芯片何时可以变成沙子价格,小米为此做了哪些努力?

您好,很高兴回答您的问题。

众所周知,科技发展引领时代的发展。芯片领域属于当前科技以及未来科技发展的一个重要的领域。芯片的研发难度远远要比软件的难度更大,大家也很难想象的到制作芯片的原料竟然是沙子。

芯片的制作成本高吗?

整个芯片制造分为三个过程:设计阶段、生产阶段、封装测试阶段。

生产阶段

这时很多人都会产生误解,芯片的制作原料竟然是沙子,那芯片的制作成本就非常的低了。其实并不是这样子的,制造芯片首先的有原材料晶圆,也就是单晶硅片,制造芯片用的晶圆,要求硅片的纯度很高,硅的含量需要达到99.9999999%

小结:这个过程的难度在于,晶圆的硅纯度要达到99.999999999%或以上,想要达到这个纯度,加工工艺的成本可想而知。

芯片价格变成沙子价格,等同于家用炒锅与铁矿石价格等同,您觉得可能吗?即使是一堆沙子,要把它封装成芯片的形式,在目前人力资源的条件下,也是要有一定成本的。

三、每颗芯片都要交“黄金价格”的专利费

2.芯片的制造


四、国产芯片的路还很长

芯片硬件成本包括晶片成本,掩膜成本,测试成本和封装成本。因此芯片的硬件成本可以用这个公式计算:

这个过程看似很简单,其实是有着超高难度的一个环节。现在芯片制造已经达到了5nm水平,指甲盖大小的面积上要集成上百亿个晶体管,导致电路设计的难度直线上升。

小结:芯片制造环节加工的要求最高、使用的设备也最多,所有设备的采购成本都极高,这个环节是芯片成本增高的主要原因。

封装:就是将单个的晶粒固定在芯片基座上,并把晶粒上一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接,以作为与外界电路板连接之用,最后盖上塑胶盖板进行密封。

小米只参与了整个芯片制造过程的第一步–电路设计,其所设计的澎湃芯片不光没有用在自家手机上,而且也没有了后续的消息。

现在的8051单片机2元一片,现在一般的人员工资10000元左右。每月可买5000片。真正的白菜价。

总结:芯片价格下降,得益于自动化流水线生产。如果芯片全面受困,自动化控制产品价格将直线上升。所以,提高芯片全面国产化,于国于民意义重大。

封装测试阶段

当然,你要说一颗沙子的价格要和芯片售价等同,那你这辈子都不用想了,这不是说天方夜谭,而是纯粹脑子出了问题,就和英国人烧5G基站认为是基站在传播新冠病毒一样。所以,拿一吨沙子的价格来对比芯片价格没什么不妥。

小结:测试完之后,整个芯片的制作流程就算完成了。当然在封装与测试的过程中,依然离不开各类精密仪器的帮助。

现在可以生成高端工艺的光刻机只有ASML可以生产,中国无法自己制造高端光刻机,只能靠进口ASML,中芯国际购买的7nm EUV光刻机高达1.2亿美元,可想工艺端的成本有多高。虽然中芯国际已经在投入研发,尽管没有具体成本数据,但相比于购买价格来说,自主研发也一定投入颇多。


所以先不讲芯片后续更高的制造成本(下面的图显示这个仅仅还只是芯片制造的最初阶段),仅仅这个原材料价格就比你想的高了1万倍,想要芯片跟沙子的价格一样在很长时间内应该无望……

国产芯片还在追赶的道路上,高端芯片主要集中在几大巨头手中,比如手机芯片有三星,高通,联发科,苹果和华为。按照芯片定价的“8:20法则”,即成本8块,至少要卖20块。而作为垄断的几大巨头具有绝对的定价权。因此,芯片不会如沙子便宜,国产替代之路也依旧漫漫!

不是我黑小米,小米也就说说而已,别当真,纯属自己在幻想,至少目前的这几年都不可能,就算沙子变成稀有物品,属于更高层次加工的芯片照样贵

虽然沙子的价格并不是很高,但是将沙子制作成芯片的这个过程,对技术的非常的高,同时所要花费的价钱也是非常高的,所以说芯片的制作的成本非常高。所以芯片的永远不可能变成沙子的价格,并且芯片的价格还是沙子的很多倍。

这里面显然也就暴露出小米在芯片上根本没什么技术累积,如果未来在手机芯片上要持续努力意味着要花大量的研发资金。而手机芯片根本不是短期能做出来的东西,想想华为海思在这块都持续投入10多年了,也就这2年才取得了较好的成绩。

芯片来源于于“沙子”,价格却远高于沙子。雷军虽然曾经放下豪言要将“芯片三五年按沙子价格卖”,但也说过,“做芯片的确很难,芯片价格难降”。芯片不仅不会越来越便宜,而只会越来越贵,那么芯片为什么价格难降?

