近几十年来，中国在各个领域的科技可以说是从落后到飞速发展。而且在很多领域，中国的很多科技后来居上，成为世界领先的技术，比如盾构机、高铁技术、UHV技术、5G技术等等。
在军工领域，上世纪六七十年代，中国科学家研制了“两弹一星”，其中“两弹一星”是指氢弹、原子弹、导弹和卫星。如果要对现在世界各国的科技水平进行排名，美国因为先发优势明显，排名世界第一，而中国大概率仅次于美国，已经位居世界第一。那么问题来了。既然中国攻克了一大堆难题，为什么在芯片技术上落后？ 芯片制造被认为是现代工业技术的皇冠。属于精密制造，精度超出常人想象。现在尖端的芯片制造技术已经在纳米级别运作了。所谓“纳米”是十分之一米，大约是一个原子的十倍大小。我们经常在新闻中听到“5nm芯片”，“7nm芯片”指的是芯片中的“栅极厚度”。你可以简单粗暴地把“门”理解为控制一个物理门的开关。
说白了，芯片制造技术是最尖端的工业制造技术。在目前的国产芯片中，由华为设计、TSMC制造的麒麟9000芯片是最高端的手机芯片。它是一个5毫米的芯片，在一个小芯片里有153亿个晶体管。 但是，精密制造只是制造芯片的难点之一，制造芯片更难的是“积累”。芯片技术本质上更像是搭积木，也就是说当我们想要搭起来的时候，需要依靠下面的“积累”。用空在空建造城堡是不可能的。这种“积累”体现在制造芯片的每一步。如果要制造一个芯片，从头到尾需要上百道工序，甚至可能上千道工序。在这些过程中，你需要用到几十门学科的前沿知识，你需要大量的制造设备，包括精密光学仪器、精密化学仪器、精密机床等等。芯片制造大致可以分为三个主要步骤，即设计芯片、制造芯片和封装测试。
首先，设计芯片。在这个领域，华为自主设计的麒麟芯片已经相当强大，华为旗下的海思凭借麒麟芯片跻身全球十大芯片公司。但是，要设计一个芯片，就需要使用专门为芯片设计的软件，也就是俗称的EDA软件。华为也需要这个软件来设计麒麟芯片。我们国家在这方面落后。两家美国公司和一家德国公司在这一领域领先，但这家德国公司的总部在美国。说白了，在这个领域，美国几乎垄断了。只要想设计芯片，就会涉及美国专利，很难绕过。
至于制造，涉及的技术更多。首先要做晶圆，晶圆主要用二氧化硅。提纯简单的硅听起来很简单，其实不然。因为，制作芯片所需的硅的纯度很高，至少要达到99.9999999%，如果低于这个纯度，芯片的良率就会下降。而我们国家现在生产不出这么高纯度的晶圆，日本公司是这方面的技术领先。 晶圆只是制造芯片的原材料，到了制造的这一步，就需要光刻机了。目前，这一领域的世界顶尖是荷兰的ASML (ASML)。 这款光刻机集成了大量各个领域的前沿技术，需要各个领域的顶尖企业为ASML提供支持。这些企业大多是欧美企业。因为美国企业起步最早，这里大量的技术专利属于美国企业。 但是不要以为光有光刻机就够了。芯片制造的过程需要调试机器，同时也需要足够的专业和经验。TSMC在这方面领先于世界。他们生产的芯片良品率高，已经可以量产5mm的芯片了。此外，TSMC制造的芯片越多，他们拥有的信息和经验就越多，他们设置的技术壁垒就越高。 芯片制造的最后一步是:封装测试。在这个领域，我们国家的技术并不落后，相反，做得很好。但是密封测试是整个过程中最简单的一个，所以不能表现出太大的优势。 除了上面的步骤，还有很多其他的技术。比如制造过程中需要光刻胶，日本公司在这方面做的最好。因为制造一个芯片需要这些技术的加持，这些技术大部分掌握在美国手里，一部分掌握在其他欧美国家和日本手里。因此，当美国宣布禁止华为等公司使用相关技术专利时，中国芯片将面临卡住的困境。美国和其他国家的这些技术专利是从20世纪50年代积累到现在几十年的。
如果想一口气在弯道超车是不现实的。这个挑战堪比之前的“两弹一星”，难度更大。
虽然很难，但是中国绕过美国的各种专利，自主研发高性能芯片，这一点很重要。所以，无论有多难，无论挑战有多大，无论代价有多大，我们都要迎难而上，完成“中国芯”的设计、制造和测试。
