• 華為斷供，市場迎來新“洗牌”

    一、發(fā)展之路愈發(fā)艱難，通信、芯片接連遇挫 去年斷供的系統(tǒng)以及通信技術(shù)，華為都有著比較強(qiáng)悍的技術(shù)積累，一一打破了阻礙，成功實現(xiàn)了自給自足，從而實現(xiàn)了發(fā)展。今年一開始，華為的5G合作就遭遇了挫折。而到了中旬之后，華為的“臨時許可”也沒有再次延期，同時芯片代工制造方面也被阻斷，臺積電被迫斷供。 隨后聯(lián)發(fā)科、高通等企業(yè)的供貨之路也被限制。要知道在芯片技術(shù)方面，美國還是世界上比較強(qiáng)悍的國家，所以一旦美國不提供技術(shù)，那么華為的芯片之路就很難發(fā)展。 其實不僅僅是處理器芯片方面遭遇阻礙，連閃存、屏幕方面也存在著極大的隱患。之前美光、海力士等企業(yè)就表示在規(guī)定期限之后停止供貨華為，三星也表示將會斷供屏幕產(chǎn)品。由此可以看出，華為想要繼續(xù)在手機(jī)行業(yè)發(fā)展可以說是尤為困難。 二、斷供華為沒有好處，企業(yè)陸續(xù)申請合作 在這種情況之下，這些后續(xù)斷供的企業(yè)也并沒有讓華為失望，都和臺積電當(dāng)初一樣，繼續(xù)提交對華為的供貨申請，以保證能夠在規(guī)定期限之后繼續(xù)對華為正常供貨?？梢钥闯鲞@些企業(yè)對華為這個客戶極為重視。因為這些企業(yè)也知道，斷供華為之后對自身的發(fā)展沒有半點好處。 首先就是芯片行業(yè)，華為是手機(jī)大廠，雖然華為使用的是自己設(shè)計的海思麒麟芯片，但是制造方面卻用的是臺積電技術(shù)。而臺積電在制造芯片的時候又需要和上下游供應(yīng)鏈合作，原材料以及其他供應(yīng)鏈產(chǎn)品最終都會用于華為等客戶的身上。所以失去了華為，對華為、臺積電以及上下游供應(yīng)鏈都是一種損失。 與此同時，在手機(jī)還會用到閃存等芯片產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都和處理器一樣，每臺手機(jī)都需要用。以華為每年以億計量的出貨量來說，對這些閃存芯片廠商的重要性也同樣不言而喻。 其次在屏幕方面，盡管目前華為屏幕的主要供應(yīng)商是京東方，但是華為和三星之間也有著合作關(guān)系。因為屏幕當(dāng)中用到的屏幕驅(qū)動芯片其中也包含了美國技術(shù)，所以三星也是無法正常供貨。對此，三星也隨之出手，已經(jīng)遞交了相關(guān)申請，試圖挽回合作關(guān)系。這些芯片巨頭接連出手，對華為來說也是一個好消息了。 三、市場迎來新“洗牌”，“連鎖反應(yīng)”隨之出現(xiàn) 不難看出，所謂的“實體清單”打亂的不僅僅只是美國企業(yè)的發(fā)展路線，更是打亂了其他科技企業(yè)的合作營收。不難想象，如果這些企業(yè)徹底失去了華為，整個市場的格局也將會發(fā)生一系列的改變，市場也會迎來一波新的“洗牌”，這也是為何美國半導(dǎo)體協(xié)會一直都在反對禁止華為。 當(dāng)然，最嚴(yán)重的“連鎖反應(yīng)”其實還是對美國當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體企業(yè)的影響。 因為一旦國產(chǎn)芯片行業(yè)有所成績并且實現(xiàn)量產(chǎn)之后，企業(yè)勢必會減少對美國芯片的采購量。

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  • MacBook和iPad Pro專屬：蘋果基于5nm的A14X芯片將開始量產(chǎn)

