• 芯和半導體片上無源電磁場仿真套件成功通過三星8LPP工藝認證

            國內(nèi)EDA行業(yè)領(lǐng)導者，芯和半導體科技（上海）有限公司（以下簡稱“芯和半導體”）宣布，其片上無源電磁場（EM）仿真套件已成功通過三星晶圓廠的8納米低功耗（8LPP）工藝技術(shù)認證。該套件包含了快速三維電磁場仿真器IRIS和快速自動PDK建模工具iModeler，此次認證能顯著地提升IC設(shè)計公司在8LPP工藝上的設(shè)計交付速度。         三星晶圓廠的8LPP工藝在其上一代FinFET先進節(jié)點的基礎(chǔ)上，對功率、性能和面積作了進一步的優(yōu)化。 對于移動、網(wǎng)絡、服務器、汽車和加密貨幣等應用，8LPP提供了明顯的優(yōu)勢，并被認為是眾多高性能應用中最具吸引力的工藝節(jié)點之一。        “隨著先進工藝節(jié)點設(shè)計復雜性的不斷增加，精確的EM仿真對于我們的客戶獲得一次性芯片設(shè)計流片成功變得至關(guān)重要?！?三星電子設(shè)計Design Enablement團隊副總裁Jongwook Kye說：“芯和半導體的三維全波EM套件的成功認證，將為我們共同的客戶在創(chuàng)建模型和運行EM仿真時創(chuàng)造足夠的信心?！?         芯和半導體的首席執(zhí)行官凌峰博士表示：“我們非常高興IRIS能夠?qū)崿F(xiàn)仿真與測試數(shù)據(jù)的高度吻合，并因此獲得了三星 8LPP工藝認證。作為三星先進制造生態(tài)系統(tǒng)（Samsung Advanced Foundry Ecosystem，SAFE）項目的成員，芯和半導體將繼續(xù)與三星在各種工藝技術(shù)上進行深入合作，為我們共同的客戶提供創(chuàng)新的解決方案和服務。         IRIS采用了為先進工藝節(jié)點量身定做的最先進的EM仿真技術(shù)，它提供了從DC到THz的精確全波算法，并通過多核并行計算和分布式處理實現(xiàn)仿真效率的加速。IRIS擁有多項匹配先進工藝節(jié)點的特定功能，包括可以考慮線寬線距在加工時的偏差等，因此被多家設(shè)計公司廣泛采用。iModeler能夠通過內(nèi)置豐富的模板及快速的IRIS仿真引擎自動生成PDK，它能幫助PDK工程師和電路設(shè)計工程師快速生成參數(shù)化模型。  

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  • 半導體制造關(guān)鍵工藝裝備CMP，國產(chǎn)裝備崛起

