2025年2月23日,首尔。
一份报告被静静地放在桌上。纸页不厚,但感觉很重。
这份文件来自韩国科学技术企划评价院,评估的是国家半导体产业的现状。基准线是100%,代表世界最顶尖的水平。
报告里的数字,清晰、冷静,却又令人不安。
仅仅两年前,在相似的评估中,韩国还在多数领域保持着优势。但现在,情况变了。
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报告显示,截至2024年底,四个关键领域的分数对比发生了根本性的变化。
高集成存储芯片…高性能人工智能芯片…功率半导体…新一代传感器。
在这些领域,中国的分数已经超过了韩国。
这份报告很快出现在韩联社的首页,消息迅速扩散。全球的目光,再一次聚焦到了东方。
这一切的背景,始于2018年。
那一年,美国开始对华实施芯片技术出口管制。限制一步步收紧,从最先进的EUV光刻机,到应用更广泛的DUV设备,再到高带宽存储技术…一道道门被关上。
韩国的巨头企业,三星和SK海力士,长期以来在全球存储市场占据着绝对主导地位。NAND闪存超过50%,DRAM内存接近70%。在很多人看来,外部的限制反而可能巩固它们的市场。
现实的走向出乎了所有人的预料。
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在无法获得最先进EUV设备的情况下,中国工程师们选择了一条更艰难的路…他们开始深度挖掘现有DUV设备的潜力。
这就像是要求一位书法家,用一支普通的毛笔,写出和刻刀一样精细的字。
通过一种名为“自对准四重图案化”的技术,他们反复曝光、蚀刻,在硅片上雕琢出极其微小的电路。这个过程成本很高,也非常复杂,但它换来了一样东西…自主。
这不是简单的技术问题,它带动了整个产业链的重组。
我们先看高集成低阻抗存储领域。中国得分94。1%,韩国90。9%。
长江存储,这家公司在2018年时还在生产32层的3D NAND闪存。到了2022年,他们拿出了232层的产品。
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2025年1月,第五代技术问世。总层数达到294层。
更关键的是结构创新。他们没有像传统方式那样把控制电路放在存储单元旁边,而是通过一种混合键合技术,将电路垂直堆叠到了存储单元的下方。
这个改变带来了直接的好处。芯片面积利用率更高,数据读写的延迟更低,速度超过了7000MB/s。
产品的良品率,也就是合格产品的比例,从早期的60%左右,提升到了90%以上。
武汉工厂的产能随之扩大,月产量达到15万片晶圆,占据了全球约8%的份额。预计到2025年第三季度,这个数字会接近10%。
这些市场份额,正是从韩国企业的出口订单中转移过来的。
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这种飞跃的背后,是国产设备的支持。中微半导体的刻蚀机,能够在极小的空间里雕刻出深邃的通道,并且保证极高的均匀度。盛美上海的清洗设备,可以去除纳米级别的微小颗粒。
过去依赖进口的设备组合,如今被国产方案替代,成本降低了40%。产品的更新换代周期,也从三年缩短到了两年。
再看高性能低功耗AI芯片。中国得分88。3%,韩国84。1%。
华为的昇腾系列芯片,在保持高晶体管密度的通过动态电压调节技术,显著降低了功耗。
制造这些芯片的中芯国际,其N+2工艺通过四次甚至更多次的曝光,将线条宽度控制在了极小的范围内。良品率在2024年从40%提升到了70%。
这同样离不开配套产业的进步。国产光刻胶的迭代,以及利用人工智能进行缺陷检测的算法,都为良率的提升做出了贡献。
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在封装环节,长电科技的技术让芯片散热效率提升了25%。
韩国的5纳米产线虽然成本更低,但高度依赖EUV设备,供应链显得很脆弱。而中国的方案,虽然工艺复杂,却能为国内巨大的人工智能模型训练需求,提供稳定可靠的算力支持。
功率半导体领域,差距更加明显。中国79。8%,韩国67。5%。
这个领域关系到能源的使用效率,尤其是在新能源汽车和高压输电中。
中国的碳化硅晶圆尺寸从6英寸扩大到了8英寸,这意味着单片晶圆可以切割出更多芯片,成本大幅下降。比亚迪等公司生产的MOSFET功率器件,已经广泛应用于新能源汽车的逆变器中,效率高达98%。
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这一切的基础,是材料的纯度。中国企业生产的衬底材料,杂质含量比对手低了十倍。
这个领域的反超,最能体现中国在基础材料和产业化应用上的速度。
新一代高性能传感器,中国83。9%,韩国81。3%。
豪威科技的背照式CMOS图像传感器,像素尺寸做到了0。7微米,在光线昏暗的环境下,噪点更少,画面更纯净。分辨率从4200万像素提升到了1亿像素。
这得益于离子注入等工艺的精确控制。
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这些高性能传感器,被大量应用于安防监控和自动驾驶汽车,产量巨大。
最后是先进封装领域,双方得分持平,均为74。2%。
中国企业已经掌握了2。5D硅中介层等关键技术,能够将多个不同功能的芯片封装在一起,实现高速数据交换。
这一切变化的根源是什么?
报告将原因指向了产业链的闭环。到2025年,中国半导体设备的国产化率预计将超过50%。北方华创的沉积设备,宇量昇的测试设备…它们正在逐步替代进口。
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更重要的是,中芯国际在9月份启动了完全使用国产设备的浸没式DUV产线。
而韩国,其核心设备90%依赖进口。
人才方面,中国每年有大约7万名半导体相关专业的毕业生,是韩国的5倍。无数的实验室里,研发人员们正在夜以继日地进行技术攻关。
长江存储267层的NAND闪存已经开始规模出货,设计方案超过300层。中芯国际的国产DUV产线良率超出预期。
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这份来自韩国的报告,与其说是一个终点,不如说是一个起点。
它记录了一个全球产业格局正在发生深刻变化的事实。
韩国专家在报告中坦言:“中国的速度令人瞩目”。
这场在巨大压力下展开的竞赛,源于对自主创新的坚持。它证明,外部的封锁有时并不能阻止发展,反而会激发出更强大的内生动力。
一个全新的时代,或许已经拉开了序幕。
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