)公司购买64K DRAM技术,加工工艺则从日本夏普公司获得,此外,三星还取得了夏普“互补金属氧化物半导体工艺”的许可协议。
在此过程中,三星等韩国公司已逐渐熟悉渐进式工艺创新,加上这一些企业逆向工程方面的长期经验,韩国的半导体产业进入了发展的快车道。
1988年,三星宣布完成了4MDRAM芯片的设计,此时其研发速度仅比日本晚6个月;随后三星又趁着日本经济泡沫破裂,东芝、NEC等巨头大幅度降低半导体投资时机,加大投资,引进日本技术人员。并于1992年开发出世界第一个64M DRAM,超过日本NEC,变成全球第一大DRAM制造商。
这个时候韩国开始向惠普、IBM等美国大规模的公司提供产品,实现了在技术和市场上赶超美日的目标。直到如今,DRAM和NAND flash都是存储芯片很重要的两大类。
截至目前,存储芯片领域以DRAM来说,三星、美光以及海力士总共占据全球DRAM芯片市场占有率的96% ,而 NAND flash 上则三星、东芝、美光、海力士、英特尔五家垄断。总结来说,日韩美三国垄断了存储芯片市场。可以说,日韩美三国垄断了整个存储芯片市场,掌握了定价权,将存储芯片卖出了天价!
可以说,韩国半导体的发展总结而言是集合了天时地利人和发展而来的结果,韩国当时处于经济的腾飞期,再加上美国的扶持,从日本挖掘半导体人才,引进产业线,购买日本半导体企业工艺,然后在此基础之上加紧研发,形成自己的技术,再进行创新。
韩国的液晶面板也是如此发展起来的,趁着日本经济泡沫,通过薅日本羊毛,大量招收日本面板人才,从仿制再到创新。
而中国则不一样,受限于美国的制裁,中国就不可能从日韩大规模挖掘半导体人才,也不可能引进产业线,而且等到改革开放之后,中国的半导体其实已经落后特别大程度了。
不过,到了21世纪中国在半导体领域已经在开始慢慢起步。中国目前是全世界含有的拥有全套芯片生产链体系的国家。
首先是芯片设计工具,这个是芯片最上游的了,主宰全球1.5亿美元电子产业的发展,美国的新思科技(Synopsys)、同样是来自美国的楷登电子科技(Cadence)、2016年被德国西门子收购的明导国际(Mentor Graphics)三足鼎立之势。但是中国的华大九天,广立微、芯禾科技也构成了国产EDA工具三巨头,虽然只有美国三分之一的种类,但是在这三分之一里,中国有些是做到全球一流水准的。
然后是IC设计,中国最牛的海思,抛开海思就是联发科、紫光展锐,这三家都是全球前十的IC设计厂商。
过了就是芯片制造设备了,单晶硅片制造需要单晶炉等设备,IC制造需要光刻机、刻蚀机、薄膜设备、扩散\离子注入设备、湿法设备、过程检测等六大类设备。在半导体设备中,像台积电等晶圆代工厂设备采购额约占80%,检测设备约占8%,封装设备约占7%,硅片厂设备等其他约占5%。
首先是单晶炉,中国有京运通,光刻机有上微,现在还在搞45nm,蚀刻机全球最领先,中国有中微、北微,薄膜设备中国有北微,已经在搞7nm,扩散/离子注入设备中科信、北微,湿法有北微、盛美,检测设备有东方晶源,除了离子设备,都已经搞定了14nm,在搞7nm,或者有些搞定了7nm,在搞5nm。
在具体芯片芯片,芯片一般可分为存储芯片和非存储芯片。存储芯片中的闪存和内存分别被长江存储和合肥长鑫搞定。
非存储芯片里在AD 转换芯片、CPLD/FPGA(复杂可编程逻辑器件与复杂可编程逻辑阵列)以及射频芯片领域,中国差距明显,其他都在主流水准。
紫光集团曾经想通过购买 Lattice 来破开垄断局面,遭到特朗普政府的强势打压,如今中国电科、同创国芯、AGM等众多国产企业正在努力依靠自主研发,。在中低端市场取得了不错的成绩。国频PA厂商有唯捷创芯,也是只做到了中低端。AD转换就是模数转换。顾名思义,就是把模拟信号转换成数字信号。
可以说,中国是罕见的拥有了芯片完整产业链的国家,但是中国目前还没形成完整的半导体生态,如果形成了完整的半导体生态,那么EDA厂商就可以拿自己的EDA工具到下游验证,然后下游厂商通过你自己的需求向上游提出研发需求。