国产芯片与美国芯片的差距在哪儿，最快多久才能赶超？
不要老是盯着光刻机，国产芯和美国芯的真正差距还是在专利和标准上！许多人认为中国的芯片制造工艺不行，的确目前国产的光刻机只能达到90nm的精确度，国内最好的芯片代工厂中芯国际的工艺水平也只在28nm-14nm之间。但是芯片厂商完全可以找技术先进的代工厂，例如华为的麒麟970和苹果手机的芯片都是让台积电代工。
从芯片制造环节本身来说，芯片制造属于产业链的下游，中国和美国都是外包的。但是在上游的专利和标准上，由于历史原因（计算机是美国人发明的、集成电路行业也是发源于美国），基本上都掌握在美国以及它的盟友手上。例如Intel 在x86 框架指令集中就有着大量的专利作为自己的专利壁垒，其他国家如果没有专利授权的话去研发一款能运行Windows的自主CPU是绝无可能的。
同样在移动芯片领域中，ARM也占据了专利的上风。ARM本身不生产芯片，只是设计芯片的架构，靠着技术授权给其他半导体制造商就可以数钱数到手抽筋。所以芯片行业的竞争不仅是技术的竞争、资本的竞争，根子上比的是谁先占领了某个技术高地，在市场上形成了标准，然后用专利筑起高墙。后来者只能乖乖地先交一笔高额的入场费才带你玩，而且还不能越界，否则马上使用法律武器打侵权的官司。
另外说芯片的发展，不得不提的就是操作系统。即使是绕过了专利搞出了一套新的芯片技术，性能还领先，但是没有操作系统的支持的话依然是没有用武之地，这就是为什么当年Windows Intel联盟所向披靡的原因。中国前几年研发的自主CPU龙芯，其实性能已经达到了能用的程度，但是没有操作系统的配合，只能跑跑Linux，终究不能成为主流。
中国中微造出3nm刻蚀机，与荷兰ASML光刻机还有多大差距？
科学的东西太尖端、绕口令似的解释，咱也听不明白，打个比方跟您说吧。光刻跟蚀刻是两种不同领域里使用的技术，光刻机和蚀刻机就是那不同领域里进行作业的工具，虽然他们进行的是同一个产品作业，但工序不一样。就像做一件衣服，光刻是在设计样式、尺寸并绘制图形，蚀刻是进行分割、裁剪。一件衣服究竟怎么样，不仅看设计的好不好，线条划没划歪；也要看分割得好不好，剪没剪走形。
IBM完成2nm芯片的制作，超过5nm75%的功效，你怎么看？
有着“蓝色巨人”美誉之称的芯片巨头IBM，5月6日公布了由奥尔巴尼(AIbany)研究中心研发的全球首款2nm芯片制程技术，其较7nm芯片同等输出性能下计算速度快45%，在相同耗电量情况下输出能效提升75%。消息一出，引起了世界关注。一、IBM成功研发2nm芯片，源于深厚的技术积淀作为老牌的芯片巨头，IBM长期具有先进制程芯片的能力。
在2014年将芯片制造业务卖给格芯后转售给了安森美半导体，但仍旧有自己的EUV光刻机，並集中全力于芯片设计和制程工艺研发。2015年IBM率先研发成功首个7nm芯片和制程工艺、2017年推出的首款5nm芯片，均由其使用新一代ASML的NEX3300光刻机完成研发。而用去年换装的NEX3400光刻机研发成功的此款2nm工艺芯片制程技术，证明得益于该公司长期以来厚实的技术积累和不断的研发探索。
据IBM宣布的资料：此款2nm芯片晶体管密度达到333.33MTr/mm平方，即150毫米如指甲盖大小的面积集成了500亿个晶体管，是5nm制程工艺的两倍。相比之下，台积电5nm芯片为171.3MTr/mm平方、3nm芯片是292.21MTr/mm平方。IBM目前处于全球芯片制程技术领先的地位。二、IBM研发的2nm芯片制程技术先进，有广阔的实际应用前景IBM本次发布的2nm制程芯片，采用环绕栅极晶体管技术(堆叠式GAAEET)，使用底价电隔离通道技术将栅长提升至12nm，降低和简化了芯片制程的研发难度。
还在研发过程中进行内部间隔的第二代干法设计，首次使用EUV光刻机曝光前段制程(FFOL)部分过程。这种创新技术是对整个半导体和IT产业技术的挑战和突破。IBM自己表示：新研发的2nm芯片制程架构，将为产业链提供更好的性能和更高效率之间的平衡。它可使移动设备的电池比7nm芯片制程的电池组寿命提升4倍，即手机只需4天充一次电。
2nm芯片将大幅度提升电脑运算速度，用于自动驾驶、将极大提升车辆对周边环境的探测能力和识物避障反应时间。同时非常利于大数据、人工智能、太空探索、5G和6G、量子计算等领域的进一步发展和突破，有着广泛的应用前景。三、IBM的成功激励我们：科学无止境，只要肯登攀虽然IBM官宣并未公布2nm芯片的具体商用计划，闪烁其辞地表示批量生产2nm制程芯片还存在尚未解决的挑战。