    CMP 設(shè)備是半導體制造的關(guān)鍵工藝裝備之一。CMP 是集成電路制造大生產(chǎn)上產(chǎn)出效率最高、技術(shù)最成熟、應用最廣泛的納米級全局平坦化表面制造設(shè)備，并且在較長時間內(nèi)不存在技術(shù)迭代周期。而且隨著芯片制造技術(shù)發(fā)展，CMP 工藝在集成電路生產(chǎn)流程中的應用次數(shù)逐步增加，將進一步增加 CMP 設(shè)備的需求。根據(jù) SEMI，2018 年全球 CMP設(shè)備的市場規(guī)模 18.42 億美元，約占晶圓制造設(shè)備 4%的市場份額，其中中國大陸 CMP 設(shè)備市場規(guī)模 4.59 億美元。另外，CMP 設(shè)備是使用耗材較多、核心部件有定期維保更新需求的制造設(shè)備之一;除了用于晶圓制造，CMP 還是晶圓再生工藝的核心設(shè)備之一，CMP 設(shè)備廠商有望向上游耗材、下游服務領(lǐng)域延伸。 CMP：“小而美”的半導體關(guān)鍵工藝裝備 CMP 設(shè)備是半導體制造的關(guān)鍵工藝裝備之一 CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械拋光)是半導體制造過程中實現(xiàn)晶圓全局均勻平坦化的關(guān)鍵工藝。晶圓制造過程主要包括7個相互獨立的工藝流程：光刻、刻蝕、薄膜生長、擴散、離子注入、化學機械拋光、金屬化。作為晶圓制造的關(guān)鍵制程工藝之一，化學機械拋光指的是，通過化學腐蝕與機械研磨的協(xié)同配合作用，實現(xiàn)晶圓表面多余材料的高效去除與全局納米級平坦化。 由于目前集成電路元件普遍采用多層立體布線，集成電路制造的前道工藝環(huán)節(jié)需要進行多層循環(huán)。在此過程中，需要通過CMP工藝實現(xiàn)晶圓表面的平坦化。簡單的理解，如果把芯片制造過程比作建造高層樓房，每搭建一層樓都需要讓樓層足夠平坦齊整，才能在其上方繼續(xù)搭建另一層，否則樓面就會高低不平，影響整體性能和可靠性。而CMP就是能有效令集成電路的“樓層”達到納米級全局平整的一種關(guān)鍵工藝技術(shù)。集成電路制造是CMP設(shè)備應用的最主要的場景，重復使用在薄膜沉積后、光刻環(huán)節(jié)之前;除了集成電路制造，CMP設(shè)備還可以用于硅片制造環(huán)節(jié)與先進封裝領(lǐng)域。 當前CMP已經(jīng)廣泛應用于集成電路制造中對各種材料的高精度拋光。按照被拋光的材料類型，具體可以劃分為三大類：(1)襯底：主要是硅材料。(2)金屬：包括Al/Cu金屬互聯(lián)層，Ta/Ti/TiN/TiNxCy等擴散阻擋層、粘附層。(3)介質(zhì)：包括SiO2/BPSG/PSG等ILD(層間介質(zhì))，SI3N4/SiOxNy等鈍化層、阻擋層。其中，在90~65nm節(jié)點，淺槽隔離(STI)、絕緣膜、銅互連層是CMP的主要研磨對象;進入28nm后，邏輯器件的晶體管中引入高k金屬柵結(jié)構(gòu)(HKMG)，因而同時引入了兩個關(guān)鍵的平坦化應用，包括虛擬柵開口CMP工藝和替代金屬柵CMP工藝。 STI-CMP：淺槽隔離(STI)氧化硅拋光。在硅晶片上以反應性蝕刻形成溝槽后，以化學氣相沉積的方式沉積二氧化硅膜再將未被埋入凹溝內(nèi)的二氧化硅膜以CMP去除。這樣就可以用二氧化硅膜作為元器件間的隔離，再用拋光速度相對緩慢的膜(例如氮化硅膜)來作為CMP的研磨停止層(Stoplayer)。 ILD-CMP/IMD-CMP：ILD-CMP指的是層間介質(zhì)(ILD)拋光，IMD-CMP指的是金屬內(nèi)介電層(IMD)拋光，主要拋光對象是二氧化硅介質(zhì)。作為芯片組件隔離介質(zhì)，集成電路制造工藝中最常被使用的介電層是相容性最佳的二氧化硅介質(zhì)。二氧化硅膜的CMP大多應用在層間絕緣膜及組件間的隔離(Isolation)平坦化工藝中。 ILD-CMP(層間絕緣膜平坦化)將導線或組件上的層間絕緣膜平坦化，以便完成接下來的多層互連線工藝，是完成多層互連結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，為大規(guī)模集成電路工藝中不可缺少的步驟。IMD-CMP(元器件間隔離膜平坦化)目的在于形成平坦的氧化硅膜(組件與組件間的絕緣隔離層)。在層間絕緣膜的平坦化方面CMP對象還有等離子體增強化學氣相沉積(PECvD)膜、硼磷硅玻璃膜(BPSG)及熱氧化膜(Thermalox記e)等。 Cu-CMP：隨著集成電路層數(shù)的不斷增加，在銅布線工藝中新的層間導線連接方式“接觸窗”得到廣泛應用，這種工藝方法也稱為“大馬士革工藝”(Damascene)。大馬士革工藝，首先在兩層電路間的絕緣膜上進行刻蝕，使之形成凹槽(接觸窗)，再進行連接金屬導線膜的沉積，最后以CMP方式去除金屬膜。在雙大馬士革中，Cu-CMP用來拋光通孔和雙大馬士革結(jié)構(gòu)中細銅線，雙大馬士革工藝過程中用介質(zhì)作為停止層。 拋光技術(shù)與清洗、工藝控制技術(shù)并重 CMP的作業(yè)原理：拋光頭將晶圓待拋光面壓抵在粗糙的拋光墊上，借助拋光液腐蝕、微粒摩擦、拋光墊摩擦等耦合實現(xiàn)全局平坦化。拋光盤帶動拋光墊旋轉(zhuǎn)，通過先進的終點檢測系統(tǒng)對不同材質(zhì)和厚度的磨蹭實現(xiàn)3~10nm分辨率的實時厚度測量防止過拋，更為關(guān)鍵的技術(shù)在于可全局分區(qū)施壓的拋光頭，其在限定的空間內(nèi)對晶圓全局的多個環(huán)狀區(qū)域?qū)崿F(xiàn)超精密可控單向加壓，從而可以響應拋光盤測量的膜厚數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)壓力控制晶圓拋光形貌，使晶圓拋光后表面達到超高平整度(例如全局平整度要求是10nm，則相當于面積約440000平方米的天安門廣場上任意量帶你的高低差不超過0.03毫米)，且表面粗糙度小于0.5nm，相當于頭發(fā)絲的十萬分之一;此外制程線寬不斷縮減和拋光液配方愈加復雜均導致拋光后更難以清洗，且對CMP清洗后的顆粒物刷領(lǐng)要求呈指數(shù)級降低，因此需要CMP設(shè)備中清洗單元具備強大的清潔能力來實現(xiàn)更徹底的清潔效果，同時還不會破壞晶圓表面極限化微縮的特征結(jié)構(gòu)。 對CMP設(shè)備而言，其產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵指標包括工藝一致性、生產(chǎn)效率、可靠性等，CMP設(shè)備的主要檢測參數(shù)包括研磨速率、研磨均勻性和缺陷量。 (1)研磨速率：單位時間內(nèi)晶圓表面材料被研磨的總量。 (2)研磨均勻性：分為片內(nèi)均勻性和片間均勻性。片內(nèi)均勻性指某個晶圓研磨速率的標準方差和研磨速率的比值;片間均勻性用于表示不同圓片在同一條件下研磨速率的一致性。 (3)缺陷量。對于CMP而言，主要的缺陷包括表面顆粒、表面刮傷、研磨劑殘留，這些將直接影響產(chǎn)品的成品率。 為了實現(xiàn)這些性能，CMP設(shè)備需要應用到納米級拋光、清洗、膜厚在線檢測、智能化控制等多項關(guān)鍵先進技術(shù)。CMP產(chǎn)品的技術(shù)水平也主要取決于設(shè)備在拋光、清洗、工藝智能控制等核心模塊/技術(shù)的表現(xiàn)。具體可以分為兩大類： (1)拋光技術(shù)?？梢詫崿F(xiàn)納米尺度的“拋的光”、晶圓全局“拋得平”，這是CMP工藝的基礎(chǔ)。 (2)輔助、控制技術(shù)。具體包括納米級的清洗、膜厚在線檢測、智能化控制等，這些是實現(xiàn)CMP工藝的重要的輔助技術(shù)，作用在于晶圓拋光動作“停得準”、以及拋光后納米顆?！跋吹脙簟薄８鶕?jù)賽迪顧問相關(guān)資料，通常CMP工藝后的器件材料損耗要小于整個器件厚度的10%，也就是說CMP不僅要使材料被有效去除，還要能夠精準的控制去除速率和最終效果。隨著器件特征尺寸的不斷縮小，缺陷對于工藝控制和最終良率的影響愈發(fā)明顯，降低缺陷是CMP工藝的核心技術(shù)要求，因而當前對CMP設(shè)備而言，除了拋光技術(shù)，包括清洗技術(shù)、工藝控制技術(shù)等輔助類技術(shù)的重要性愈發(fā)突出。 拋光：在CMP發(fā)展過程中，CMP逐步由最初的單頭、雙頭向著多頭方向發(fā)展;拋光結(jié)構(gòu)方面，目前處于軌道拋光方法、線性拋光、與旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)拋光并存狀態(tài)，其中旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)占據(jù)主流;在拋光驅(qū)動技術(shù)方面，早年國際廠商普遍采用皮帶傳動方式，當前隨著客戶要求提高以及電機技術(shù)發(fā)展，直驅(qū)式已成為高端機型的主要驅(qū)動方式。 終點檢測：要檢測拋光的終點，需要實時得到被拋光薄膜的厚度。CMP的終點判斷就是判斷何時到達CMP的理想終點，從而停止拋光。在結(jié)構(gòu)微細化、高精度要求下，晶圓膜厚要求精度控制在0.1nm，些許偏差都將對薄膜的力學性質(zhì)、光學性質(zhì)以及器件的設(shè)計以及可靠性產(chǎn)生重要影響。準確的終點監(jiān)測是產(chǎn)品成品率、加工效率的關(guān)鍵技術(shù)，直接影響到成本與市場競爭力。 根據(jù)終點檢測的特點可以分為基于時間的離線終點檢測技術(shù)和實時在線檢測技術(shù)，其中基于時間的離線終點檢測技術(shù)主要應用在直徑小于200mm的晶圓加工中。在線終點檢測技術(shù)主要包括電機電流終點檢測、光學終點檢測和電渦流終點檢測，另外包括基于拋光液離子濃度變化的終點檢測、基于聲學發(fā)射信號的終點檢測和基于機械力學信號測量的終點檢測也是當時CMP在線監(jiān)測的熱點。 電極電流終點檢測：其原理是當晶圓拋光達到終點時，拋光墊所接觸的薄膜材料不同，導致晶圓與拋光墊之間的摩擦系數(shù)發(fā)生顯著變化，從而使拋光頭或拋光機臺回轉(zhuǎn)扭力變化，其驅(qū)動電機的電流也隨之變化，因此由安裝在拋光頭和拋光機臺上的傳感器監(jiān)測驅(qū)動電機電流變化可推知是否到達拋光終點。 CMP后清洗：在CMP工藝中，拋光液中的磨料和被去除的材料作為外來顆粒(含金屬顆粒)是CMP工藝的污染源，CMP后清洗的重點是去除拋光過程中帶有的所有污染物。當前CMP機臺已經(jīng)把CMP工藝和清洗工藝集成在一起，而且要求干進干出，包含清洗與干燥兩大環(huán)節(jié)。隨著晶圓表面潔凈度要求的不斷提高，CMP清洗工藝的焦點已逐步由清洗液、兆聲波等轉(zhuǎn)移到晶圓干燥上。 第1代CMP后清洗技術(shù)：該階段半導體CMP設(shè)備市場初步形成，市場主要設(shè)備包括Strasbaugh公司的6DS-SP以及Westech的PEC372/372M。這時期的CMP后清洗，主要是拋光后再將整盒的晶圓提出來放置到單獨的清洗機進行清洗，采用多槽浸泡化學濕法清洗技術(shù)，主要應用于較大線寬的集成電路，而且清洗時間較長，一般都會大于1個小時，與CMP銜接性能也較差。 第2代CMP后清洗技術(shù)：代表設(shè)備是應用材料的適用于8英寸的Mirra。Mirra采用在線清洗系統(tǒng)，清洗仍然是在單獨的清洗機臺中完成，不過Mirra和清洗機臺之間有機械接口和傳輸裝置，CMP作為主機直接調(diào)度清洗機臺菜單，來完成CMP后清洗。 Mirra后清洗系統(tǒng)采用兩次雙面刷洗+旋轉(zhuǎn)甩干，同事可以根據(jù)需要選擇超聲或者兆聲清洗。但由于CMP設(shè)備和后清洗設(shè)備都是單獨的機臺，占地妙計較大，在21世紀后逐漸被集成清洗技術(shù)所取代。 第3代CMP后清洗技術(shù)：分立式CMP的后清洗機臺被集成進CMP設(shè)備機臺內(nèi)。代表設(shè)備是應用材料的Mirra-mesa，其中垂直清洗是顯著特征，也是應用材料的核心技術(shù)之一。一方面可以獲得更加潔凈的晶圓，另一方面大幅度減少CMP設(shè)備的結(jié)構(gòu)空間。同期日本荏原公司推出的OPTO 222機臺采用水平的后清洗技術(shù)，明顯處于劣勢地位。Mirra-mesa后清洗采用1次單片垂直兆聲清洗+2次垂直雙面清洗+垂直旋轉(zhuǎn)甩干。 第4代CMP后清洗技術(shù)：2006年后應用材料推出300mm的Reflexion LK機臺，面向銅拋光，在市場上獲得良好反應。除了同樣采用垂直兆聲清洗+垂直雙面刷洗外，將干燥技術(shù)由之前的旋轉(zhuǎn)甩干更換為IPA-WAPOR干燥法(異丙酮氣體干燥法)，使得CMP清洗后的硅片缺陷比傳統(tǒng)方法得到了顯著改善，同時干燥效率得到大幅提升。 第5年CMP后清洗技術(shù)：主要是在原來機臺上，對核心技術(shù)模塊進行工藝改進，以適用更小技術(shù)節(jié)點的需求;另外通過更多的拋光、清洗模塊來實現(xiàn)更高產(chǎn)能。應用材料的Reflexion LK機臺最初是針對130nm-65nm的量產(chǎn)設(shè)備，已經(jīng)將技術(shù)延伸至20nm以下;而最新一代產(chǎn)品Reflexion LK Prime機臺，可以用于FinFET和三維NAND，除了與Reflexion LK一樣采用最先進的拋光、清洗和工藝控制技術(shù)，另外配備了4個研磨墊、6個研磨頭、8個清潔室以及兩個干燥室，生產(chǎn)效率是ReflexionLK的兩倍。

