对于半导体硅片,相信大家都略有了解。今天我们就来聊聊我国在硅片制造技术上有何表现。不可否认的是,我国的硅片及芯片制造行业还有很长的路要走。 科技腾飞 后来居上的中国光伏 芯片制造只能用结构有序的单晶硅,但高纯度多晶硅却并非无用之物,较高纯度的多晶硅可以用来制作太阳能电池板与相关组件,与之相关的行业正是我国领先全球的行业——光伏产业。 相较于欧美、日本等发达国家,中国是光伏产业的后来者,但中国却用了十几年的时间实现这一领域从培育期、成长期到成熟期的追赶和超越,不可不谓科技腾飞的典范。 目前,中国已经成为世界太阳能发电的龙头,拥有全球最大光伏发电全产业链集群、最大应用市场、最大投资国、最多发明和应用专利和最大产品出口国等一系列桂冠。 在 2019 年,中国多晶硅产能占全球总产能的 69.2%,稳居世界第一。 我国光伏产业之所以能够发展的如此迅速,离不开国家十多年来的政策扶持。 为了响应《巴黎协定》,我国提出了“碳中和”“碳达峰”的号召,而光伏发电正是绿色清洁能源的典范。在我国大力支持光伏产业的政策利好环境下,产业内的光伏发电迅速发展。 2013 年,全国光伏发电量仅为 91 亿千瓦时,到 2019 年,全国光伏发电量已达 2238 亿千瓦时,较 2018 年增长 26.08%。 中国以实际行动向世界展示着大国风度。
稍显低迷 受限于成本的芯片半导体行业 相较于光伏半导体行业的鼎盛,我国芯片半导体行业则稍显低迷。半导体硅片作为半导体材料中成本占比最高的部分,在芯片产业链发挥着最关键的作用。 从成本占比来看,硅片在半导体材料中市场占比达到 37%,为第一大半导体材料。 从产业链地位来看,硅片作为半导体产业链的起点,直接影响芯片的制造质量,因此,硅片制造业有着举足轻重的地位。 而硅片的应用与硅片尺寸密切相关。
12 英寸硅片通常用于集成电路先进制程,例如智能手机处理器、电脑的 CPU 和显卡、人工智能、储存芯片等高新领域。
8 英寸硅片主要制造电源管理器、MEMS、显示驱动与指纹识别的芯片。无论是物联网,还是汽车电子都需要它的技术支撑。
6 英寸硅片则主要涉及功率器件、分立器件等常用领域。 通过以上梳理,我们会发现,越是先进工艺的芯片,其所用的硅片尺寸也越大。 这并不是因为什么高深的原理,溯其根本,只有两个字——成本。芯片是矩形,这是基于成本的考量。 由于从硅片上切割出圆形芯片并非易事,同时也会造成对边角量的大量浪费,因而将芯片做成矩形,会使边角量浪费最少。 晶圆是圆形,也是为了控制成本。经由直拉法(CZ 法)或悬浮区熔法(FZ 法)所制作出的硅棒是圆柱,圆形也最方便打磨,浪费最少。 另外,同对角线长度下圆形面积更大,无论怎么划分大小,圆形最后分切出来的芯片一定比方形的多或相等。 圆形硅片还与后续的光刻等工艺不谋而合,而如果选择方形,光刻胶旋涂的均匀性会成问题,易导致更多的浪费,在圆形硅片上做矩形芯片反而很“般配”。 当然,虽然已经非常节约,但硅片边缘内侧区域还是会存在浪费。 如何尽可能地减小浪费呢?这就需要用到高数知识——微积分。 只要晶圆足够大,芯片足够小,拼起来的边缘就会逐渐向圆形逼近了,这就是数学的力量。 诸如电脑 CPU 这样的芯片,每一枚的成本都不菲,厂商自然会选择用一次流程制作足够多的芯片的形式,以保证足够的良品率。 如果选择小尺寸硅片制作高端芯片,成本可以说是他们“无法承受之重”了。 在我国,高端芯片所使用的 12 英寸硅片的制造产业发达吗? 我们先看看全球硅片市场。根据 SEMI 数据统计,全球硅片前五大制造厂商(CR5)市场占有率高达 92%。 其中,日本信越化学占比 28%,为全球第一大硅片制造商;日本 SUMCO 占比 24%,排名第二;其余厂商依次为中国台湾环球晶圆、德国 Silitronic、韩国 SK Siltron。 这些厂家主要制造主流的 12 英寸和 8 英寸硅片,甚至已经开始研究 18 英寸硅片的量产和成本控制。 这么看来,现在只剩下 8% 的份额可供全球其他硅片厂商抢夺,中国大陆便是其中之一。