(1)芯片的生产成本涉及环节众多,芯片公司没有定价权

芯片变沙子价格,其实雷军当年说的这个话很含糊,根本没说清什么样的沙子价,对于这句话我的理解就是纯忽悠,只是为了达到宣传效果而做出的举动,事实上沙子按吨走的价格并不便宜!

第一问:芯片做成沙子的价格绝无可能,因为成本绝定价格

种种迹象表明,小米很有可能已经放弃了自研处理器项目,所以澎湃S2也不会再有了。

有个误导大家的常识是可能大家都知道芯片最原始的材料是来自于沙子,所以认为芯片制造的原材料成本极低。

获取多晶硅:将沙子/石英提纯后获取高纯度的二氧化硅,二氧化硅再经过复杂脱氧和提纯的过程后获得超高纯度的多晶硅。

  • 设计阶段

    除了硬件的生产成本,芯片的设计成本,还有一个绕不开的专利费。比如手机CPU,无论是三星,苹果,还是华为都使用ARM的架构。那就要像ARM缴授权费,这同样要均摊到每颗芯片的成本上。

    小米在芯片方面缺少核心技术,并且缺少芯片研发的经验,所以小米根本没有在芯片领域做出贡献,更何谈将芯片的价格做到沙子的价格呢?从目前小米整体的发展与每年的科研投入来看,小米基本上已经放弃了自研芯片项目。

    所以芯片行业是一个典型的资金密集型行业,尤其是芯片制造这一环节,更是需要投入巨额资金才能打造生产力,那制造厂商投入这么多的资金,这些成本怎么回收?羊毛出在羊身上,最后还得加在芯片上。

    第二问:小米做的最大的努力就是制造噱头耍猴;

    以上,感谢您的阅读。

    我是只说真话,从不瞎说的AI科技猿,感谢阅读我的文章。

    再以国内市场芯片制造排名第一的中芯国际为例,中芯国际2019年全年营收为31.16亿美元,而税后利润却只有1.59亿美元,可见他的成本之高。再对比ASMLEUV极紫外光刻机的价格就会发现,国内市场排名第一的芯片制造厂商一年的税后利润仅仅只够购买一台光刻机而已,但是打造一条完整的生产线一台光刻机根本不够用。

    雷军当年说芯片按沙子价格卖时,那时正是小米手机增速最快的几年。仅仅凭借互联网销售模式,将所有对手都踩到了脚下。意气风发,不可一世。想来造手机处理器也不是多困难的事,只要小米愿意,轻轻松松就能做出来。

    小米的努力

    至于小米做芯片,了解的少,在此不赘述。

    PC机处理器芯片价格近二十年下降幅度已很大了,使得现在的台式机、笔记本价格降价50%以上。

    大家看到这个纯度就知道这个价格基本不会很便宜。目前这种芯片生产用的硅一般用每平方英寸来报价的,一片12寸硅晶圆标准是125克,以目前的市场价格来说,大概每克价格是5RMB左右

    2、小米手机芯片基本没做努力

    而现实是这么长时间过去了,不光芯片依然贵如黄金,而且小米手机越卖越贵,已经卖到了6000元,小米公司也不再是仅仅“为发烧而生”了。

    上世纪八、九十年代,8051单片机30~50元一片,多时人们的工资100元左右。还是非常贵的。

    硬件成本=(晶片成本+掩膜成本+封装成本+测试成本)/ 最终成品率。

    芯片(单晶硅)和沙子主要成分都是硅,但沙子之所以是沙子,芯片之所以是芯片,两者之间的科技含量、制造工艺是天壤之别。

    芯片变沙子价背景

    2000年时的台式机CPU价格,PⅢ450涨至2350元,PⅢ500近2600元的水平。现在多少呢?我们看一下网上的I5的价格,大致1400不到。现在有的台式机只卖2000元出头。可想而知CPU价格要多低。

    也深知自研芯片的重要性,三星、华为、苹果在手机领域之所以取得如此大的成就,最主要的原因是它们都拥有自己的处理器。在澎湃S1处理器之后,小米并没有放弃自研芯片,小米也启动了澎拜S2的研发项目,澎拜S2在设计出来以后,多次流片失败,芯片的每一次流片都需要几亿元,同时更需要长时间的科研投入。小米是一家互联网公司,资金的流动循环非常的快,所以小米很难承受如此巨大的投资。再加上高通已经是小米的一个股东,高通本来就是一家芯片制造的公司,高通也不允许小米自研芯片。