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  • 面對打壓制裁，華為以退為進

    在通信技術(shù)領(lǐng)域，掌握標準技術(shù)就相當于掌握了話語權(quán)。華為，在5G網(wǎng)絡的建設(shè)中扮演者越來越關(guān)鍵的角色，更是全球5G時代下的最大供應商。然而，面對美國的打壓制裁，華為5G芯片得不到大批量生產(chǎn)，在5G手機大換潮的情況下，華為毅然決然選擇重啟4G，抓住東歐，中東，非洲，拉美等地區(qū)的4G市場。 經(jīng)媒體證實，華為正在積極向供應商訂購4G智能手機以及相關(guān)終端零部件，部分組件制造商已收到通知，將在本月恢復購買主板和其他部件產(chǎn)品。 4G芯片的供應，可以解決海外大部分區(qū)域手機和平板的需求問題，預計最快在明年一季度就可以完成4G新手機上市。華為此舉，意在保持海外的占有率。 1、以退為進，重啟4G手機 眾所周知，華為芯片供應受阻，手機業(yè)務也因此受到掣肘。不過前段時間，美國高通又獲得向華為出售4G芯片的許可證，意味著，華為4G芯片供應充足。 11月23日，媒體傳出消息，稱華為上周已經(jīng)通知零部件廠商，將于11月重新采購手機零部件，包括鏡頭、載板等。 受訪的華為供應商表示，已經(jīng)開始為華為新的4G手機訂單備貨，不過還是小批量，究竟華為會投產(chǎn)多少尚不能明確。按照訂單出貨速度和以往手機上市時間推算，若消息為真，華為將有望最快明年初上市新機。 2、國內(nèi)國外，市場皆占 現(xiàn)在在4G手機市場上面，華為還是有著很大的機會的。雖然已經(jīng)進入了5G時代，且5G手機的銷量也是直線上升，可是絕大多數(shù)的人用的依然是4G手機。 一是由于5G基站建設(shè)的成本高、難度大，還沒有實現(xiàn)完全覆蓋，二是5G手機套餐普遍價格較高。對于相當一部分人來說，5G代表速度，但是與高昂價格相比，相信還是有很多人表示4G也可以繼續(xù)使用。所以如果華為推出4G機型，國人還會進行購買的。 而目前，東歐、俄羅斯、亞太、中東、非洲及拉美等地區(qū)仍然是4G市場，部分地區(qū)只提供4G網(wǎng)絡。這也意味著，華為4G手機和平板在這些地區(qū)有銷售空間，重新制造4G手機，將為華為保住海外市場。 在5G的浪潮下，4G市場也是華為積蓄力量的空間。 同時從目前情況來看，未來會有更多的公司可能會再次給華為出貨。 可以看到，華為在減緩出貨的同時，并未放棄與大型渠道的合作關(guān)系，在供應鏈穩(wěn)定之后未來或?qū)⒅贫ǜ蛹みM的戰(zhàn)略重獲市場。 3、搶占市場，需要用“芯” 2021年5G手機占比將達80%，這說明，相比于4G，人們也更趨向于選擇5G手機。 作為手機的核心，芯片的重要性不言而喻，而唯有自研芯片才能幫助華為突破美國技術(shù)的封鎖。無論5G市場還是4G市場，唯有“芯”才是最大的底牌。 高端芯片技術(shù)領(lǐng)域這條路一直是任重而道遠。但在國家政策的扶持下，抓住人才，培養(yǎng)人才，只要一直堅持下去，迎難而上，就能看到未來國產(chǎn)芯片的曙光。

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  • 蘋果尖端水準M1芯片，可將平板、電腦、手機應用一體化

    在之前發(fā)布會上，蘋果發(fā)布史上最新芯片，并且公開表示M1芯片的存儲控制器和先進的閃存技術(shù)，可以將固態(tài)硬盤性能最高提速至2倍，預覽海量圖片或?qū)氪笪募伎爝^以往。相當于固態(tài)盤速度提高歸功于M1芯片的存儲控制器以及新的閃存技術(shù)。 M1的發(fā)布，卻預示著整個PC產(chǎn)業(yè)或?qū)⒂瓉泶笙磁?，因為M1的推出，或模糊了手機、平板、筆記本之間的界限，這或許是蘋果打了另外一扇門。 以后蘋果自家的電腦，都會換上自家研發(fā)的芯片，而整個蘋果電腦的芯片架構(gòu)以后都將會是ARM。意味著，以后的蘋果電腦可以直接運行iOS和PAD OS當中的應用，真正做到了將平板、電腦、手機應用程序完全打通。 而關(guān)于M1，大家聽得最多的就是用在Macbook Air上時，CPU強3.5倍，GPU強5倍，而AI強9倍，續(xù)航時間增加50%，可以瞬間喚醒。 同時關(guān)于M1的性能測試，也基本上是在原本的MacOS系統(tǒng)下進行測試的，考慮到M1芯片是精簡指令集RISC，而X86架構(gòu)的芯片是復雜指令集CISC。 之前運行M1原生的MacBook Air的初始基準測試，單核成績?yōu)?687分，多核成績?yōu)?433分。近日，M1芯片在Rosetta 2下模擬x86的新基準測試成績開始出現(xiàn)。 手機處理器一直都是ARM架構(gòu)當中的產(chǎn)物。這個指令級架構(gòu)之下的技術(shù)就是我們現(xiàn)在最常見的高度集成的片上系統(tǒng)，也就是經(jīng)常提到的SoC。 通俗來講就是在一塊芯片中集成了CPU、GPU等關(guān)鍵性模塊。在手機需要的時候，響應速度就會非常快，而現(xiàn)在蘋果將這項技術(shù)運用到了電腦上，為我們帶來了全新一代的自研M1處理器。 這款采用5nm制程工藝的芯片容納了多達160億個晶體管，這款頂級芯片當中有4大4小八核心。即使是小的核心，其運算能力也非常優(yōu)秀，不僅如此M1處理器的內(nèi)部還集成了高性能的GPU和蘋果最為驕傲的神經(jīng)網(wǎng)絡引擎。 嚴格來說，M1的性能要比A14變態(tài)很多。 在8GB的macbookair上，M1芯片的單核和多核成績分別為1313分和5888分?？梢?，在運行X86程序時，M1的性能較之原生MacOS程序有了20%左右的損耗，但也達到了M1的78%-79%的原生性能。 單核性能依然強于酷睿i9-10910@3.6GHz，比以往所有蘋果用過的intel芯片都要強，但多核成績就稍有遜色了，但依然強于蘋果以往在macbook Pro中用過的i3、i5、i7這些。 采用M1芯片，蘋果筆記本的內(nèi)部可以空出來很大的空間，那么這部分空間就可以用來加強電腦的散熱能力和續(xù)航能力，所以搭載M1的Macbook Air才能將續(xù)航時間提升到驚人的17小時。 相同架構(gòu)的芯片，在硬件上就已經(jīng)能夠橫掃應用不能直接運行的障礙，這完全算得上是筆記本電腦的一次重大變革，到目前為止能做到這樣的，蘋果完全是獨一家。

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  • 異質(zhì)結(jié)構(gòu)新材料二硫化鉬，未來芯片的新潛力

    將二硫化鉬添加在原有PC原料上，可以達到導熱、散熱的要求。隨著半導體制程邁向 3 納米，如何跨越晶體管微縮的物理極限，成為半導體業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。厚度只有原子等級的二維材料，例如石墨烯(Graphene)與二硫化鉬(MoS2)等，被視為有潛力取代硅等傳統(tǒng)半導體材料。 二硫化鉬(MoS2)因其獨特的單層原子結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的光電特質(zhì)，被認為是最有希望替代硅，成為未來應用在半導體、晶體管和芯片等高精尖科技領(lǐng)域中的理想材料之一，因此，近年來科學家們對二硫化鉬的探索與研究一直保持著濃厚的興趣。 近日，洛桑聯(lián)邦理工學院(EPFL)研究團隊利用二硫化鉬開發(fā)出了一種“類大腦神經(jīng)元傳輸”的新型計算機芯片，兼具在相同電路中處理和存儲信息的能力，為計算機設(shè)備實現(xiàn)小型化、高效化和節(jié)能化提供新的思路。 二硫化鉬是一種過渡金屬硫族化物二維材料(TMDC)，具備類石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)，同時擁有石墨烯沒有的直接帶隙半導體特質(zhì)。二硫化鉬由三個原子平面層(S-Mo-S)堆疊而成，具有較大的比表面積，電子遷移速率高，抗磁抗輻照，低耗環(huán)保，節(jié)能增效，穩(wěn)定性高，且能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，是光學電子設(shè)備的理想材料。 對鈷/二硫化鉬異質(zhì)結(jié)構(gòu)進行特征分析，發(fā)現(xiàn)在室溫下，異質(zhì)結(jié)構(gòu)間的交互作用仍然可以在非晶相的磁性材料中，誘發(fā)出常見于晶相結(jié)構(gòu)的「自發(fā)磁異向性」，為磁異向性的起源與操控，開辟嶄新視野。 磁異向性指的是磁性材料的磁化方向容易沿特定方向排列的特性，可用來定義數(shù)字記錄中的 0 與 1。 如何運用新材料或是人工結(jié)構(gòu)的制備來發(fā)現(xiàn)新的磁異向性，并控制其方向，是目前發(fā)展磁儲存與磁感應技術(shù)的重要關(guān)鍵，包括磁阻隨機存取內(nèi)存(MRAM)、手機的電子羅盤、陀螺儀，都會用到電子自旋的特性。與傳統(tǒng)電子組件相比，自旋電子組件可以提供更高能源效率和更低功耗，也被預測為是下一世代的主流組件。 EPFL研究人員第一次將二維材料二硫化鉬成功地應用于集數(shù)據(jù)存儲與邏輯運算為一體的芯片當中，這將顛覆傳統(tǒng)計算機由中央處理器CPU處理數(shù)據(jù)再傳輸至硬盤存儲的模式。相關(guān)成果發(fā)布在《Nature》上。 據(jù)介紹，新型芯片是基于浮柵場效應晶體管(FGFET)的，通常應用于相機、手機或者計算機設(shè)備的閃存系統(tǒng)。這些晶體管能夠長時間保持電荷，而僅具備三個原子層厚度的二硫化鉬不僅可以進一步減小電子設(shè)備的體積，還對晶體管中存儲的電荷具有較強的敏感性，因此可以同時實現(xiàn)邏輯運算和數(shù)據(jù)存儲功能。 中鎢在線二硫化鉬不僅在半導體、納米晶體管等光學電子領(lǐng)域中應用潛力巨大，同時還可以作為潤滑劑、抗氧劑、催化劑等，廣泛應用于航空、汽車、采礦、造船、軸承等工業(yè)領(lǐng)域。 增進磁異向性的另一個成因軌域混成(Orbital hybridization)，深入探討產(chǎn)生這個現(xiàn)象的關(guān)鍵機制，進一步研究操控自旋電子扇區(qū)方向的新方法，有機會為半導體業(yè)與光電等產(chǎn)業(yè)，帶來突破性的發(fā)展。

