众所周知，芯片多年来一直是我国卡脖子的一个重大痛点。尤其是当前我国正在发展的5G、大数据、人工智能等领域，更是离不开芯片的支撑。为此，我国多年来一直在加大政策支持和资金投入的力度，很多立志振兴我国芯片产业的莘莘学子们也跃跃欲试想要投身到行业中去。这篇文章，我们将为大家介绍一下芯片产业目前的现状，供毕业生们择业时参考。
1.研发芯片有多烧钱
首先，让我们了解一下，研发一款芯片要花多少钱。
目前，一款高端芯片的研发费主要包括如下5部分，1）IP（知识产权、图纸）授权购买费，授权费加版税约合20亿元；2）自研部件费用，约10亿元；3）高通专利费，约5亿元；4）研发工程师工资奖金，累计约15亿元；5）流片（试生产）费用，约2亿元。总共需要50亿人民币左右，这还不算构架开发、生态搭建等费用。而且随着最新的5nm、3nm工艺推进，研发成本还将大幅增加。
当然，像存储芯片等相对简单的芯片，研发总成本大约需要1.5亿元左右。
2.研发芯片到底有多难
大家知道，芯片就是大规模集成电路。那规模有多大呢？想象一下，70亿个晶体管微缩在指甲盖大小的硅片上是什么感觉就知道了。不要说制造，就是让你找出其中某一部分出现了什么细微的问题都是极难的事情。所以，一款芯片研发的各环节对可靠性的要求都是非常严苛的，整个过程大约需要3000-5000道工序，需要几百上千名研发人员研发几年。
这些还只是芯片研发难度的一部分，像各种需要突破的技术难关，则更加要命。光刻机领域的龙头，ASML公司，当年由于迟迟不能突破第五代EUV光刻机的高功率极紫外激光器、超高精度反射镜和透镜的技术难关，研发周期硬是从最初预计的5年，延长至了最终的17年！研发成本自然也是成倍的飙升。当然，该公司的光刻机技术至今也是没有任何一家公司能够超越。
正是因为如此高的研发难度和研发成本，芯片公司从早期的一家公司包揽设计、制造全过程（IDM模式），逐渐演化为专做芯片设计的公司（Fabless模式）和只代工生产芯片的公司（Foundry模式）。
其中高端芯片领域，仅剩下龙头老大Intel公司采用IDM模式，连行业二哥AMD公司都卖掉了生产线，专心做起了Fabless。中低端领域，比如存储芯片，由于复杂程度相对不高，所以仍以IDM模式为主。
3.芯片设计都有哪些环节
芯片设计大致可分为规格定制→硬件语言描述→绘制逻辑电路图→绘制布局与走线电路图→制作光罩，等步骤。
l 其中，规格定制就是明确该款芯片的功能、功率、需要符合的IEEE规则等。
l 硬件语言描述，就是用类似程序一样的计算机语言将之前规格定制的要求清晰的表述出来。
l 逻辑电路图，就是我们从课本上经常能看到的那种电路图，由代表电子元件的符号和代表电路的线条组成。
l 布局走线电路图，就是类似于实际印刷电路板上的样子，只有拿到了这种图，厂家才能够开始生产。
l 光罩，类似于油漆工人要往墙壁上喷出图形时，在墙壁前垫上的那层纸，纸上已经刻好图案，喷漆后，墙壁上就会留下相应的图案。
目前，主流的芯片设计公司包括，Intel、AMD、高通、博通、英伟达、美满、赛灵思、Altera、华为海思、联发科、紫光展锐、中兴微电子、华大、大唐、智芯、汇顶、敦泰、士兰、中星、格科等。
另外，EDA软件是现代芯片设计过程中必不可少的工具软件，就像机械设计中的CAD、UG等。EDA软件使用费相当昂贵，都是以百万美元每年来计算的。Synopsys，Cadence，Mentor，三家美国公司几乎垄断了全球EDA市场。
4.芯片的生产都有哪些环节
芯片生产大致可分为晶圆制作→光刻→蚀刻、离子注入→封装测试，等步骤。
l 其中，晶圆制作，是在超高纯度的单晶硅熔融液体中拉出晶棒，然后切割成单晶硅薄片作为芯片的基板。然后像堆乐高积木一样，一层层的把电路堆积在基板之上，形成完整功能。所以芯片也叫做IC（integrated circuit积体电路）
l 光刻，是通过光刻机把前面提到的光罩上的电路图形转移到硅晶圆上，形成一层光阻材料。这个步骤相当于正式铺好了喷油漆前的那张纸，如果检测时发现问题，还可以将光阻材料清洗掉，重新涂。
l 蚀刻、离子注入，是使用蚀刻机对硅晶圆上未被光阻材料保护的部分进行侵蚀，然后结合离子注入形成预期的电路沟槽，构建电器元件。这一步就是不可逆的了，一旦出错，将造成整片晶圆报废。
l 封装测试，最终销售的芯片不是晶圆上一个挨一个的一整片，而是切割、接线、封装后的，我们在电脑主板上见到的样子。封测环节就是芯片销售前的最后封装、检验过程。
目前，主流的芯片生产厂家包括，台积电、三星电子、Intel、格罗方德、Tower Jazz、Dongbu、美格纳、IBM、富士通、英特尔、海力士、联电、中芯国际、力晶、华虹、德茂、武汉新芯、华微、华立、力芯等。
在芯片生产领域，台积电近几年已经坐上了行业龙头的位置，三星紧随其后。在大陆，中芯国际是实力最强的生产厂家，不过与国际前几名相比，还差的比较远。
另外，离子注入机70%的市场份额是美国应用材料公司的。光刻环节中，涂感光材料的“涂胶显影机”90%的市场份额日是本东京电子公司的。光刻胶等辅助材料，也几乎被日本信越、美国陶氏等公司垄断。
封测环节是台湾公司的天下，拥有日月光、矽品、力成、南茂、欣邦、京元电子等众多主流公司。大陆的三大封测巨头也表现不俗，长电科技、华天科技、通富微电，占领了约1/4的市场份额。
令人振奋的是，我国中微半导体公司成功研制出了世界首台5nm蚀刻机，在蚀刻领域领先全球！并且于近期正式投入台积电公司的芯片生产线使用。
振奋之余，大家仍然不难看出，我国在芯片制造领域的绝大多数环节都处于劣势。不过话又说回来了，弱项也正是我国需要加大投入的地方，是需要人才建功立业的地方，毕业生朋友们你们说是这个道理吧？