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芯片研发的难度真很大
[版面:计算机科学][首篇作者:footgoo] , 2018年04月22日20:27:53 ,4777次阅读,8次回复
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footgoo
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发信人: footgoo (足步), 信区: CS
标  题: 芯片研发的难度真很大
发信站: BBS 未名空间站 (Sun Apr 22 20:27:53 2018, 美东)

1、原始的算法研究,包含在硬件cmos,asic 中的

针对具体领域问题的解决方案,属于理论问题的研究,

必须长期几十年如一日的进行。


2、原始硬件的可行性分析及可靠性,抗干扰,的容错研究,

包含了对原创设计的再创造,即工程设计,

很多芯片的算法,采用了工程上比原始设计更深的思想,

如领域知识和市场需求的归纳总结,抽象出硬件能简单实现的方案。

例如,将顺序计算的逻辑,变成并行计算。


3、工艺流程的设计,这里面包含了每步工艺流程质量检测设备和

软件的设计制作。还只是系统基本功能的测试。


4,测试运用软件的模拟平台,

这么比喻吧,要设计一个游戏软件的装备,带有飞刀的长矛

你得有个武将的人物,有战马,有战场和敌对环境,

这样,你设计的部件才能在各种应用环境发挥正常功能。

数字模拟,就是各种时序输入信号出现时,你的部件不能死机,

跳出了设计规定的逻辑对映输出。

这点他们叫硬bug。

物理模拟,就是针对流片过程的各种环节进行建模,

将生产过程的不合格率降低的优化设计。

但又要实现原始算法的功能,和最大逼近优化后的目标设计。


5、教科书上的cpu 设计,其实就是一个加法器的设计。

但是,它的设计居然可以包含加减乘除,指数,对数,微积分,

随机信号处理,控制信号系统。

算法实现的最高境界就是芯片的冗余容错设计,

远远超出了原始设计的功能,并把工程设计及生产的反馈信息

提供给原始设计和优化设计的部门。

我知道一个搞平行pid 模拟控制单元的同行,他居然能

在工程中发现原始设计的bug,滑动控制算子的不稳定点,

在理论上不可能存在,但在芯片断电然后出现峰值后,

居然能让算法再也不能用了。就是说,原始的建模出了bug。

你的同事有了集体想自杀的想法,几年的心血白费,

因为你的原始数学模型被证明错了,注意不是工程上不可实现,

而是完完全全的错误。


最后说说,集成电路的体系结构并非完美,长周期是个大问题,

而无法提供快速的改进常常限制了原始设计的创新

中国人要从头自主研发,实现弯道超车,

得有前瞻性,量子技术,光子计算机,和分子控制技术,并行计算技术,

人工智能技术系统,让芯片自己汇报设计改进的方法。
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octane
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发信人: octane (octane), 信区: CS
标  题: Re: 芯片研发的难度真很大
发信站: BBS 未名空间站 (Sun Apr 22 21:46:29 2018, 美东)

你说的这些有些道理,但是估计你是搞芯片设计的,偏重产品的研究,但是制造芯片的
机器才是最难的,其中应用到无数材料科学、机械、自控、智能算法。用中科院微电子
所所长老叶的话,中国现在芯片设计和封装还可以,工艺和装备还有很长的路要走。

没有这些芯片流水线上机器自动生产,哪怕设计的芯片再好,也造不出来,而这些机器
很多都被垄断控制了,是芯片产业里头瓶颈的瓶颈。自己造不出来,那么就只能接受像
中芯这样被人封锁。

另外,很多专业芯片,不仅仅是ASIC,比如用在高温强辐射恶劣环境下的,需要非常特
殊的工艺和材料,这个更难,更容易被卡。

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※ 修改:·octane 於 Apr 22 21:50:27 2018 修改本文·[FROM: 2605:e000:2fc0:5]
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xiaoju
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发信人: xiaoju (可爱的龙猫), 信区: CS
标  题: Re: 芯片研发的难度真很大
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Apr 23 02:47:26 2018, 美东)

哪个行业简单呢?人类研究炼钢2000多年了,里面的技术难度更是圈外完全无法想象的
。芯片行业面临的主要难题是缺乏增长率,任何复杂的领域只要增长放慢就不可避免的
会被竞争对手赶上。

如果美国切断中美芯片贸易,这是牺牲美国企业巨额投资来打击中国低技术组装企业,
这恰恰是中国政府正在干的啊

【 在 octane (octane) 的大作中提到: 】
: 你说的这些有些道理,但是估计你是搞芯片设计的,偏重产品的研究,但是制造芯片的
: 机器才是最难的,其中应用到无数材料科学、机械、自控、智能算法。用中科院微电子
: 所所长老叶的话,中国现在芯片设计和封装还可以,工艺和装备还有很长的路要走。
: 没有这些芯片流水线上机器自动生产,哪怕设计的芯片再好,也造不出来,而这些机器
: 很多都被垄断控制了,是芯片产业里头瓶颈的瓶颈。自己造不出来,那么就只能接受像
: 中芯这样被人封锁。
: 另外,很多专业芯片,不仅仅是ASIC,比如用在高温强辐射恶劣环境下的,需要非常特
: 殊的工艺和材料,这个更难,更容易被卡。