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  • 可拉伸的“皮膚”傳感器，用視覺來衡量觸摸

    觸覺感知能力，是機器人靈巧操控各種物體不可缺少的能力之一。市面上的大多數(shù)機械手都是通過機械化的方式，實現(xiàn)抓握和觸覺感知功能。而可拉伸的傳感器可以改變機器人的功能和感知方式，就像人的皮膚一樣柔軟敏感。 康奈爾大學的研究人員利用廉價的LED和染料創(chuàng)造了一種光纖傳感器，該傳感器可以精確檢測手指在做什么，這種能力可以徹底改變我們與虛擬現(xiàn)實中的模擬對象進行交互的方式。 而這種可拉伸的皮膚狀材料，能夠檢測變形，包括壓力、彎曲和應變。該傳感器可以參與實現(xiàn)軟性機器人系統(tǒng)應用，并可能助力增強現(xiàn)實技術(shù)，因為軟性可穿戴傳感器可以讓增強現(xiàn)實用戶感受到與現(xiàn)實世界類似的感覺。 “ VR和AR的沉浸感基于運動捕捉，根本沒有觸摸?！睆氖率痔坠ぷ鞯目的螤柎髮W工程學教授羅布·謝潑德(Rob Shepard)在一份聲明中說。 “比方說，您希望擁有一個增強現(xiàn)實仿真，該仿真教您如何修理汽車或更換輪胎。如果您戴著手套或可以測量壓力以及運動的東西，那么增強現(xiàn)實可視化可能會說：“轉(zhuǎn)動然后停止，這樣就不會擰得太緊?！? 目前沒有任何東西可以做到這一點，但這是做到這一點的途徑?！? 這種皮膚可以讓我們自己和機器以目前我們在手機中使用攝像頭的方式來測量觸覺互動，使用視覺來衡量觸摸。 該技術(shù)還有其他應用，研究人員目前正致力于將該技術(shù)商業(yè)化，用于物理治療和運動醫(yī)學。他們的工作建立在之前Rob Shepherd實驗室創(chuàng)建的可拉伸傳感器工作的基礎(chǔ)上。 新的傳感器由光纖傳感器制成，可以根據(jù)光的光學路徑告訴每個手指如何移動。車載計算機將變形分類為有關(guān)您的手部活動的詳細數(shù)據(jù)。該手套使用一些基本且非常便宜的技術(shù)：用于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃{牙，用于電源的鋰離子電池和多個LED。 “我們知道軟物質(zhì)可以以非常復雜的組合方式發(fā)生變形，并且同時發(fā)生了許多變形，”合著者Hedan Bai在聲明中說。“我們想要一個可以將它們解耦的傳感器?！? 早期的可拉伸傳感器技術(shù)出現(xiàn)于2016年，使用通過光波導和光電二極管發(fā)送的光來檢測光束強度的變化，以確定材料是否變形。 對于新項目，研究人員Hedan Bai從基于二氧化硅的分布式光纖傳感器中獲得靈感，該傳感器能夠檢測微小的波長變化，以此來識別多種屬性，包括濕度、溫度和應變的變化。 然而，硅纖維與柔軟和可拉伸的電子產(chǎn)品不兼容，解決的辦法是制作一種用于多模態(tài)傳感的可拉伸光導(SLIMS)傳感器。 這是內(nèi)置一對聚氨酯彈性體芯子的管路，其中一個芯是透明的，另一個芯在多個位置填充了吸收染料，并連接到一個LED，每個芯都連接著一個紅綠藍傳感器芯片，能夠記錄光的光路的幾何變化。 雙核心設(shè)計增加了傳感器可用于檢測一系列變形的輸出數(shù)量，包括壓力、彎曲或伸長，它通過點亮作為空間編碼器的染料來指示變形。 該技術(shù)與一個數(shù)學模型相配合，能夠?qū)⒉煌淖冃谓怦睿⒕_地確定它們的確切位置和幅度。這種傳感器可以使用分辨率較低的小型光電子器件工作，使其成本更低，更容易制造和集成到系統(tǒng)中。 這種傳感器還可以被整合到機器人的手部，例如VR/AR用戶的可穿戴手套中。 研究人員現(xiàn)在正在研究該技術(shù)是否可以用于物理治療和運動醫(yī)學。最大的希望可能是讓VR中的用戶與虛擬世界進行令人信服的交互。

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  • 第三代半導體氮化鎵功率芯片研發(fā)成功

    據(jù)昨日報道，我國成功研發(fā)第三代半導體氮化鎵功率芯片，該芯片實驗室來自重慶郵電大學。 據(jù)重慶郵電大學光電工程學院副教授黃義表示，第三代半導體氮化鎵功率芯片主要應用在汽車電子、消費電源、數(shù)據(jù)中心等方面，其具備體積小、效率高、用電量少等特點。 并且這款功率半導體芯片電量能節(jié)省10%以上，面積是硅芯片的1/5左右，開關(guān)速度提升10倍以上。 目前，該項目已經(jīng)到了試驗性應用階段，未來有望在各種電源節(jié)能領(lǐng)域和大數(shù)據(jù)中心使用。 值得注意的是，由重慶郵電大學規(guī)劃的重慶集成電路設(shè)計創(chuàng)新孵化中心已入駐西部(重慶)科學城。 該中心將著力建設(shè)重慶市集成電路公共設(shè)計、測試分析、半導體工藝等為一體集成電路中試平臺，結(jié)合重慶市新興產(chǎn)業(yè)需求，提供低成本、高效率的集成電路公共服務與專業(yè)技術(shù)支持;孵化一批人工智能芯片、公共安全專用芯片、化合物半導體芯片等方向的高端科技成果及高科技企業(yè)。

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  • 流媒體服務在混合云存儲下的新體驗

    全球云計算市場的新常態(tài)被稱為混合云。面對混合云時代，敏捷、過度、云環(huán)境、數(shù)據(jù)壓縮除重、加密等是上云之旅中在數(shù)據(jù)層面需要具備的五大功能。 通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型實現(xiàn)全面升級，上云可以說是一條必經(jīng)之路。從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心和核心系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂迷七@種便捷的資源消耗模式，上云之旅這條長路最重要的是什么? 最重要的不是改變使用計算和存儲能力的模式，而是如何保證數(shù)據(jù)的可靠、保證數(shù)據(jù)的安全，確保在不同的云端都能夠享用到合理的、合適的SLA(Service Level Agreement，服務級別協(xié)議)。 云計算中的流媒體的發(fā)展，是云存儲、數(shù)據(jù)和AI的存儲、網(wǎng)絡彈性與數(shù)據(jù)保護三個梯隊的重要實現(xiàn)。 云是流媒體的完美選擇 視頻流被認為是一種非常強大的工具。然而，它需要大量的硬件和軟件技術(shù)進步。視頻流包括每秒傳輸大量數(shù)據(jù)。它還要求數(shù)據(jù)流的一致性和不間斷性。觀察器的挫敗感可能是由于延遲問題導致的緩沖。 云有助于阻止這種情況的發(fā)生。云計算允許流媒體服務提高帶寬，從而改善流媒體體驗。它對每個設(shè)備和每個網(wǎng)絡連接都這樣做。 云計算中流媒體的靈活性和可伸縮性 流媒體平臺要求它們可以根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)連接或設(shè)備來提高或降低流媒體質(zhì)量。沒有云計算，這是不可能發(fā)生的。流媒體和云計算需要攜手合作，才能實現(xiàn)無縫體驗。這對于像Netflix這樣的流媒體平臺特別重要。對于YouTube這樣的平臺來說，這不是一個大問題，因為它是免費的。然而，它自己的流媒體服務YouTube Premium可能不太容易出現(xiàn)這個問題。 數(shù)據(jù)存儲潛力巨大 除了云計算帶來的流媒體優(yōu)勢外，還有很多挑戰(zhàn)。云計算允許流媒體平臺利用數(shù)據(jù)，從而確保為消費者提供最高質(zhì)量的觀看體驗。這對直播非常重要。隨著體育服務也進入像ESPN這樣的流媒體，這將變得越來越重要。因此，更大的存儲容量和即時數(shù)據(jù)同步將成為更大的需求。 這就是云計算將真正為流媒體帶來優(yōu)勢的地方。

