白癜风患者的守护天使 http://m.39.net/news/a_6185495.html华为打造鸿蒙OS操作系统的消息一经曝光，就有无数花粉翘首以盼，当然也有人认为，这是华为为了应对芯片之难，而想出的对策。那么什么是鸿蒙手机？这种操作系统的手机，真的能解决华为芯片被卡脖子的难题吗？01什么是鸿蒙手机所谓鸿蒙手机，就是利用操作系统、程序以及相关的硬件，将原来高性能的芯片，用虚拟的云端来代替后，再将这个云端和显示设备，通过畅通的网络连接起来。说白了就是将原来最主要的芯片，从手机里刨去，换成缥缈不定的云空间。乍听上去，貌似能够解决华为高端芯片被卡的难题。但是真实情况是这样吗？为了打压华为的发展，白头鹰就把主意打到了智能手机的心脏-芯片上。那么什么是芯片呢？芯片就是包含众多集成电路（IC）的硅芯片。手机芯片上包含的集成电路我们看不见，不仅因为它太小了，而且芯片在生产之后还需要键合封装。不过它和打印机中的PCB，也就是印刷电路板，大体上是一样的东西，所以芯片基本上就是由硅芯片和IC组成的。硅芯片又叫晶圆，它是将普通硅砂（主要成分是SiO2）拉制提炼，经过溶解、提纯、蒸馏一系列措施制成单晶硅棒，单晶硅棒经过切片、抛光之后，就得到了单晶硅圆片，因为呈圆形，所以也被称为晶圆。02芯片的生产过程芯片的生产工艺一般包含硅晶圆的清洗烘干、光刻胶的旋涂烤胶、对准曝光、显影，刻蚀以及检测等多重工序。这个过程与建房子极为相似，设计师画好图纸，交给施工队，最后建成了房子。芯片生产的第一步，也需要先设计好，然后利用工具把这些设计，“雕刻”在晶圆上就可以了。不过这个工具有些特殊，它就是光刻机。光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，其制造和维护均需要先进和强大的光学及电子工业基础，所以世界上只有少数厂家掌握这种技术。而掌握尖端光刻机生产技术的公司只有一家，那就是荷兰的阿斯麦（ASML），因此光刻机价格昂贵，通常在3千万至5亿美元。我国的中芯国际曾花1.2亿美元，订购了一台最先进的EUV光刻机，不过至今未交货。熟悉了芯片的生产过程，那么它到底是如何被光刻机雕刻出来的呢？首先，光刻机的激光器发出激光束、经过光束矫正器的激光束基本上是保持平行的，再通过能量控制器的调整，使其的能量处于正常区间，因为过强和过弱的激光都会影响成像质量，然后这种平行且能量适中的激光束，经过形状设置器后就被调整了不同的形状，不同形状的激光束经过能量探测器的检测后，就会被投到掩膜版上，这个掩膜版其实就是设计图，激光穿过掩膜版后会经过一种具备缩小作用的透镜，最后经过缩小的激光束，打在具备保护膜的晶圆上；最后再经过显影、刻蚀和检测，一张芯片就生产好了。因此，光刻机性能的好坏直接关系到芯片性能的高低。那么光刻机是如何影响芯片性能的呢？03什么是制程？在描述手机芯片性能的时候，我们最常听到的就是制程14nm（纳米）或10nm。那么制程是什么意思呢？集成电路中充斥着大量的晶体管，晶体管的结构与防洪大坝的结构比较像，水流通过进水通道流进闸口，经过闸门和渐变段后从泄洪口流出。这就相当于电流流进晶体管的源极（Source），经过栅级（Gate）后从漏级（Drain）流出，此时Gate就像是闸门，负责控制源极和漏级的通断。因为电流会发生损耗，而栅极的宽度决定了电流通过时的损耗，表现出来就是手机常见的发热和功耗，宽度越窄，功耗越低。而栅极的最小宽度反应到芯片上就是制程。骁龙用上了更先进的10nm制程，在集成了超过30亿个晶体管的情况下，体积比骁龙还要小了35%，整体功耗降低了40%，性能却大涨27%。这就是为什么越先进的芯片，其制程越短。而这一关键性的指标，仅能通过改变照射在晶圆表面激光的波长来改变。因此如果想要获得高性能的芯片，要么从源头上缩短波长，要么让经过缩小透镜后的激光波长变得更短。目前起到缩小透镜作用的主要方法就是浸入技术，也就是让掩膜版与晶圆之间充满纯净水，通过1.44的折射率来间接改变入射晶圆表面激光的波长。不过波长小于nm的光束是无法穿透纯净水的，所以目前的光刻机根据光源的波长共发展了5代，其波长分别为、、和nm的前4代浸入式光刻机，以及目前只有荷兰阿斯麦公司突破的EUV极紫外光刻机，该款机器的主要原理是将二氧化碳激光照射在锡等靶材上，激发出13.5nm的光子，作为光刻机光源，其最小的工艺节点范围能够达到7nm。而前四代所能生产的最小节点是22nm。制程提高一个数量级，性能将会发生质的改变。04有了鸿蒙真不会被光刻机卡脖子？虽然华为的鸿蒙操作系统，将最主要的高性能芯片替换成了云空间，但是起到连接作用的硬件装备，总会用到芯片。随着5G时代的全面展开，或者6G时代的到来，目前能够满足4G网速的低性能芯片，肯定无法适应更高的网速。所以鸿蒙系统的研制，或许只是给华为以及中国的光刻机领域争取了一丝丝喘气的空窗期，随着未来技术的发展，对芯片性能的要求只会越来越高。所以我们对尖端光刻机的依赖性不降反升。所以加油吧，中国的工程师们。05北斗芯片都能搞定为何搞不定手机芯片？有些小伙伴们可能会问，北斗卫星导航系统使用的军工级芯片我们都能搞定，为何到等级更低一些的手机芯片会被卡脖子呢？首先，华为海思能够搞定芯片的设计，只是卡在了光刻机这一领域。其次，军工级芯片与手机和汽车使用的芯片，在性能的要求上有着本质上的差别。军工级芯片注重抗干扰性能，比如飞在天上的洲际导弹需要较强的抗电磁特性，太空中的卫星则注重抗辐射、抗震等性能，至于运行速度并不追求极致，够用就好，但是手机、汽车使用的芯片，更注重运行速度快不快。最后，军工级芯片的需求量也是一个客观原因，毕竟用的不多，即使是通过特殊的手段，一个个地雕刻出来，也能满足需求。但是手机行业动辄上千万的需求量，也就只能批量生产了。不过军工级芯片如果在保证抗干扰特性的基础上，继续提升芯片的运行速度，那么我们的东风快递导弹以及飘在天上的卫星，将会更加的先进。你认为呢？欢迎留言。
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