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臺積電究竟有什么了不起,它為什么能決定華為的“生死”?

2020-12-17 08:37
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農業立國、制造業強國,自第一次工業革命至今,制造業都是衡量一個國家綜合國力的重要標準。中國作為世界工廠,制造業產值全球矚目,然而在高端制造業領域,卻一直比較落后。特別是在消費電子領域,芯片制造一直是國內制造業的短板。以華為為例,在手機、筆記本電腦、5G 基站領域無往而不利,結果卻因為無法與臺積電繼續合作而功敗垂成。

臺積電究竟有什么了不起,它為什么能決定華為的“生死”,臺積電、三星、英特爾有什么區別,它們與芯片制造又有什么關系?小黑這篇文章將為大家解讀!

從一顆沙子到一顆芯片

小黑記得,初中生的課本上就講過,芯片的制程材料是硅,與沙子的主要成分一致。然而,從一顆沙子到一顆芯片,卻是這個世界上最為艱難的“旅程”,涉及全球數百家頂級公司,哪怕有一個環節失衡都會功虧一簣。

芯片的誕生過程主要分為IC設計、IC制造和IC封測三大環節。IC 設計,顧名思義就是畫圖紙,指導工廠如何制造芯片?赡苡械男』锇椴涣私,畫圖紙有什么難的,隨便拉來一個工科大學生都會畫。

其實,IC 設計遠沒有這么簡單。一顆芯片最大不過小拇指指頭大小,其中卻包含了近百億晶圓,如此龐大的晶圓需要細致地畫出圖紙,即使世界上最小的筆也無法實現。因而IC 設計需要EDA 工具來輔助設計。

EDA 又叫電子設計自動化,在EDA工具誕生之前,設計人員必須手工完成集成電路的設計、布線等工作。隨著上世紀七十年代集成電路復雜程度與日俱增,開發人員嘗試將整個設計過程自動化,通過編程語言來輔助設計,芯片的功能設計、綜合、驗證、物理設計、布局、布線、版圖、設計規則檢查等都可以通過EDA 工具來模擬。

▲ EDA工具

由于EDA工具極為復雜,市場基本只有少數企業能夠完成,Synopsys、Cadence和Mentor是目前主流EDA工具廠商,所有IC 設計廠家都離不開他們。

有了EDA工具之后,就可以從容進行IC 設計,華為海思就是一家IC 設計廠商,通過不斷設計、優化,讓芯片發揮更大的功效。以前,IC 設計分為PC端與移動端(或者說手機端),蘋果、華為、高通、三星、聯發科在智能手機芯片設計上處于領先地位,英特爾與AMD 在PC端處于領先地位。然而,上個月蘋果發布的M1 PC端芯片打破了這一格局,目前蘋果橫跨PC端與移動端,技術明顯領先于競爭者。

▲ M1 芯片MacBook

眾所周知,蘋果的研發實力舉世罕見,不過蘋果芯片強大的實力背后,還有臺積電的鼎力支持。蘋果M1 芯片震撼世人,臺積電至少有一半功勞。很多人都知道臺積電是代工廠,但是大部分人都不知道,臺積電與蘋果所有的代工廠都不一樣,它獨有的技術甚至可以改變世界。

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聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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