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  • 比亞迪越來越華為？32位車規(guī)級MCU裝車量超500萬顆

    汽車智能化就是汽車電子化的進一步升級，而汽車電子化離不開汽車半導體行業(yè)的迅猛發(fā)展。而MCU芯片作為汽車電子系統(tǒng)內(nèi)部運算和處理的核心，可謂是汽車大腦的地位。在汽車智能化的進程中，車規(guī)級MCU的市場將會進一步擴大。 據(jù)報道，比亞迪半導體的車規(guī)級MCU裝車量已超過500萬顆，搭載了超50萬輛車。 今年3月底，比亞迪推出號稱永不自燃的“刀片電池”。今年7月的成都車展上，驍云1.5T高功率動力總成。11月中，比亞迪DM-i超級混動技術(shù)的核心部件之一——驍云-插混專用1.5L高效發(fā)動機正式亮相。 經(jīng)過這些年動力電池、電驅(qū)動的研究、應用，比亞迪的“肌肉”練得足夠扎實，引領(lǐng)著一些技術(shù)潮流的方向，比如刀片電池、三合一電驅(qū)動、乃至上游的功率器件IGBT、SiC。 “肌肉”的厚重與否關(guān)系到一家企業(yè)在汽車電動化、智能化進程中的耐力。而能將這塊“肌肉”的實力發(fā)揮出來幾分，需要聰明的“大腦”。目前這顆大腦需要車輛全身的復雜芯片組來實現(xiàn)每一項功能。 作為一家力爭將電動化、智能化關(guān)鍵技術(shù)都握在手中的企業(yè)，比亞迪沒有只看重“肌肉”的練習。比亞迪半導體就承擔著它的智能化進程中芯片研發(fā)的重任，為它的全新電子電氣架構(gòu)打下了基石。 MCU隨電子電氣架構(gòu)發(fā)展的兩個階段 汽車智能化發(fā)生的最明顯的變化就是汽車電子化的加深。這種加深基本上可以分為兩個階段： 一是電子系統(tǒng)增加使ECU和MCU數(shù)量大增，比如從后視鏡、車窗、雨刷、座椅，到車載娛樂系統(tǒng)、安全系統(tǒng)，再到車身控制和引擎控制的電子化，都離不開MCU芯片，提升駕駛體驗和安全性; 然而追加的電子功能變得相當繁雜，線束布局復雜性加速，使得車企決定整合ECU功能。在這個過程中MCU的數(shù)量減少，但功能更強大、安全性更高，甚至部分部件需要的MCU變更為超強算力的ASIC、GPU、FPGA等。 兩個階段分別對應的是整車的分布式電子電氣架構(gòu)和集中式電子電氣架構(gòu)。 十年前比亞迪F3裝有12個控制器，線束長度789米;十年后電子元器件設(shè)備數(shù)量顯著增長，全新一代唐EV的控制器數(shù)量增加到55個，線束長至2650米。分散式的電子和電氣部件導致成本高、管理低效、裝配復雜、整車設(shè)計難度大等問題。于是比亞迪對汽車電子電氣架構(gòu)進行優(yōu)化，按照不同功能維度進行整合為五大功能域：動力控制域、底盤電子域、安全電子域、信息娛樂域和車身電子域。 按照它的設(shè)定，原本在分布式電子電氣架構(gòu)中，車身電子域分散為智能鑰匙控制器、空調(diào)控制器、BCM、高頻信息接收模塊、胎壓監(jiān)測ECU、倒車雷達ECU等諸多電氣元器件。而在集中式布局中，它們將被整合為一個多合一車身控制器。 從分布式到集中式，車身控制器對MCU芯片的數(shù)據(jù)傳輸效率和安全性等運算控制能力的要求越來越高。 作為汽車電子系統(tǒng)內(nèi)部運算和處理的核心，MCU是真正讓汽車變得更加高效的關(guān)鍵。它不僅得到整車廠及其Tier 1供應商的推動，而且促使半導體公司將重心放在車規(guī)級半導體業(yè)務上。 MCU市場規(guī)模及出貨量(數(shù)據(jù)來源：IC Insights) 可以看到，在汽車向智能化演進過程中，車規(guī)級MCU出貨量持續(xù)上升。IC Insights預測，車規(guī)級MCU市場將在2020年接近460億元，占MCU整體市場的40%，2025年將達700億元，單位出貨量將以11.1%復合增長率增長。 市場規(guī)模的擴大，對于比亞迪半導體等致力于發(fā)展車規(guī)級芯片的企業(yè)來說是一個絕好的機會。尤其是，比亞迪半導體的定位就集中在車規(guī)級和工業(yè)級半導體。 32位車規(guī)級MCU的探索、發(fā)展與追趕 比亞迪半導體從2007年進入MCU領(lǐng)域。最早開始研發(fā)的是工業(yè)級MCU，經(jīng)過數(shù)年的積累，它開始結(jié)合工業(yè)級MCU的技術(shù)能力跨越到車規(guī)級MCU領(lǐng)域。 十三年的發(fā)展，使它擁有工業(yè)級通用MCU芯片、工業(yè)級三合一MCU芯片、車規(guī)級觸控MCU芯片、車規(guī)級通用MCU芯片以及電池管理MCU芯片。這是自主半導體公司在功率器件之外的又一突圍。 隨著信息化浪潮滲透著各行各業(yè)，智能化、物聯(lián)化等時代定義的興起，使得越來越多半導體廠商對于MCU領(lǐng)域的外設(shè)和功能愈發(fā)注重，并持續(xù)推動其向更加高集成度方面發(fā)展。目前MCU器件主要分為8位、16位和32位三種類型，它們之間有著功能性的差異，如32位MCU比8位MCU的能力更顯著更強。 一般來說，32位的MCU可以透過4倍的處理速度來執(zhí)行更復雜的運算，進一步提高數(shù)據(jù)處理效率，同時能夠有效地處理多個外部設(shè)備，而且現(xiàn)階段32位MCU的成本越來越有競爭力，在同樣的價格之下，采用32位MCU可以提供更多的應用可能性。 比亞迪MCU芯片 新能源汽車發(fā)展至今，動力電池和電驅(qū)動領(lǐng)域國內(nèi)均有可與外資匹敵的企業(yè)，但令人痛心的是，其中的主控芯片和功率器件仍然嚴重依賴進口。芯片，是自主企業(yè)發(fā)展汽車電動化和智能化過程中最薄弱的環(huán)節(jié)。 公開數(shù)據(jù)顯示，中國功率半導體市場占全球份額超過40%，但自給率僅10%;中國車規(guī)級MCU市場占全球份額超過30%，但卻基本100%依賴于進口。 車規(guī)級MCU市場依舊被把握在外資手中。根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)，全球車載MCU市場中，瑞薩電子、恩智浦、Microchip、意法半導體、德州儀器、英飛凌一貫作為頭部玩家，擁有著九成以上的市場份額。 特別是近年來32位MCU被廣泛應用于在洗衣機、空調(diào)、微波爐、吸塵器、電冰箱等多種家用電器中，同時在電機控制、模擬傳感器測量和TRIAC/ LED/ LCD驅(qū)動應用都可以見到它的身影?？梢?，在有明確應用場景和智能物聯(lián)需求之后，傳統(tǒng)MCU必須要做出改變來適應應用端需求的變化。 自主半導體公司與這些頭部企業(yè)相比，缺少的是從設(shè)計端到供應鏈的可靠性和穩(wěn)定性的積累。比如車規(guī)級的wafer、封裝、測試，在國內(nèi)曾是一片空白。要探索、要發(fā)展、要追趕，都需要時間。 為此，半導體器件應用記者從市場上了解到目前國內(nèi)不少科技公司在MCU芯片研發(fā)上已取得一定的突破以及優(yōu)秀的成績，MCU靜電和能耗上等核心指標也有超越國際競爭對手的水準。 所幸的是，已有數(shù)家半導體公司在推動國內(nèi)車規(guī)級MCU芯片的發(fā)展，比亞迪半導體就是主力軍之一。 2018年它推出第一代8位車規(guī)級MCU芯片，適用于車身控制等領(lǐng)域，是首款國產(chǎn)量產(chǎn)車規(guī)級MCU芯片。 2019年它推出第一代32位車規(guī)級MCU芯片，批量裝載在比亞迪全系列車型上。而且，它正在推出應用范圍更加廣泛、技術(shù)領(lǐng)先的車規(guī)級32位雙核高性能MCU芯片，基于Arm Cortex-M4F+M0雙核設(shè)計，可適用于域控制器等車身控制領(lǐng)域。 迄今為止，比亞迪半導體的車規(guī)級MCU裝車量已超過500萬顆，搭載了超50萬輛車。若加上工業(yè)級MCU，它的累計出貨量已經(jīng)超過20億顆。 比亞迪半導體32位MCU芯片 汽車電子電氣架構(gòu)在電動化、智能化發(fā)展過程中迎來重大升級，MCU的運算控制能力需適用于域控制器。并且，它的車規(guī)級8位、32位MCU芯片都達到可靠性標準 AEC-Q100，是按照功能安全標準 ISO26262設(shè)計。 對比亞迪半導體而言，背后整車平臺的支持，毋庸置疑將加速其對車規(guī)級MCU產(chǎn)品的定義、應用理解和落地測試。這對其他自主MCU廠商而言是比較難獲取的資源。 當芯片產(chǎn)品系列化越豐富，應用經(jīng)驗越成熟，比亞迪半導體在中高端MCU領(lǐng)域內(nèi)的突破會越快，加速其縮小與恩智浦等的差距。 這也是國內(nèi)半導體公司的目標，不單單是解決聚焦新能源裝備制造“卡脖子”問題，更要能進入到主流供應鏈，并與國內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)協(xié)同合作，共同促進全球汽車電動化、智能化的快速發(fā)展。 智能汽車只有開放，才能真正創(chuàng)新。從比亞迪的動作來看，無論對于自研技術(shù)的重視，還對新商業(yè)模式的探索，都已經(jīng)邁出幾大步。也正如了外界盛傳一句話：五菱越來越小米，比亞迪越來越華為。