    據(jù)外媒MacRumors消息，蘋果公司A14X芯片，也就是Apple Silicon Mac和下一代 iPad Pro會搭載的芯片將于今年第四季度開始大規(guī)模量產(chǎn)。 據(jù)業(yè)內(nèi)消息人士稱，蘋果將從2020年第四季度開始在臺積電為其新型蘋果自研芯片啟動其5nm晶圓，月產(chǎn)量估計為5000-6000晶圓。 基于A14X芯片的Mac 此前有消息稱，蘋果正為即將推出的新一代MacBook和iPad Pro系列作好準(zhǔn)備，該系列采用自行設(shè)計的基于Arm的芯片，它們將使用臺積電的5nm EUV工藝技術(shù)制造。 去年，臺積電宣布對新的5nm節(jié)點技術(shù)進(jìn)行250億美元的投資，以期繼續(xù)保持蘋果處理器的獨家供應(yīng)商，而且它似乎已經(jīng)獲得了回報。 有消息稱，首款搭載Apple Silicon的Mac將是12英寸MacBook，續(xù)航在15-20小時之間。A14X 將采用5納米工藝，基于5nm工藝的A14開發(fā)，性能上要比后者更強(qiáng)。 蘋果首款自研芯片Mac將采用 12 核設(shè)計，8 顆高性能核心，4顆高能效核心，而消息還顯示，蘋果已經(jīng)開始設(shè)計第二代Mac處理器，基于A15芯片。 據(jù)說蘋果接下來要有三場發(fā)布會，9月新iPad、10月iPhone 12，而11月則是上述幾款新品。

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  • 車載AI芯片，未來智能汽車的數(shù)字發(fā)動機(jī)

    未來的智能汽車最核心的器件是車載AI芯片，是智能汽車的數(shù)字發(fā)動機(jī)，意味著未來的智能汽車就是一臺四個輪子上的超級計算機(jī)。當(dāng)下，擁有高算力的車載AI芯片已經(jīng)成為車企們的剛需，將其稱為“通往智能汽車、自動駕駛征途上的最強(qiáng)發(fā)動機(jī)”也不為過。 一、“算法、數(shù)據(jù)、算力，三者缺一不可” “一般來說，人工智能技術(shù)的發(fā)展需要三個要素：數(shù)據(jù)、算法和算力?！痹诮衲耆蛉斯ぶ悄芎蜋C(jī)器人峰會(CCF-GAIR 2020)上，人工智能學(xué)院院長、CCF會士周志華教授表示。 智能汽車是人工智能技術(shù)落地集大成者，其發(fā)展更是需要這三要素的支撐。車輛的智能化演進(jìn)需要源源不斷的數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)又能反哺汽車的升級和迭代。 當(dāng)然，大數(shù)據(jù)本身并不必然意味著大價值。 “數(shù)據(jù)是資源，要得到資源的價值，就必須進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析。今天有效的數(shù)據(jù)分析主要依靠機(jī)器學(xué)習(xí)算法”。周志華教授表示。 當(dāng)下，不少主機(jī)廠、零部件供應(yīng)商的軟件意識都在覺醒，紛紛建立、或者擴(kuò)大自身軟件團(tuán)隊。 奧迪新任 CEO Markus Duesmann 就正在組建新的團(tuán)隊，希望依托大眾集團(tuán)的資源，用200名工程師打造全新的計算機(jī)驅(qū)動車輛系統(tǒng)。 “在數(shù)字化上我們確實落后了。”Duesmann 在奧迪總部接受采訪時說道。“汽車技術(shù)的發(fā)展早已不再以體型論英雄，車輛的電子與電氣化架構(gòu)才最為重要?！痹谒磥?，豪華車和高端型號現(xiàn)在就應(yīng)該靠著算力與傳感器級別來建立與其他產(chǎn)品的差異化。 盡管大眾首批ID.3的軟件問題也還有待解決，但大眾和奧迪對特斯拉發(fā)起的追趕意味不言而明。 