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aquos
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发信人: aquos (出售高数课本,九成新,有成绩单为证), 信区: CS
标  题: Re: 芯片研发的难度真很大
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Apr 23 18:46:26 2018, 美东)

中国炼钢现在也没达到世界顶尖技术吧

【 在 xiaoju (可爱的龙猫) 的大作中提到: 】
: 哪个行业简单呢?人类研究炼钢2000多年了,里面的技术难度更是圈外完全无法想象的
: 。芯片行业面临的主要难题是缺乏增长率,任何复杂的领域只要增长放慢就不可避免的
: 会被竞争对手赶上。
: 如果美国切断中美芯片贸易,这是牺牲美国企业巨额投资来打击中国低技术组装企业,
: 这恰恰是中国政府正在干的啊




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xiaoju
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发信人: xiaoju (可爱的龙猫), 信区: CS
标  题: Re: 芯片研发的难度真很大
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Apr 23 18:53:16 2018, 美东)

现在炼钢就是世界第一,从低到高所有型号都能炼。做不到超过地球所有外国之和,但
国家还是要打压炼钢业了。

过去日本特种钢世界第一,这几年被印度打的满地找牙,而印度能收购欧洲炼钢是因为
中国实在太恐怖了

【 在 aquos (出售高数课本,九成新,有成绩单为证) 的大作中提到: 】
: 标  题: Re: 芯片研发的难度真很大
: 发信站: BBS 未名空间站 (Mon Apr 23 18:46:26 2018, 美东)
:
: 中国炼钢现在也没达到世界顶尖技术吧
:
: 【 在 xiaoju (可爱的龙猫) 的大作中提到: 】
: : 哪个行业简单呢?人类研究炼钢2000多年了,里面的技术难度更是圈外完全无法想
象的
: : 。芯片行业面临的主要难题是缺乏增长率,任何复杂的领域只要增长放慢就不可避
免的
: : 会被竞争对手赶上。
: : 如果美国切断中美芯片贸易,这是牺牲美国企业巨额投资来打击中国低技术组装企
业,
: : 这恰恰是中国政府正在干的啊
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fenda
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发信人: fenda (文卿), 信区: CS
标  题: Re: 芯片研发的难度真很大
发信站: BBS 未名空间站 (Tue Apr 24 20:12:17 2018, 美东)

不用说什么芯片加工设备,就是最基本的材料也就是纯度达99.99999999%的硅晶圆中国
也拉不出来。当然台湾韩国也一样。
【 在 octane (octane) 的大作中提到: 】
: 你说的这些有些道理,但是估计你是搞芯片设计的,偏重产品的研究,但是制造芯片的
: 机器才是最难的,其中应用到无数材料科学、机械、自控、智能算法。用中科院微电子
: 所所长老叶的话,中国现在芯片设计和封装还可以,工艺和装备还有很长的路要走。
: 没有这些芯片流水线上机器自动生产,哪怕设计的芯片再好,也造不出来,而这些机器
: 很多都被垄断控制了,是芯片产业里头瓶颈的瓶颈。自己造不出来,那么就只能接受像
: 中芯这样被人封锁。
: 另外,很多专业芯片,不仅仅是ASIC,比如用在高温强辐射恶劣环境下的,需要非常特
: 殊的工艺和材料,这个更难,更容易被卡。



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xiaoju
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发信人: xiaoju (可爱的龙猫), 信区: CS
标  题: Re: 芯片研发的难度真很大
发信站: BBS 未名空间站 (Tue Apr 24 22:19:54 2018, 美东)

这个是资金密集早就开搞了,年底投产

【 在 fenda (文卿) 的大作中提到: 】
: 不用说什么芯片加工设备,就是最基本的材料也就是纯度达99.99999999%的硅晶圆中国
: 也拉不出来。当然台湾韩国也一样。



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dimorphism
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发信人: dimorphism (雷小阿伦), 信区: CS
标  题: Re: 芯片研发的难度真很大
发信站: BBS 未名空间站 (Fri Sep  7 23:16:54 2018, 美东)

学习了,这个真是好帖
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antee
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发信人: antee (蚂蚁), 信区: CS
标  题: Re: 芯片研发的难度真很大
发信站: BBS 未名空间站 (Sun Sep 30 20:16:12 2018, 美东)

拉单晶这活,五年内中国肯定能搞定

【 在 fenda (文卿) 的大作中提到: 】
: 不用说什么芯片加工设备,就是最基本的材料也就是纯度达99.99999999%的硅晶圆中国
: 也拉不出来。当然台湾韩国也一样。



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