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  • 延續(xù)摩爾定律，臺積電2nm芯片工藝獲重大突破

    據(jù)摩爾定律延續(xù)，由14nm，7nm，再到5nm，芯片制程工藝技術(shù)一直在突破。在5nm剛剛起步實現(xiàn)大規(guī)模突破的時候，臺積電對于2nm芯片工藝技術(shù)的研發(fā)就已經(jīng)實現(xiàn)重大突破，并開始向1nm制程邁進。 臺媒透露，臺積電已經(jīng)在2nm工藝上取得一項重大的內(nèi)部突破。根據(jù)臺積電的介紹，理想狀態(tài)下，2nm制程芯片將于2023年下半年進行小規(guī)模試產(chǎn)，如無意外，2024年就可以大規(guī)模量產(chǎn)。 臺積電還表示，2nm的突破將再次拉大與競爭對手的差距，同時延續(xù)摩爾定律，繼續(xù)挺進1nm工藝的研發(fā)。 預計，蘋果、高通、NVIDIA、AMD等客戶都有望率先采納其2nm工藝，此前關(guān)于摩爾定律已經(jīng)失效的結(jié)論或許就要被臺積電再次打破了。 雖然臺積電十分樂觀，但是根據(jù)物理定律，當芯片的工藝下探到極點的時候，由于隧穿效應，芯片內(nèi)的電子反而不能充分發(fā)揮全部的實力。與之相應的，制造商的成本也會指數(shù)級上升。 根據(jù)三星的介紹，其在5nm工藝研發(fā)上的投入就達到了4.8億美元。 2nm工藝上，臺積電將放棄延續(xù)多年的FinFET(鰭式場效應晶體管)，甚至不使用三星規(guī)劃在3nm工藝上使用的GAAFET(環(huán)繞柵極場效應晶體管)，也就是納米線(nanowire)，而是將其拓展成為“MBCFET”(多橋通道場效應晶體管)，也就是納米片(nanosheet)。 從GAAFET到MBCFET，從納米線到納米片，可以視為從二維到三維的躍進，能夠大大改進電路控制，降低漏電率。新工藝的成本越發(fā)會成為天文數(shù)字，三星已經(jīng)在5nm工藝研發(fā)上已經(jīng)投入了大約4.8億美元，3nm GAAFET上會大大超過5億美元。 因此，雖然臺積電在2nm芯片研發(fā)上獲重大突破，但是在量產(chǎn)之前還需要解決更多難題。

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  • AMD企業(yè)級專業(yè)卡驅(qū)動，性能可提升83%

    AMD顯卡包括消費級與企業(yè)專業(yè)卡。目前，對于消費級顯卡，AMD最新發(fā)布了全新的6000系列顯卡，其中包括Radeon RX 6800、RX 6800 XT以及RX 6900 XT顯卡，針對企業(yè)級專業(yè)卡，AMD每個季度更新升級一次，推出一個又一個的驅(qū)動更新，以期提升顯卡專業(yè)性能。 AMD專業(yè)卡最新的Radeon Pro Software for Enterprise 20.Q4驅(qū)動本月才發(fā)布，AMD官方表示與上版驅(qū)動相比性能提升多達83%。 專業(yè)版驅(qū)動看的是穩(wěn)定性，還有就是對專業(yè)應用的優(yōu)化支持，目前Radeon Pro Software for Enterprise驅(qū)動已經(jīng)支持了100多款工作站應用，包DassaultSystems SOLIDWORKS ，Adobe Premiere Pro，Autodesk AutoCAD等等。 與游戲卡的驅(qū)動需要時常更新以便優(yōu)化游戲不同，專業(yè)顯卡驅(qū)動的更新周期比較漫長，大約一個季度推出一次，畢竟專業(yè)軟件的更新頻率沒有游戲來得多，不過由于更新時間更長，因此AMD對于專業(yè)顯卡的優(yōu)化也就更加出色。 專業(yè)版驅(qū)動看的是穩(wěn)定性，還有就是對專業(yè)應用的優(yōu)化支持，目前Radeon Pro Software for Enterprise驅(qū)動已經(jīng)支持了100多款工作站應用，包DassaultSystems SOLIDWORKS ，Adobe Premiere Pro，Autodesk AutoCAD等等。 AMD在8月份發(fā)布了Radeon Pro Software for Enterprise 20.Q3驅(qū)動，本月推出了Radeon Pro Software for Enterprise 20.Q4驅(qū)動，3個月才升級。 其中升級內(nèi)容不多，不過性能提升倒是不小。在具體的性能對比上，AMD使用了SPECviewperf 2020進行對比，在這款軟件的測試中，搭載全新的驅(qū)動的顯卡在某個項目上的成績可以提升83%，十分地給力。而且專業(yè)驅(qū)動也支持7X24小時的不間斷運行，從而確保顯卡的穩(wěn)定性，并廣泛支持各個OEM平臺。

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  • 芯片人才培養(yǎng)刻不容緩，合作共贏的前提是掌握核心技術(shù)

    我國是全球芯片市場的最大消費國和進口國家。2004年,我國芯片產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模為545億,到了2019年,增長至7700億,增速等同于全球增長速度的四倍,我國2019年芯片自給率僅為33%,進口額是出口額的3倍。2020年國務院定下，2025年中國芯片自給率達到70%的目標,芯片國產(chǎn)化任重而道遠。 近期，“國產(chǎn)芯片替代不應成為主旋律，合作競爭才能發(fā)展”這一觀點引起國人對半導體行業(yè)的爭論，對于“閉門造車”，在合作共贏的國際社會還有必要嗎?當然，解決“卡脖子”的根本方法就是實現(xiàn)我國半導體行業(yè)的自主化。 近幾年開始，美國就不斷以安全、貿(mào)易保護等問題不斷對中國企業(yè)實施制裁。尤其是在疫情影響下的今年，更是對代表著國內(nèi)科研水平處于第一梯隊的華為公司進行技術(shù)封鎖。 無理要求任何使用美國技術(shù)或設(shè)備的企業(yè)不得向華為出售芯片，直接導致華為海思自研的麒麟芯片被迫停產(chǎn)，從而出現(xiàn)“只能設(shè)計芯片，卻無法生產(chǎn)”的尷尬局面。國內(nèi)輿論隨之而來的也都是諸如“相關(guān)產(chǎn)業(yè)必須加速進行國產(chǎn)替代、核心技術(shù)不能被卡脖子等等“去美化”的聲音。 隨著美國大選結(jié)果逐漸浮出水面，對中國動不動就實施貿(mào)易制裁、技術(shù)封鎖的特朗普下一屆總統(tǒng)生涯或宣告落幕，這一結(jié)果無疑給眾人傳遞出一種中美關(guān)系會重歸于好的訊息。 其實在建國初期很多產(chǎn)業(yè)一窮二白，國產(chǎn)集成電路也是剛起步，但是那時候科研人員都是勒緊了褲腰帶搞科研。直至上世紀六七十年代，我國的集成電路產(chǎn)業(yè)曾一度領(lǐng)先于日韓企業(yè)。 但是任何產(chǎn)業(yè)在發(fā)展的過程都會面臨著“自力更生“或是”造不如買“的選擇。隨著八十年代市場的逐漸開放，很多產(chǎn)業(yè)都逐漸選擇走”造不如買，買不如租“的發(fā)展路線。 選擇短期利潤最大化的利益驅(qū)使產(chǎn)生“造不如買”的發(fā)展思想。這種思想在今天看來，是多么淺顯簡單卻又很短見，至少對于國產(chǎn)半導體集成電路產(chǎn)業(yè)來講是這樣。正是因為這種思維，導致國內(nèi)半導體等等眾多產(chǎn)業(yè)逐漸走向過度依賴化的今天。 誠然，對于個體企業(yè)而言，選擇利益最大化是企業(yè)經(jīng)營的目的，自主研發(fā)也許會耗費大量的資金，但是從發(fā)展的眼光來看，只有掌握了核心技術(shù)，才能擁有行業(yè)的絕對話語權(quán)。 近十多年來，國內(nèi)逐漸出現(xiàn)由簡單的生產(chǎn)代工、服務制造向技術(shù)科研、創(chuàng)新方向發(fā)展，這種試圖打破過去固有的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)模式的苗頭，如果繼續(xù)發(fā)展下去勢必會影響世界格局，這也讓美國這種老牌資本主義國家感到不安.因此才會出現(xiàn)西方世界以各種“莫須有”的罪名強加在中國企業(yè)身上以便實施制裁。 合作共贏的前提是勢均力敵，不然沒有話語權(quán)，還有很多個“海思麒麟“會停產(chǎn)。合作競爭的本質(zhì)是不脫離技術(shù)進步，因此國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)在擴大體量的同時不能盲目發(fā)展，更不能脫離市場。堅持以市場為導向，培養(yǎng)核心技術(shù)留住人才是國產(chǎn)半導體發(fā)展的關(guān)鍵。 我國半導體行業(yè)的發(fā)展，離不開人才的發(fā)展。然而，今年發(fā)布的《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書(2019—2020年版)》顯示,目前國內(nèi)僅有50余萬人從事集成電路行業(yè),到2022年,我國需要75萬人從事集成電路行業(yè)。也就是說,在2022年之前,我國集成電路行業(yè)人才缺口依然有25萬。 集成電路專業(yè)體系龐大,學生從理論學習到具體實踐還需一定的成長時間,人才短缺的問題,在短時間內(nèi)難以填補。 全球芯片IP市場第五大供應商Imagination的高級總監(jiān)時昕也表示,“整個集成電路行業(yè)對人才的要求是比較高的。以處理器為例,處理器設(shè)計屬于要求較高的方向,我們所需的人才基本上是985碩士級,而且要至少工作個三五年才能比較放心使用?！? 芯片人才培養(yǎng)刻不容緩。相比于理論研究,當務之急是縮短芯片人才從培養(yǎng)階段到投入科研與產(chǎn)業(yè)一線的周期。 作為全球第一的晶圓代工企業(yè),臺積電的重要性不言而喻,也是在今年爆出,自2019年開始,中國大陸已招攬100多位臺積電工程師和經(jīng)理人員,旨在開發(fā)14nm及12nm的芯片制程。據(jù)統(tǒng)計,中國臺灣已經(jīng)有3000多名芯片工程師先后被高薪挖到大陸。 總體來看,我國集成電路人才依然緊缺,而芯片產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)需要多管齊下,積極開展‘產(chǎn)學研’聯(lián)合培養(yǎng)模式,突破高端人才發(fā)展培養(yǎng)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。而國產(chǎn)化的道路注定是無比痛苦的，但以后的發(fā)展途徑卻是受益無窮的。

