侃哥·侃外刊的第56篇原创文章
我们经常说中国是“世界工厂”,没什么东西是咱们生产不出来的,但为什么被别人用小小的“芯片”卡了脖子呢?
带着这样的问题,我们昨晚研读了来自于彭博社的一篇介绍芯片制造的科普文,读完之后,确实感觉到:
“Chipmaking is not rocket science — it’s much more difficult!”
作者首先做了一个概括性的解释:
It takes years to build semiconductor fabrication facilities and billions of dollars—and even then the economics are so brutal that you can lose out if your manufacturing expertise is a fraction behind the competition.
译:建造半导体的生产设施不仅要花上数年的时间,还要耗费数十亿美元的巨资。不仅如此,但凡你的生产理念稍稍落后于竞争,残酷的经济因素就会让你淘汰出局。
文字非常凝练、地道,稍作梳理:
这一段介绍了芯片的“前身”—硅晶片(晶圆)的生产原理,比较专业,大家看看是否能看懂:
The end goal is to transform wafers of silicon—an element extracted from plain sand—into a network of billions of tiny switches called transistors that form the basis of the circuitry.
译:最终目的是把硅晶片(硅是一种从普通沙子中提炼出来的元素)转变成由数十亿微型“电路开关”组成的网络,这种“电路开关”被称为“晶体管”,它是形成电路的基本单元。
a wafer of silicon(硅晶片)
作者尤其强调了“无尘工厂”的重要性,因为:
Individual transistors are many times smaller than a virus. Just one speck of dust can cause havoc and millions of dollars of wasted effort.
译:单个的晶体管比一个病毒还小很多,一粒微尘就会造成灾难,让数百万美元的努力泡汤。
芯片车间和手术室的“控尘”对比
最后,作者总结了芯片工厂极其昂贵的成本,读完令人咋舌:
Chip plants run 24 hours a day, seven days a week. They do that for one reason: cost.
译:芯片工厂需要全天候不间断地运转,这样做只为了一个原因--成本。
Building an entry-level factory that produces 50,000 wafers per month costs about $15 billion. Most of this is spent on specialized equipment—a market that exceeded $60 billion in sales for the first time in 2020.
译:一个产能在每月5万硅晶片的入门级工厂的造价约为150亿美元。大部分的钱都要投入在特种设备上—2020年这些设备的交易额首次突破600亿美元。
顺便说一下,这里作者所说的“special equipment”指的就是芯片生产的核心装备:光刻机(lithography machine)
世界上最先进的光刻机生产企业是位于荷兰的 ASML(阿斯麦),一台他们生产的光刻机的售价为1.45亿美元,约等于一架 F35战斗机,而且:
Once you spend all that money building giant facilities, they become obsolete in five years or less.
译:一旦你花了巨资打造了这些生产设备,他们会在5年不到的时间里淘汰。
可能芯片生产是世界上最高精尖,也是最烧钱的行业!
希望我国克服困难,像当年搞出原子弹一样,攻克芯片这个难关!加油。
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