今年,很多的汽车企业被芯片卡脖子,因芯片紧张导致很多车企不得不短暂停产。那么,汽车都能制造的汽车企业,为何却造不出来芯片?为何汽车也需要芯片?

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光刻机对中国禁售导致我国芯片制造缺乏母机

汽车芯片主要用于哪里?在传统燃油车领域的功能芯片仅适用于发动机控制、电池管理、娱乐控制等局部功能,还不能满足高数据量的智能驾驶相关运算。如今,智能汽车越来越多,汽车芯片的要求也越来越高,全球芯片巨头推出了具备AI计算能力的主控芯片,担当自动驾驶汽车的“大脑”功能。

如今,中国汽车在智能科技配置上比合资和进口车都丰富,但中国汽车制造不出来智能科技配置的核心芯片,中国汽车未来要向智能科技发展,就必须具备核心的竞争力,那就是汽车芯片,否则智能汽车将被卡脖子。

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如今,不管是国外汽车巨头,还是国内的合资车企,都面临汽车芯片短缺的而不得不短期停产的状态。那么,汽车芯片开发到底有多难?所有芯片的开发,最难的地方在于它对精度的要求,因为国外的技术封锁,导致世界上最先进的光刻机公司ASML公司生产的光刻机禁止销售给中国。

中国光刻机迎来好消息但与世界差距很大

没有了先进的光刻机设备,就根本没办法制作先进的芯片,芯片的研发就是空谈。

如今,中国的芯片设计巨头紫光展锐成功完成了6nm芯片的流片测试,但距离量产时间还很长;华为海思以前代表了国内最顶尖的水平,却在美国规则生效后沉寂下去;清华大学成功解决了EUV光刻机的光源问题,能生产7nm以上制程芯片的关键设备,这些都是理想状态,还不能转化为实际量产和交付。

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国内最大的芯片代工厂中芯国际与ASML签订了合作协议,订单价值高达12亿美元,但可能别妄想ASML公司对中国芯片的核心技术支持,毕竟是别人生存和发展赚的看家本领。现在,全球能生产出EUV光刻机的厂商只有荷兰的ASML公司。

目前国外的光刻机情况,目前在全球45纳米以下高端光刻机市场当中,荷兰ASML市场占有率达到80%以上,目前ASML是全球唯一能够达到7纳米精度光刻机的提供商。

我国能产90nm而国外可交付5nm且已研发出1nm光刻机

如今,上海微电子装备公司(SMEE)生产的中国最好的光刻机,与中国的大飞机、登月车并列,而加工精度是90纳米,相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准,国外已经做到了7纳米了,相差17年的水平。然而,目前世界上最先进的ASML EUV光刻机单价达到近一亿欧元,可满足5nm芯片工艺的生产。

即使上海微电子装备有限公司可交付的600系列光刻机,也只能满足制造90nm、110nm、280nm关键层和非关键层的光刻工艺需求,而年预计有望研发出28nm芯片的光刻机,不过不会太乐观和太悲观,真正量产出来还需要时间。

在国外ASML如今可以交付满足5nm芯片工艺的光刻机,甚至2022年将推出0.55 NA的新机型EXE:5000样机能用于1nm生产,即使真正量产机型出货要等到2024年,也比我国目前还在协力攻关193nm DUV光刻机和浸没式光刻机先进了很多代。

写在最后

2020年前三大ASML、Nikon和Canon的集成电路用光刻机出货达413台。在营收方面,2020年ASML光刻机营收约780亿元人民币,第四季度获得的6台总额达86亿人民币,单台价格超过14亿人民币;2020年Nikon和Canon光刻机业务营收约120亿元和88亿元人民币。全球最强大能制造光刻机的公司就这三家,全球汽车产量那么高,对汽车对芯片的需求也大,未来智能汽车的普及对汽车芯片的需求会更大,中国要想在智能汽车上真正超车,必须在光刻机上有所突破才行。