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  • 對手韓國半導體崛起，國產(chǎn)芯片面臨夾擊

    科技作為第一生產(chǎn)力，而半導體工藝則被認為是科技發(fā)展的重要基石。當前，唯有韓國三星與我國臺灣臺積電能夠?qū)崿F(xiàn)5nm工藝的芯片制造。而韓國半導體一直被認為很強，但是明顯數(shù)據(jù)表示韓國三星在半導體行業(yè)已占據(jù)巨頭地位。而我國在半導體行業(yè)中依舊處于尋找發(fā)展之道的階段，在世界半導體的夾擊中，還有很多需要突破的技術(shù)。 韓媒 BusinessKorea 報道，以三星為代表的韓國企業(yè)在 EUV 光刻技術(shù)方面取得了極大進展。根據(jù)對韓國知識產(chǎn)權(quán)局(KIPO)過去十年(2011-2020)的 EUV 相關(guān)專利統(tǒng)計，在 2014 年達到 88 項的頂峰，2018 年為 55 項，2019 年為 50 項。 據(jù)悉，韓國企業(yè)在 EUV 光刻技術(shù)上一直不斷縮和國外企業(yè)之間的差距。在過去十年里，包括三星電子在內(nèi)的全球公司進行了深入的研究和開發(fā)，以確保技術(shù)領(lǐng)先。最近，代工公司開始使用 5 納米 EUV 光刻技術(shù)來生產(chǎn)智能手機的應用處理器(AP)。 從專利數(shù)量來看，如果按照公司劃分，前六家公司占到總專利申請量的 59%。其中卡爾蔡司(德國)占18%，三星電子(韓國)占15%，ASML(荷蘭)占11%，S&S Tech(韓國)占8%，臺積電(中國臺灣)為6%，SK海力士(韓國)為1%，韓國勢力占比不小。 如果按照詳細的技術(shù)項目來劃分，處理技術(shù)(process technology)的專利申請量占32%;曝光設(shè)備技術(shù)(exposure device technology)的專利申請量占31%;膜技術(shù)(mask technology)占比為 28%，其他為 9%。 在工藝技術(shù)領(lǐng)域，三星電子占39%，臺積電占15%，這意味著兩家公司占54%。在膜領(lǐng)域，S&S Tech占28%，Hoya(日本)占15%，Hanyang University(韓國)占10%，Asahi Glass(日本)占10%，三星電子占9%，韓國半導體在各個領(lǐng)域均在快速進步。 三星近期正式推出了Exynos1080芯片，這是韓國巨頭首款基于5nm工藝的SoC芯片，紙面參數(shù)上來看這款中端芯片性能不錯，當前曝光的基準測試結(jié)果也表明其超過了效果驍龍865。未來，三星Exynos2100的目標已經(jīng)瞄準了高通驍龍875。 通常，三星旗艦手機美國版和中國版都使用高通制造的芯片，其余市場包括歐洲和中東則使用自研的Exynos芯片。如果未來三星Exynos能夠真正崛起的話，那么將會成為超越高通乃至蘋果的存在，稱為綜合實力最強的科技企業(yè)，具備芯片設(shè)計、生產(chǎn)，以及最終手機終端制造幾乎涵蓋一條龍產(chǎn)品鏈。 按照韓國媒體的報道數(shù)據(jù)稱，無論是專利的總量還是工藝技術(shù)領(lǐng)域的專利量，韓國三星的專利量都已經(jīng)達到了臺積電的兩倍有余。盡管目前在最先進的5nm領(lǐng)域臺積電擁有絕對的優(yōu)勢，以及更多的市場份額，但是韓國半導體工業(yè)崛起的速度不容小覷。 據(jù)此形勢，無疑我們正在面對“前狼后虎”的困境。所謂“前狼”，無疑是以美國為首的針對中國科技企業(yè)的圍追堵截，而爭端的核心同樣是小小的芯片。而“后虎”，則意味著我們在大力發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)的同時，也不要忽視來自韓國“虎視眈眈”的潛在威脅。 就在如此嚴峻的半導體產(chǎn)業(yè)國際競爭形勢下，近期國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)再度曝出武漢弘芯爆雷事件，令人唏噓感慨。據(jù)悉，該企業(yè)擁有“國內(nèi)首個能生產(chǎn)7納米工藝ASML高端光刻機”，但卻因為資金斷鏈直接全新原封送去了銀行換取抵押貸款，千億級別投資面臨爛尾。 目前國內(nèi)半導體芯片產(chǎn)業(yè)爆發(fā)，與資本共舞坐上風頭扶搖直上，已經(jīng)嚴重存在過熱的勢頭。中國半導體產(chǎn)業(yè)要想健康發(fā)展自然離不開資本的驅(qū)動，但也更應該培育市場，人才，需求，最終形成良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。單純靠講故事和擊鼓傳花的資本游戲，做不好中國芯。 回顧過往科技發(fā)展歷史，如果說泡沫無法避免那惟愿盡快破裂。當潮水退去洗盡鉛華，那些真正具備實力并胸懷廣大的企業(yè)才能真正凸顯，中國半導體產(chǎn)業(yè)必將走入正軌加速崛起。

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  • 國產(chǎn)光刻膠迎來首條生產(chǎn)線，對7nm芯片制造產(chǎn)生重大影響