更早之前，豐田宣布成立新的控股子公司，專注于開發(fā)自動駕駛、新的汽車操作系統(tǒng)以及高清地圖等軟件業(yè)務(wù)。 在國內(nèi)，上汽集團(tuán)也于7月成立了獨立的軟件團(tuán)隊公司，并表示在2023年將團(tuán)隊規(guī)模擴(kuò)大至2200人。 這種對軟件的加大碼注，無疑會促進(jìn)汽車智能化更快地到來。 打造一輛智能化汽車需要軟硬件的高度耦合。除了軟件，車輛的底層硬件，是更加不可或缺的一部分。 正如余凱在文章中表示： “制約當(dāng)前智能汽車發(fā)展的核心瓶頸就是車載AI芯片的算力不足，算力就好比智能汽車的腦容量，自動駕駛每往上走一級，所需要芯片算力就要翻一個數(shù)量級。要實現(xiàn)完全自動駕駛，我們需要在四個輪子上搭載天河二號級別的計算能力?！? 算力是支撐智能化的根基。如果算力跟不上，再好的算法也無法支撐其功能落地。 二、算力即權(quán)力時代，千帆競發(fā) 趨勢愈發(fā)明朗，車載AI芯片上的競爭愈發(fā)激烈。 當(dāng)下勢頭最為強(qiáng)勁的無疑是英偉達(dá)和特斯拉，雙方的相愛相殺，也成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的大戲。 前腳，英偉達(dá)5月在NVIDIA GTC 2020大會上，黃仁勛發(fā)布了面向自動駕駛領(lǐng)域的Orin系統(tǒng)級芯片(SoC)，采用的是7nm工藝。 后腳，8月份就有報道表示，特斯拉正與博通合作研發(fā)新款HW 4.0自動駕駛芯片，并于明年第四季度大規(guī)模量產(chǎn)，采用臺積電7nm技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。 在性能上，英偉達(dá)的新一代SOC Orin，可以提供200TOPS的運(yùn)算能力，是上一代Xavier SOC的7倍，功耗45W，主要面向L2+級自動駕駛場景。 雖然特斯拉HW 4.0自動駕駛芯片的性能暫時還沒公布，但預(yù)計會比當(dāng)下HW 3.0自動駕駛上的FSD芯片性能要高3倍，預(yù)計明年第四季度大規(guī)模投產(chǎn)。目前FSD芯片算力72TOPS，功耗36W。 如果特斯拉HW 4.0的算力能提升三倍，則比英偉達(dá)的SOC Orin算力更高?？梢?，在車載AI芯片這個賽道上，特斯拉與英偉達(dá)都對頭把交椅虎視眈眈。 當(dāng)然，芯片能力的高低不能只看算力的峰值。 因為在實際場景下，解決問題用到的算力可能一半都不到。算力如何跟算法契合，跑得更加快速而精準(zhǔn)，才是解決具體問題的關(guān)鍵。 地平線也表示：峰值算力只反映AI芯片理論上的最大計算能力，而非在實際AI應(yīng)用場景中的處理能力，有很大的局限性。因此評估AI芯片的性能，本質(zhì)上應(yīng)該關(guān)注做AI任務(wù)的速度和精度，即“多快”和“多準(zhǔn)”。 在這個層面，特斯拉自研的芯片無疑會和內(nèi)部的AI算法更加契合，而英偉達(dá)的通用芯片，無法面向客戶的特定算法進(jìn)行優(yōu)化。 也就說，軟硬結(jié)合才是更硬的道理。 不過無論如何，在這個算力代表著一定權(quán)力的時代，特斯拉和英偉達(dá)都嘗到了實打?qū)嵉奶痤^。 從特斯拉2020年Q2財報來看，特斯拉軟件(包括 Autopilot FSD完全自動駕駛選裝包、OTA付費(fèi)升級以及高級車聯(lián)網(wǎng)功能)現(xiàn)金收入累積超 10 億美金。 馬斯克自己也說：“短期而言，全自動駕駛是遠(yuǎn)超其他功能的最大商機(jī)。”也無怪乎其市值于近日超越豐田，成為全球汽車行業(yè)一哥。 英偉達(dá)的市值也不賴，跟其算力提升一樣蹭蹭蹭往上漲。 