事实上也的确属于实验室产品，要等其他代工厂推出成熟的2nm制程技术才能予以量产。但其芯片制造技术、使芯片架构得以提升並取得至关重要的突破，足以证实IBM在芯片研发技术上走在了世界前列。2nm芯片研发成功的事例启示我们：科学无止境，只要肯登攀。相信我们认清目标、不畏艰难、砥砺前行，在科学技术发展道路上也能取得新的成就。
为什么制造芯片最好的光刻机来自荷兰而不是芯片大国美国，荷兰是如何做到的？
说到芯片，估计大家都知道是什么玩意，但说到光刻机很多人可能就不知道是什么东西了，光刻机就是制造芯片的机器设备，没有光刻机芯片是没法生产出来的，所以光刻机对于芯片制造业到底有多重要大家都知道。光刻机技术哪家强？光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，是制造和维护光学和电子工业的基础。光刻机技术目前是世界上最尖端的技术之一，只有少量国家掌握，所以光刻机的价格是非常昂贵的，一台高端的光刻机甚至可以卖到6亿元左右（目前全球最贵的EUV光刻机单台售价已经超过6.3亿元），即便卖这么贵还供不应求，很多订单都需要排队生产，甚至有部分国家给再多的钱也买不到。
对于这么尖端的技术，按理来说那些芯片强国应该是光刻机的制造强国才对，但让大家感到意外的是，目前世界上最好的光刻机不是来自美国，韩国，英国、日本等这些芯片强国，而是来自荷兰。目前在全球45纳米以下高端光刻机市场当中，荷兰ASML市场占有率达到80%以上，而且目前ASML是全球唯一能够达到7纳米精度光刻机的提供商，所以ASML才是全球芯片业真正的超级霸主一点都不过分。
正因为得益于技术领先，目前ASML的市场份额也是很大的，目前全球知名芯片厂商包括英特尔、三星、台积电、SK海力士、联电、格芯、中芯国际、华虹宏力、华力微等等全球一线公司都是ASML的客户。比如2018年全球光刻机出货量大概是600台左右，其中荷兰的ASML出货量就达到了224台，出货量占全球的比例达到30%以上。
为何荷兰能诞生全球最顶尖的光刻机厂商？荷兰的光刻机技术强大主要靠ASML，ASML成立于1984年，由飞利浦与先进半导体材料国际（ASML）合资成立，总部位于荷兰的费尔德霍芬。1995年，ASML收购了菲利普持有的股份，称为完全独立的公司。而ASML之所以能够做到全球光刻机的霸主地位，我觉得主要有几下几个原因。
1、强大的研发投入光刻机是一个高精尖的技术，其技术难度是全球公认的，如果没有持续强大的研发投入根本不可能到技术领先。ASML从成立至今，对于研发的投入都非常大，比如2019年ASML的销售额大概是21亿欧元，而研发费用支出就达到了4.8亿欧元，研发费用占营收的比例达到22.8%，这个比例是非常高的，正因为有大量资金的投入，所以ASML在关键技术领域一直处于领先地位。
从1991年PAS 5000光刻机面市取得巨大成功开始，再到2000-2001年具有双工作台、浸没式光刻技术的Twinscan XT、Twinscan NXT系列研制成功，到强大的研发投入让ASML的技术一直处于全球领先。2、美国以及欧盟的支持虽然ASML是一家荷兰公司，但他背后却有着欧盟以及美国的力量，多关键技术都由美国以及欧盟国家提供。
比如德国先进的机械工艺以及世界级的蔡司镜头，再加上美国提供的光源，这就使得ASML公司在光科技术方面飞速发展，几乎到达了无人能敌的境地。因为背后有美国的力量，所以ASML一直以来都禁止向中国出口高端光刻机，直到2018年这一情况才有所转机，2018年ASML同意向中国出口两台7纳米的高端光刻机，预计2019年交货。
而ASML之所以一反常态同意向中国出口高端光刻机，一方面是因为中国在光刻机的一些关键技术上已经取得了突破，另一方面是中国访问团访问荷兰的时候，给荷兰带去了巨大的订单。3、准确抓住了技术转折点目前世界最顶尖的光刻机有三个厂家，分别是ASML，尼康和佳能。2007年之前这三大厂家其实并没有太大的差距，竞争的转折点是出现在2007年。
2007年ASML配合台积电的技术方向，推出了193纳米的光源浸没式系统，在光学镜头和硅晶圆片导入液体作为介质，在原有光源与镜头的条件下，能显著提升蚀刻精度，并成为高端科技的主流技术方案。而当时日本的尼康与佳能却主推157纳米光源的干式光刻，这个路线后来被市场所放弃，也成为尼康跟佳能迈入衰退的一个转折点，后来才有了ASML的垄断。
4、技术分工与合作虽然ASML的研发人员占员工总数的比例达到4成左右，但是ASML很多技术都是外包，这样可以让ASML专注于核心技术与客户需求，大大提高研发的效率。5、对细分技术领域企业的控制生产光刻机对技术的综合要求非常高，这里面涉及很多技术领域，为了获得全球最顶尖的技术，ASML先后投资了很多企业。