    光刻膠是集成電路生產(chǎn)制造的核心材料，也是微電子技術(shù)的微細圖形加工的關(guān)鍵材料之一。光刻膠的質(zhì)量與性能對芯片的成品、性能具有至關(guān)重要的影響，更是集成電路生產(chǎn)制造中產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)門檻最高的微電子化學品之一，也是當前電子領(lǐng)域中重要的基礎(chǔ)應用材料之一。 多年來，光刻膠研發(fā)被列入我國高新技術(shù)計劃、重大科技項目。今年9月28日，國家發(fā)展改革委、科技部、工業(yè)和信息化部以及財政部聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于擴大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》中明確提出，要加快在光刻膠、高強高導耐熱材料、耐腐蝕材料等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。 自美國接二連三在半導體領(lǐng)域發(fā)起出口限制，我國半導體國產(chǎn)化進程也備受關(guān)注。而事實上，當前我國在半導體的設(shè)計、封測以及制造三大關(guān)鍵程序已有了初步的發(fā)展。近日，芯片生產(chǎn)的關(guān)鍵材料——光刻膠領(lǐng)域迎來了一則好消息，預計將對我國7nm芯片生產(chǎn)帶來重大突破。 早期油墨感光產(chǎn)品所用的配方均依賴進口，一旦供給端出現(xiàn)問題，生產(chǎn)就會陷入被動。但自主創(chuàng)新走起來又非常難，特別是國內(nèi)起步晚，很多技術(shù)都被外國壟斷。在實現(xiàn)從“0到1”的突破中，我國企業(yè)面對重大阻力，一方面來自外部環(huán)境，當時業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)大多向海外購買成熟配方直接投產(chǎn)，以便迅速搶占市場;另一方面來自企業(yè)內(nèi)部，不僅關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)遭遇瓶頸，而且研發(fā)出的產(chǎn)品屢屢遭受市場質(zhì)疑。 幸運的是，近年來國家生態(tài)文明建設(shè)力度不斷加大，為公司帶了發(fā)展機遇。面對日益嚴格的環(huán)保核查，國產(chǎn)產(chǎn)品以優(yōu)異的性價比打開了市場銷路，逐步占據(jù)了一定市場份額。 而我國寧波南大光電材料有限公司(以下簡稱“南大光電”)公開宣布，該司首條ArF光刻膠生產(chǎn)線已正式投產(chǎn)，估計項目完全達產(chǎn)后年銷售額將達10億元。目前南大光電已將這款ArF(193nm)光刻膠的樣品已經(jīng)送到客戶手上進行測試，預計將會收到更多訂單。 光刻膠是生產(chǎn)制造集成電路的核心材料，主要起到將作用“將設(shè)計的圖像從模板中轉(zhuǎn)移到晶圓表面合適的位置”的作用。因此，光刻膠的質(zhì)量和性能對芯片最終的成品、性能等具有重要影響。要知道，雖然我國不乏光刻膠生產(chǎn)企業(yè)，但是主要都集中于G線(436nm)、I線(365nm)等低端品種，ArF光刻膠等高端種類幾乎100%依賴進口。 2019年，我國光刻膠市場本土企業(yè)的銷售規(guī)模達到70億元，在全球占據(jù)了約10%的市場份額。然而，若進一步劃分到高端市場，就會發(fā)現(xiàn)，當前全球高端光刻膠制造有95%集中在美國和日本企業(yè)手上，日本信越化學、東京日化等企業(yè)在這其中尤為突出，壟斷了將近90%高端光刻膠市場。 意識到我國在高端半導體材料領(lǐng)域的不足，近年來我國企業(yè)晶瑞股份、上海新陽以及上文提及的南大光電也在積極鉆研，試圖打破美日企業(yè)的壟斷。其中，早在2017年，南大光電就將“ArF193nm光刻膠項目”的開發(fā)提上日程。另外，晶銳股份則選擇了借用“外力”發(fā)展高端光刻膠。 今年9月下旬，晶瑞股份發(fā)布了一則令業(yè)界“為之沸騰”的消息，該司將通過代理商(Singtest Technology PTE.LTD.)從韓國半導體生產(chǎn)商SK海力士(SK Hynix)手上購買一臺ASML光刻機設(shè)備。業(yè)內(nèi)人士指出，這臺光刻機的總價值約為1102.5萬美元(折合約7523萬元人民幣)，是一臺“二手貨”。按照計劃，晶瑞股份將此工具用于高端光刻膠的生產(chǎn)。 要知道，ArF光刻膠對28nm到7nm工藝的芯片生產(chǎn)具有關(guān)鍵作用。而截至目前，我國最大的芯片代工商——中芯國際最先進的芯片制程也才達到了14nm?？紤]到美國自9月中旬就頒布了芯片配件的出口新規(guī)，再加上荷蘭巨頭ASML的EUV光刻機遲遲未到貨，中芯國際的芯片制程發(fā)展也受到一定束縛。 如今，憑借多年自主研發(fā)和實踐積累，我國企業(yè)已逐步掌握了樹脂合成、光敏劑合成、配方設(shè)計及制造工藝控制等電子感光化學品核心技術(shù)，陸續(xù)推出了多種處于行業(yè)領(lǐng)先地位的PCB感光油墨產(chǎn)品，可有效提高電子線路圖形精確度，降低產(chǎn)品次品率，同時可適應PCB技術(shù)向高密度、高精度、多層化發(fā)展的趨勢。而我國供應商在光刻膠領(lǐng)域取得重大突破，意味著中芯國際在半導體材料供應商又多了一層保障。

    半導體 半導體 7nm 光刻膠

  • 芯片產(chǎn)能供不應求，臺積電大規(guī)模下單光刻機

    近半年來，芯片代工幾乎進入行業(yè)旺季，許多芯片訂單超過半年的排隊期。芯片代工廠無法消耗如此之多芯片訂單，導致產(chǎn)能無法趕上市場消耗，許多企業(yè)只能選擇自己購買芯片制造設(shè)備。 而據(jù)TOMSHARDWARE報道，臺積電表示其部署的極紫外光(EUV)光刻工具已占全球安裝和運行總量的50%左右，這意味著其使用的EUV機器數(shù)量超過了業(yè)內(nèi)其他任何一家公司。為了保持領(lǐng)先，臺積電已經(jīng)下單訂購了至少13臺ASML的Twinscan NXE EUV光刻機，將在2021年全年交付，不過具體的交付和安裝時間表尚不清楚。同時，臺積電明年的實際需求可能高達16 - 17臺EUV光刻機。 在搶購EUV光刻機上，雖然臺積電搶占先機，但是臺積電也在為光刻機的事情發(fā)愁，甚至有報道聲稱碰過會將一部分M1芯片交給三星代工，主要還是因為臺積電5nm產(chǎn)能不足，其實我們所講述的產(chǎn)能不足，就是一個相對應的概念，要是市場上面的需求量不多的話，那么就不會出現(xiàn)這種供不應求的事情。 不僅僅是蘋果、高通等科技巨頭都需要用到這種先進的工藝技術(shù)，這里面已經(jīng)不光包含了5nm工藝，就連7nm工藝也是需要用到EUV光刻機的，但是EUV光刻機的數(shù)量確實還有限，雖然我們現(xiàn)在說臺積電斥巨資購買了55臺光刻機，但是這么多臺機器還不夠滿足市場所需嗎? 臺積電使用ASML的Twinscan NXE EUV光刻機在其N7+以及N5節(jié)點上制造芯片，但在未來幾個季度，該公司將增加N6(實際上將在2020年第四季度或2021年第一季度進入HVM)以及同樣具有EUV層的N5P工藝。臺積電對EUV工具的需求正在增加是因為其技術(shù)越來越復雜，更多地方需要使用極紫外光刻工具處理。臺積電的N7+使用EUV來處理最多4層，以減少制造高度復雜的電路時多圖案技術(shù)的使用。 根據(jù)ASML的官方數(shù)據(jù)，2018年至2019年，每月產(chǎn)能約4.5萬片晶圓(WSPM)，一個EUV層需要一臺Twinscan NXE光刻機。隨著工具生產(chǎn)效率的提高，WSPM的數(shù)量也在增長。如果要為一個準備使用N3或更先進節(jié)點制造工藝的GigaFab(產(chǎn)能高于每月10萬片)配備設(shè)備，臺積電在該晶圓廠至少需要40臺EUV光刻設(shè)備。 ASML最新推出的Twinscan NXE:3400B和NXE:3400C光刻系統(tǒng)價格相當昂貴。早在10月份，ASML就透露，其訂單中的4套EUV系統(tǒng)價值5.95億歐元(約合7.03億美元)，因此單臺設(shè)備的成本可能高達1.4875億歐元(1.7575億美元)。也就是說，13套EUV設(shè)備可能要花費臺積電高達22.84億美元。 但在EUV工具方面，錢并不是唯一的考慮因素。ASML是唯一生產(chǎn)和安裝EUV光刻機的公司，它的生產(chǎn)和安裝能力相對有限。在對其生產(chǎn)工藝進行調(diào)整后，該公司認為可以將單臺機器的周期縮減到20周，這樣一來，每年的產(chǎn)能將達到45到50套系統(tǒng)。 今年的前三季度，ASML已經(jīng)出貨了23臺EUV光刻機，預計全年銷售量比2020年原計劃的35臺少一點。截至目前，ASML已累計出貨83臺商用EUV光刻機(其中包括2015年第一季度至2020年第三季度銷售的NXE:3350B、NXE:3400B和NXE:3400C)。如果臺積電官方關(guān)于擁有全球已安裝和運行Twinscan NXE光刻機中約50%這個說法是正確的，那么目前可能已經(jīng)擁有30至40臺EUV光刻機。 臺積電當然不是唯一采購大量EUV光刻機的半導體制造商。三星目前只使用EUV工藝來生產(chǎn)其7LPP和5LPE SoC以及一些DRAM，但隨著三星晶圓廠擴大EUVL工藝在生產(chǎn)上的應用，三星半導體也提高了基于EUV工藝的DRAM的生產(chǎn)，最終將不可避免地采購更多的Twinscan NXE光刻機。預計英特爾也將在2022年開始使用其7nm節(jié)點生產(chǎn)芯片時，將開始部署EUVL設(shè)備，很可能在未來幾年成為EUVL設(shè)備的主要采用者之一。 未來幾年全球?qū)UV光刻機的需求只會增加，但從目前的情況來看，在未來一段時間內(nèi)，臺積電仍將是這些光刻設(shè)備的主要采購者，三星和英特爾將緊隨其后。雖然說現(xiàn)在臺積電在制造技術(shù)上面已經(jīng)在世界穩(wěn)居第一，但是臺積電還是非常依賴光刻機的，要是在短時間內(nèi)無法達到生產(chǎn)效率，即便光刻機數(shù)量增多也無法解決問題。

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