    1.晶圆的制备


    晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。晶圆的制备过程如下:


    其实对于小米来说,小米几乎没有在芯片行业做出任何的贡献。这时很多人就问了,小米之前不是还做出了一款手机处理器澎湃S1吗,其实这款处理器并不是小米一手进行研发的,而是小米花费将近一个亿购买的大唐的芯片授权,所以小米的澎湃S1线片的很多技术都是来自大唐,与小米并没有太大的关系。既然这款处理器并不是小米进行研发的,小米就缺少了在芯片研发上的经验。即使这款处理器是小米研发的,这款处理器的性能在当时也并不是很好,属于中低端处理,仅在小米的一款手机中进行了使用,对于芯片行业的发展并没有起到推动的作用。

    现在呢?安卓高端机用的高通骁龙845处理器200元出头。32位的ARM STM32价格18元。

    如果我们按照一吨沙子对照一颗芯片的价格来算,100~300元的芯片肯定会有吧!目前很多低端手机的价格也就几百元,尤其是采用联发科这类低端芯片,按照正常售价比来计算的话,这些手机的芯片也就在这个范围内。

    硅棒的制备:采用加热和旋转的方法,将晶格排列方向杂乱的多晶硅转变为晶格排列方向完全一致的单晶硅硅棒。

  • 总结

    国产高端芯片每年都还依赖进口,比如FPGA要向美国的Xilinx,Intel(收购Altera)进口;手机CPU要向高通,联发科进口。虽然国内的芯片设计公司已经取的重大进步,但是在高端芯片上,还依旧薄弱。

    首先小米推出的澎湃S1并非是独立研发的新产品,而是直接购买了大唐联芯的现成方案,其原型就是联芯2016年发布的一款SoC芯片,在其他品牌手机的低端型号上也有应用。其次,小米在澎湃S1之后并没有做持续的投入,在前期流片失败后转投方向了。

    2013年雷军在北京的一个研讨会上说过一句话:未来一定有一家芯片公司手机芯片按沙子的价格卖,并且会取得巨大成功。小米能得到几乎免费的芯片,小米高端机可能只需要500块。

    对于一个对芯片行业比较了解的人来回答一下。

    众所周知,芯片最初的原材料就是沙子,沙子是十分廉价的。但从沙子变成芯片的过程却是十分复杂的,需要具备超高的技术水平、装备许多高昂的设备和花费大量的时间,以上这些条件就决定了芯片是不可能成为廉价商品。

    上述5种成本都不是芯片设计公司自己控制的,都由像台积电这样的公司把持,芯片设计公司要想省掉上述成本,根本不可能。


    总结:虽然芯片制造最初的原材是十分廉价的沙子,但沙子变芯片的整个过程需要很多技术要求很高的工艺和加工设备的参与,而这个过程是一个成本飙升的过程。这个过程就注定了芯片的价格不会只是沙子的价格,而是等同于黄金的价格。

    • 设计的第一步是定制目标,确定该芯片所要达到的性能、能耗等大的指标要求;第二步是确定芯片所要适应的规范和协议;第三步是具体的芯片电路设计;第四部检查芯片功能是否满足设计目标要求,如果不满足就进行持续修改,直到达到设计目标为止。

      这个过程是整个芯片制造过程中最为复杂的部分,对加工的精度要求极高,所以对加工设备的技术要求也极高,导致设备的采购价格也很高。以光刻环节所需要的光刻机为例,最先进的EUV光刻机的售价超过了一亿美金!

      个人认为小米在手机芯片上并没做什么努力,人家根本就没想在这画面花时间和精力,为什么这么说?

      但是需要说明的是真正用来生产芯片的材料不是沙子而是沙子经过化学反应和提纯后的产物—纯度极高的硅(silicon)。

      什么东西一旦有了纯度极高的说法,一定会身价大涨,而用来生产芯片的硅的纯度还不是一般的高,一般3个9的千足金相比弱爆了,硅的纯度高达11个9也就是99.999999999%!

      写在最后

      一、生产芯片的“沙子”贵,制造工艺造国外垄断

      2000年那阵,台式机最低6000~8000元RMB。

      单片机价格下降快,低端处理器近乎白菜价。手机处理器200多元,ARM32位微控制器单片机不到20元,8051单片机不到2元钱。

      小米想做研发但是有心无力,因为主打性价比的手机本来就是薄利,所以想搞技术研发但资金受限?所以小米高端不成,技术研发就不可能有戏。

      综合现有信息来看,小米在手机芯片上显然是没有任何努力,至于说出芯片成沙子价也纯粹就是口嗨,或者说也就是为了宣传而已,同时也暴露了小米或者说雷军对半导体领域以及整个沙子产业的无知。


