曾幾何時，芯片領(lǐng)域的短板，如陰霾籠罩在中國科技產(chǎn)業(yè)上空。2018 年，中國芯片進(jìn)口額高達(dá) 3120 億美元，自主生產(chǎn)芯片占比不足 10%，高端芯片近乎完全依賴進(jìn)口，被國外 “卡脖子” 的困境讓產(chǎn)業(yè)發(fā)展舉步維艱。美國等西方國家不斷揮舞技術(shù)封鎖大棒，2019 年華為被列入 “實體清單”，2022 年臺積電停止為華為代工麒麟芯片，先進(jìn)制程設(shè)備出口限制等措施，更是給中國芯片產(chǎn)業(yè)帶來巨大挑戰(zhàn)。但困境之下，中國芯片人從未退縮。

在高端芯片制造的艱難征程中，光刻機(jī)成為橫亙在前的 “大山”。 簡單來說，光刻機(jī)就是芯片制造的“精密雕刻機(jī)”，它用激光把設(shè)計好的電路圖案“畫”在硅片上，精度高達(dá)納米級。極紫外（EUV）光刻機(jī)是制造 7nm 及以下制程芯片的關(guān)鍵，全球僅荷蘭 ASML 能生產(chǎn)，且因國際政治因素對中國禁售。國產(chǎn)光刻機(jī)如上海微電子的 28 納米浸沒式光刻機(jī)雖完成極限測試，但與 EUV 光刻機(jī)相比差距明顯。先進(jìn)制程工藝上，中國企業(yè)在 7 納米及以下制程面臨技術(shù)路徑探索和經(jīng)驗積累難題，像 FinFET、GAAFET 晶體管結(jié)構(gòu)工藝，國內(nèi)起步晚，追趕之路漫長。高端半導(dǎo)體材料同樣依賴進(jìn)口，光刻膠、高純度晶圓材料等，國內(nèi)產(chǎn)品在純度和性能上與國際先進(jìn)水平有差距，制約著芯片良品率和性能。

危機(jī)中，RISC-V 開源指令集架構(gòu)帶來曙光。RISC-V是一種開源指令集架構(gòu)（ISA），它免費(fèi)開源，可自由修改指令集，避免專利壁壘，支持模塊化設(shè)計，在嵌入式和高性能計算領(lǐng)域優(yōu)勢顯著。國內(nèi)企業(yè)積極布局，阿里玄鐵 C920、進(jìn)迭時空 K1 芯片等，展現(xiàn)出其在垂直賽道的潛力。

圖源：Pixabay

2025 年，中國芯片產(chǎn)業(yè)迎來具有里程碑意義的重大突破。中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所林楠研究員團(tuán)隊成功研發(fā)基于固體激光器的 LPP-EUV 光源，能量轉(zhuǎn)換效率達(dá) 3.42%，這一成果超越歐美同類研究水平。長期以來，EUV 光刻光源長期被美國 Cymer 公司壟斷且對中國封鎖，林楠團(tuán)隊另辟蹊徑，雖未達(dá) 5% 商用標(biāo)準(zhǔn)，但為國產(chǎn) EUV 光刻機(jī)研發(fā)奠定基礎(chǔ)，還引發(fā)國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動。產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)也令人振奮，中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2020 年中國芯片自給率僅為 30%。在《新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》指引下，預(yù)計到 2025 年，這一數(shù)字將躍升至 70% 。不僅如此，中國芯片產(chǎn)業(yè)在設(shè)計、制造、封裝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)均取得顯著進(jìn)展。市場研究機(jī)構(gòu) Statista 預(yù)測，全球市場份額有望從 2020 年的 5.9% 突破至 2025 年的 10%，沖擊美國芯片企業(yè)在中國市場份額，加速全球芯片供應(yīng)鏈重構(gòu)。

芯片之戰(zhàn)，是一場關(guān)乎國家科技命運(yùn)的較量。雖然前路艱難，但每一次突破都值得喝彩。這些成就背后，是無數(shù)科技工作者的堅守與付出。在光刻機(jī)光源研發(fā)中，林楠團(tuán)隊日夜攻關(guān)，面對一次次失敗從不氣餒。中芯國際的工藝研發(fā)團(tuán)隊，在先進(jìn)制程工藝探索中，無數(shù)個日夜泡在實驗室，反復(fù)試驗優(yōu)化參數(shù)。還有眾多芯片設(shè)計工程師，為提升芯片性能，不斷打磨設(shè)計方案。他們在國家重大戰(zhàn)略科技任務(wù)、關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)中擔(dān)當(dāng)作為，以敢為人先的勇氣和甘于奉獻(xiàn)的精神，勾勒出新時代科技工作者的群像。

來源：豆包AI生成

在全國科技工作者日來臨之際，我們聚焦這些一線科研人員。他們是中國芯片產(chǎn)業(yè) “破壁” 的中堅力量，用智慧和汗水為產(chǎn)業(yè)發(fā)展鋪就道路。他們 “仰望星空”，懷揣科技強(qiáng)國夢想；“腳踏實地”，在實驗室和生產(chǎn)線默默耕耘。他們的故事，傳遞著新時代的科技力量，激勵著更多人投身科技事業(yè)。讓我們向這些科技逐夢者致敬，期待他們?yōu)橹袊酒a(chǎn)業(yè)帶來更多突破，在全球科技舞臺綻放更耀眼光芒。

供稿單位：重慶理工大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院

作者：重慶理工大學(xué) 高文潔

審核專家：倪偉

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