华为再被断后路 芯片究竟有多难做？
从孟晚舟在加拿大被捕，再到华为无法使用高通芯片、谷歌停止与华为合作，美国这接连不断地出招就是为了堵死华为的去路。
本以为经过这一系列的操作后美国的制裁手段会暂时停止，可没想到它并没有手下留情，近日特朗普政府宣布将进一步收紧对华为的限制，将全面封杀华为取得商用晶片的渠道。
先前美国要求使用美国芯片技术和设备的外国公司，需要获得美国的许可，才可以将芯片供应给华为和其关联企业。
这就代表着不仅拥有量产5nm先进技术的台积电无法为华为提供芯片，其他相关的企业也极有可能无法与华为进行合作。
海思麒麟是华为自己设计，由台积电代工生产的芯片，可碰上美国这第二轮制裁，华为无力回击，即便是在这期间华为已经努力的“去美国化”，但是却赶不上美国连招的速度。
集成电路指的是采用特定的制造工艺，将电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及元件间的连线，集成制作在一小块硅基半导体晶片上并封装在一个腔壳内，成为具有所需功能的微型器件。
为什么我国在半导体制造方面如此的被动，芯片的制造究竟有什么困难，既然美国能够做，中国作为制造业超强的国家怎么就生产不出来了？
芯片的原料
有一种广为人知的说法，芯片的原材料是沙子，沙子是取之不尽用之不竭的材料，可沙子这种物质又是怎么变成芯片的呢？这过程可就相当复杂了。
（沙子、石头）
半导体是介于导体和绝缘体之间的一类物质，而“硅”是目前使用的最广泛的半导体材料，硅是在自然界中最为丰富的元素之一，沙、石这类物质则含有大量的二氧化硅。
（硅棒）
硅从二氧化硅当中提取，提取硅的纯度越高，质量则越高。
提取出单晶硅根据不同的需求和工艺，做成不同的尺寸，常见的尺寸有6寸、8寸、12寸等。之后要将这些硅棒切成薄片状，每一片被切下的薄片则被称为晶圆(wafer)，也有种说法叫做晶元。
（晶圆）
晶圆是设计集成电路的载体，设计出来的电路最终都要在晶圆上实现，每一个晶圆上可以实现上百上千个芯片电路。
一块晶圆经过数月的加工，在指甲盖大小的空间中集成了数公里长的导线和数以亿计的晶体管器件，经过测试，品质合格的晶片会被切割下来，剩下的部分会报废掉。千挑万选后，一块真正的芯片诞生。
芯片行业资金极度密集，生产线动辄数十亿上百亿美金。
“人才”可以说是半导体行业最为稀缺的资源，半导体业技术既复杂也昂贵。
身为行业巨头的几家企业将行业内的尖端技术与市场都进行了垄断，一般的芯片企业很难向着这些龙头企业进行技术上的超车。
芯片生产三步骤
在芯片领域，由设计、制造、封测三部分组成，就用华为作为例子，华为海思的核心能力就是芯片的第一步“设计”，然而海思只具备芯片设计技术，在生产方面他们只能够交由芯片代工厂进行生产。
01
关于EDA
EDA是设计芯片的软件，这类软件会随着芯片的迭代而进行更新，目前全球的EDA行业主要由新思科技（Synopsys）、楷登电子科技（Cadence）、明导国际（Mentor Graphics）三大厂商垄断，加起来占比64%之多。
随着大规模集成电路、计算机和电子系统设计技术的不断发展，EDA技术发挥的作用正以惊人的速度上升。
北美是全球EDA发展最成熟的地区，占据着42.7%的市场份额，其次是亚太地区，近年来需求上升较快，占据着34.6%的市场份额;EMEA地区和日本地区分别占据13.3%和9.4%的市场份额。
（2019年全球EDA软件行业区域分布）
APAC表示亚太地区，
EMEA表示欧洲、中东和非洲地区。
02
芯片制造
硅片到达硅片制厂，经过各种清洗、成膜、光刻、刻蚀和掺杂等步骤，硅片上就刻蚀了一整套集成电路，芯片测试/拣选。
芯片制造完后将被送到测试与拣选区，在那里对单个芯片进行探测和电学测试，然后拣选出合格的产品，并对有缺陷的产品进行标记。
02-1
芯片制造——光刻机
光刻机（Mask Aligner)是制造芯片的核心装备，这种设备不是印钞机，但是却比印钞机更金贵。
它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。
目前最先进的光刻机报价过亿美元，价格相当的昂贵！
芯片的集成程度取决于光刻机的精度，光刻机需要达到几十纳米甚至更高的图像分辨率，光刻机的两套核心系统——光学系统和对准系统的精度越高，可以在硅片上刻的沟槽越细小，芯片的集成度越高、计算能力越强。
目前市面上绝大部分的光刻机市场都被荷兰公司所占据，特别是高端的光刻机也被荷兰公司进行了垄断。
03
装配与封装
硅片经过测试和拣选后就进入了装配和封装环节，目的是把单个的芯片包装在一个保护壳管内。
硅片的背面需要进行研磨以减少衬底的厚度，然后把一个后塑料膜贴附在硅片背面，再沿划线片用带金刚石尖的锯刃将硅片上每个芯片分开，塑料膜能保持芯片不脱落。在装配厂，好的芯片被压焊或抽空形成装配包，再将芯片密封在塑料或陶瓷壳内。
为了确保每一个芯片的功能，需要对每一个被封装的集成电路进行测试，以满足制造商的电学和环节的特性参数要求。
华为作为中国领先的科技企业，自然是美国首要攻打的对象。从美国对华为的制裁事件我们不难看出，不仅华为正在努力的“去美国化”，整个半导体行业甚至整个科技行业都在以“去美国化”这个目标进行。
中国在半导体制造的道路上仍有很长的一段路要走，美国对中国的制裁从EDA软件再到半导体设备以及晶圆代工，全都干涉其中。
我们只有大力推动行业发展才能够一步一脚印的向前走，如今的形式确实被动，但这也是一次自我发展的绝好机会，国家目前正在大力支持半导体业，终有一日中国的半导体业将走向世界巅峰，命门由自己掌握。
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