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      小米加入了造芯片的大潮,不过几年后澎湃S1在市场上的失败,澎湃S2也以难产告终,努力是有的,但是芯片作为人类科技巅峰的造物,并不是靠营销、靠刷嘴皮子能造出来的,这是需要一代一代的不断努力,艰苦奋斗才能实现的。

      因此,要说手机芯片等于沙子价其实早就实现了,甚至实现的日期都要超过雷军说这话的时间。

      小结:设计过程中使用的设计软件和测试软件的购买价格非常的高,而且芯片设计是一个长期的技术积累的过程,这个过程中需要大量人力物力和财力的持续性投入。

      Lscssh科技官观点:

      说出这样的话如果不是无知那就是为了吸引眼球,很明显雷军不可能无知,所以只可能是为了吸引眼球。

      小米在澎湃s1之后,传言已久的澎湃s2一直没有下文,具体原因我们不得而知,但有一点是肯定的,芯片确实的不好做。想做芯片就得投入巨额资金,但小米资金有限,在手机与芯片之间权衡之下,小米应该是选择了战略型放弃,最起码是暂时性放弃了。

      另外小米目前还没有在上游的芯片制造领域做任何投资,而华为也才刚刚开始涉猎芯片制造方面的投资

      上一步获得的晶圆在芯片加工工厂,经过上光刻胶、光刻(将设计的电路图刻在晶圆上一块很小的面积上)、离子注射(为电路注入导电材料)、电镀、晶圆切割(将晶圆切割成小的芯粒)等一系列加工后成为一粒粒的晶粒。

      制造芯片最最重要的设备就是光刻机,要生产10纳米以下的芯片,就只能使用荷兰阿斯麦ASML公司生产的EUV极紫外光刻机,而一台技术最先进的EUV极紫外光刻机售价1.2亿美元,ASML整个2019年只交付了26台EUV极紫外光刻机,其中一半给了台积电,大概也就13台,按每台1.2亿美元的售价,仅仅光刻机的成本就在15亿美元左右,而打造一条完整的生产线,光刻机只是其中的一个点而已,所以芯片生产的巨额成本一般企业根本承担不起。

      而在大自然中,沙子中硅元素的含量非常的大。要想在沙子中提取硅,这个过程是非常复杂的,需要专业的高科技工艺生产线来实现,通过物理以及化学的方式,将硅元素从沙子中进行提取。

      二、研发设计成本更是无法估计

      小米曾花费几千万研发澎湃S1,但下一代芯片澎湃S2再无下文。虽然小米依旧在努力,但自主研发的道路一直不顺利。小米转向投资芯片公司,据不完全统计,小米自去年已经投资10家芯片企业,但小米的造“芯”之路漫漫。

      小米一向都精于互联网营销,造噱头找热点更是拿手强项,所以芯片做成沙子的价格”这种明显的噱头式话语听听就可以了,可千万别当真。

      我去查了一下现在沙子的价格,现在全国各地普遍一吨的价格为100~300元这个范围内,不同品质的沙子价格也有高低,剩下要货量越大价格也越便宜。


      小米这种只重组装和贸易的厂商,一看研发芯片这么烧钱这么耗费时间,显然就不会再做持续的投入,直接使用高端的骁龙芯片显然更香。

      1、芯片价格早就等于沙子

      晶圆成型:硅晶棒再经过切段、滚磨、切片、倒角、抛光、激光刻、包装后形成了最终可以制造芯片的晶圆。

    测试:主要分为功能测试、性能测试、抗老化测试。具体有接触测试、功耗测试、输入漏电测试、输出电平测试、动态参数测试、 模拟信号参数测试等等。

    小米对于芯片有没有做出贡献?


    (2)光刻机造国外垄断,只能花大价钱购买

    而一吨河沙价格应该不会超过500块,所以价格升值了1万倍……

    芯片研发成本主要包括人力成本,EDA工具成本,IP成本等等。华为在研发麒麟980的时候,半年就投入20亿,如此高的研发成本,将来都要均摊到每颗芯片上。再看高通骁龙的CPU,在骁龙855的价格是600元,而到最新的骁龙865+X55的价格将近翻倍,达到1200元。

    芯片作为机器的中枢大脑,最核心元器件,涉及到的技术和工艺,都是最尖端的科技,正因为芯片的技术和工艺壁垒,制造芯片技术只能拥有在极少部分企业手上,在以物希为贵又绝对是刚需的资本市场里,注定了芯片永远都不可能变成沙子的价格,而那些所谓的,要把芯片变成沙子一样价格的人,无异于是痴人说梦,不知天高地厚,到最后只能落人笑柄,贻笑大方。






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