在我国大陆的硅片领域中,6 英寸的国产率超过 50%,已经能够做到自给自足。8 英寸国产率约 10%-15%,相对比较欠缺,而 12 英寸基本是一片空白,市占率只有 1%。 因此,8 英寸、12 英寸等大尺寸的硅片领域,可以说是我们的“短板”。没有大尺寸的硅片,高性能芯片的出现则更是难上加难。 为什么做出大尺寸硅片这么难? 可能你会感到奇怪,不就是大一点的硅片吗?流程相同,为什么中国能做 6 英寸硅片却做不出 12 英寸硅片呢? 要回答这个问题,还需要回到硅片的制作流程中来考虑。 硅棒的制作采用 CZ 直拉法,它需要将多晶硅熔化在石英锅内,再把硅棒从岩浆中拉出来。 想要制作 12 英寸的硅棒,需要一口直径达到 32 英寸的大锅,并且是一口无比纯净,几乎不含杂质的石英锅,打造这样一口纯净的石英锅,其本身就是一门技术活。 此外,制作的硅棒越粗,锅里的岩浆也要多很多,这对提拉过程中的温度、提拉速度、旋转速度和提拉时间都提出了更高的要求。 同时,还需要处理随之而来的一系列问题,例如岩浆对流和温度梯度等物理问题。 总而言之,大尺寸硅片需要上游生产与切割设备、下游各式组件及制备技术等各方面的全面配合。 当然还有最关键的——成本。 制作大硅片是为了降低生产成本,但更大的硅片往往无法带来更高的生产效率,反而可能增加设备成本与时间成本,这就需要我们在设备和生产等部分降低成本,才有可能吸引厂商建设12英寸的硅片线。 在过去 5 年中,中国半导体产业迎来了前所未有的高速发展期,随着国产芯片逐渐登上主舞台,数以千计的芯片公司遍地开花,国内芯片产能需求迅速膨胀,芯片性能向世界水平不断追赶。 相应的,我国大陆晶圆厂商也在迅速发展。 |
2022 年 双 12 大促已经开始了,大量机型降价小几百到上千不等,今年下半年最好的换机时机已经到了,文章里面我会根据最新活动总结每款机型的降价力度和优惠政策,希望能帮大家用最便宜的价格买到喜欢的手机~
手机品牌包含:小米,红米、OPPO、vivo、realme、iQOO、一加、华为、荣耀、苹果
很多人表示挑手机挑花眼,不知道怎么做决定,其实没那么难,稍微做一点功课就能做出判断,这也是我写这篇文章的原因,帮助大家节省挑选的时间。
我这里总结了一张图,基本囊括了挑选一部手机过程中需要考虑的所有因素,以及各个因素的粗略的判断逻辑,没办法写得太细,不然就太长看不下去了,不想了解太多细节的直接看我下面的推荐就好了。
衡量一个手机是否适合自己有很多指标,性能强弱、屏幕素质、拍照水平、充电续航、颜值质感等等。
总之,不同的人的需求不一样,没有绝对的好坏,在预算之内找到最符合自己需求的就是最好的。手机只是工具,不用攀比。
下面我总结一些读者问得比较多的问题
问题 1:内存组合怎么选比较好?
个人认为,8G+256G 的组合是适合绝大部分人的内存组合
如果你希望后台能驻留更多 APP (不容易杀后台)或者玩大型游戏偏多,可以考虑选 12G 内存
128G 的存储空间对大部分人其实也够用;如果手机里面聊天记录很多,或者平时很喜欢拍照片拍视频、传输文件比较多,那么建议至少选 256G;如果这些内容非常非常多或者希望手机用很多很多年不换,那么再考虑 512G
当然,支持 512G 的机型是比较少的,一般都是顶级旗舰机型才有
问题 2:处理器怎么选?
处理器是一台手机最重要的硬件,不仅仅需要考虑性能是否强大,更需要考虑能耗比是否优秀,如果能耗太差,手机的发热和续航都没办法得到保障
下面是主流手机 CPU 的能效表现排行,可以作为参考
我个人的总结是:高端旗舰首选骁龙 8+ Gen1,次选天玑 9000;次旗舰或者中端机首选天玑 8100,次选骁龙 870;骁龙 888 和骁龙 8 Gen1 这两款处理器功耗差一些容易发热,慎重选择
温馨提示:部分手机有优惠活动,价格通过文章里面的卡片无法体现,实际到手价会少一些,点击商品卡片后以时价为准
不夸张地说,这款机型消灭了山寨机的市场,加速了智能手机的普及,是安卓世界销量最高的手机
如果你想买一款最便宜的智能手机,这一款是你唯一正确的选择,虽然 599 的版本只有内存 4G+64G,不过对于大部分场景只是接打电话的老人来说完全够用了
因为 9A 停产了,所以只能买 10A 了
G88 处理器,在 1000 元以下的机型总算不错了;5000 mAh 大电池,搭配处理器的超低功耗续航非常给力;支持双扬声器和 举报,一经查实,本站将立刻删除。
版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。