5nm芯片比造原子弹难10倍！专家：美国不给技术，我们设计不出来

拇指般大小的芯片，却像一辆汽车的发动机，驱动着国家科技、经济发展向前迈进，这是衡量一个国家综合实力的重要标志！然而国内专家的一席话，却引发芯片行业广泛讨论。

中科大物理学教授朱士尧在接受访谈中表示，从物理学的角度来讲，造5nm芯片要比原子弹难10倍以上，美国技术工具不给你用，我们设计不出来。

朱博士的观点，乍一看让人难以置信，但仔细想想却发现，不仅毫不夸张，反而精准地解释了芯片制造领域的技术壁垒和产业真相。

说到原子弹，这是原子武器，也是决定人类生死的“终极武器”，全球拥有原子弹的国家8个，还有一些国家曾经拥有的，但之后自愿选择了放弃，比如南非。即便经济、科技落后的朝鲜也在公开拥有的名单中。为什么？

因为原子弹技术路线相对单一，原理比较明确，严格遵循核物理理论，只要这一条线攻破，一次性突破后就可以形成威慑力。重点在于，原子弹的研发不计成本，独立研发，保密性强，不需要产业链配套。对于科研力度较强的国家，只要资源齐全，技术路线相对明确，并不是一件难事，但芯片就是另外一个故事了！

芯片比原子弹更难造

想要有生产5nm芯片的能力，需要有持续迭代的升级能力，不像原子武器，60年前生产的和今年生产的，都有相当恐怖的破坏力。但芯片则不同，60年前的芯片放到现在算力几乎是微乎其微。芯片想要发展到5nm，前提是先解决10nm、7nm、6nm的问题，不仅需要解决光刻机精度问题，还需要改善晶体管栅极形态提高芯片精度。

而在光刻机精度的问题上，能生产5nm芯片的EUV光刻机，只有荷兰的ASML公司，但ASML也并非闭门造车就能生产出来，光刻机零部件高达10万多个，涉及供应商5000多家，任何一家企业拖后腿，整台设备就无法运转。

而且光刻机的核心子系统，还都是细分行业内的顶流企业，比如蔡司的光学系统，飞利浦的精密定位系统，美国Cymer的EUV光源，西门子旗下Mentor Graphics的EDA软件，日本信越化学的光刻胶，ASML自主研发的精密晶圆台，整体系统集成和优化的能力。

没有先进的EDA软件，芯片研发的第一步都无法开展，况且EUV光刻机、日本的半导体材料等都是对中企禁运的，更别提芯片的生产制造了。

所以说，高端芯片的真正挑战，并非单一技术突破能解决的，而是一场涉及全产业链的“精密协同的持久战”，就像多块木板组成的水桶，哪块板子短，哪块板子不板正，水桶都不会装满。

我们的“软肋”太多

说这里，不少网友就纳闷了，中国芯片就无路可走了吗？其实并不是，从麒麟9000被台积电断供之后，这些年每隔一段时间芯片行业就会传来一些捷报，比如中企实现了14nm工艺芯片的量产，国产闪存芯片已经跻身世界前列，只不过依然有许多环节存在被“卡脖子”的问题。

首先，EUV光刻机，这是芯片制造环节最为关键的一步，我国量产的光刻机能多重曝光后可以实现28nm，但成本比较高，海外采购的光刻机可以实现14nm，但生产7nm成本比较高，想要生产5nm、3nm先进工艺芯片，只有被禁运的EUV光刻机能完成。

其次，EDA软件，这是软件设计辅助工具，还可以进行电路仿真，性能预测，从而帮助工程师优化设计，纠正问题。目前全球90%的EDA市场被美国的Synopsys、Cadence和Mentor三家公司垄断，但2022年的一纸禁令，让这三家企业针对GAA晶体管技术，也就是针对先进工艺芯片EDA进行断供，一下子导致许多企业连图纸都画不出来，何谈制造。

国产芯片的路在何方？

好在，这些年我们已经意识到问题所在，而且在探索更有颠覆性的创新途径，比如华为联合国内厂商共同解决了14nm以上EDA工具的国产化，性能方面通过芯片“叠加”技术，通过打通物理链路，优化算法，巧妙的绕过了先进制程的限制。同时，当传统硅基芯片逼近天花板，中企在光子芯片等下一代芯片市场展开提前布局。

而随着我国针对半导体行业的利好政策，中企已经在半导体、设备、光刻胶等领域取得了显著进展，麒麟9000S的回归，也印证了国产中端芯片产业链基本已经打通，想要实现高端芯片的自主生产，仍需要在技术创新、设备研发、关键材料等方面持续突破，这是一个循序渐进的过程，急不来。

好在我们有全球最大的芯片市场、聪明的科研人员，还有越来越多半导体人才，相信国产芯片的未来是可期的！