截止9月3日，英偉達(dá)市值達(dá)到3541億美元，成為全球市值最高的芯片霸主，而昔日的競爭對手英特爾市值為2222億美元。 據(jù)AI財經(jīng)社報道，一位接近英偉達(dá)和英特爾的人士表示：“實際上英偉達(dá)的營收比英特爾小很多，只有1/7多一點。但AI、自動駕駛等概念，推動了英偉達(dá)的市值高漲?！? 目前，英偉達(dá)的Xavier芯片已經(jīng)搭載在小鵬 P7、以及沃爾沃、奔馳、豐田等車型上。 這里面存在一個邏輯：隨著芯片算力的增強(qiáng)，車企們的數(shù)字化驅(qū)動能力更強(qiáng)，車輛的智能化表現(xiàn)也會更加豐富和高級，同時也能為車輛品牌方帶來更高的溢價空間和銷量。由此，芯片玩家的身價自然也水漲船高。 地平線余凱也在文章中指出，預(yù)計到2030年，每輛汽車的車載AI芯片平均售價將達(dá)1000美元，整個車載AI芯片市場的規(guī)模將達(dá)到1000億美元，成為半導(dǎo)體行業(yè)最大的單一市場。 三、國內(nèi)車載AI芯片的新銳力量 正如中國電動汽車百人會理事長陳清泰所說：在燃油車時代，國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)對零部件的關(guān)注度和投入度都不夠，國內(nèi)汽車行業(yè)也一直飽嘗核心零部件空心化的苦果。尤其是在今年新冠疫情爆發(fā)和國際形勢變化的情況下，這種缺點暴露的更加明顯。 但隨著汽車新四化浪潮的到來，汽車零部件的概念和范疇正在被重新定義。三電技術(shù)、自動駕駛芯片、傳感器、控制器等硬件，還有高精度地圖、網(wǎng)聯(lián)通信、云控平臺、AI軟件算法等，都在成為未來智能汽車的核心技術(shù)。 更重要的是，這些領(lǐng)域的技術(shù)壁壘尚未形成，新進(jìn)入者還有著巨大的創(chuàng)新空間。以車載AI級芯片為例，即便行業(yè)中有特斯拉和英偉達(dá)相愛相殺，但國產(chǎn)新銳獨角獸地平線也逐漸冒出。另一方面瞬息萬變的國際環(huán)境，凸顯了中國缺芯之痛。 去年，地平線推出中國第一款車規(guī)級AI芯片征程2，填補(bǔ)了國內(nèi)汽車芯片產(chǎn)業(yè)的空白。 如前文所提，車載AI芯片不僅在算力方面有著要求，更要與用戶企業(yè)的算法有極強(qiáng)的適配性。 據(jù)地平線余凱介紹，征程2芯片與當(dāng)前國際市場主打的專用ADAS芯片不同，有極強(qiáng)的通用性，可以靈活地支持不同軟件來實現(xiàn)差異化功能。 不僅可以應(yīng)用在車輛的智能駕駛域的ADAS上，還可以應(yīng)用于車輛的智能座艙域的人機(jī)交互應(yīng)用方面。 目前，征程2芯片已經(jīng)陸續(xù)簽下了兩位數(shù)的量產(chǎn)定點車型。 在已經(jīng)量產(chǎn)的長安汽車UNI-T車型上，也可以見到征程2芯片的身影。基于這款芯片，長安汽車與地平線聯(lián)合開發(fā)了智能座艙NPU計算平臺。 得益于「智能」標(biāo)簽的加持，長安UNI-T在短短二十天內(nèi)預(yù)售車輛破萬。在7月，長安UNIT的銷量達(dá)到10081輛，跑進(jìn)7月國產(chǎn)SUV銷量榜的前十。這在國內(nèi)汽車銷量下行的階段，算是一個不錯的成績。 摩根士丹利也在長安汽車二季度的評估報告中表示，長安汽車國產(chǎn)品牌的強(qiáng)勁增長讓人印象深刻，長安CS75 Plus和UNI-T就是典型案例。 這也再次顯示了，智能化功能越來越成為車企車輛銷量提升的關(guān)鍵要素，也逐漸成為汽車行業(yè)分析師關(guān)注的重點。 地平線表示，今年下半年將針對國內(nèi)陸續(xù)推出性能更強(qiáng)大的征程3和征程5芯片。“其中征程3能夠支持泊車輔助等多攝像頭ADAS應(yīng)用，而征程5將達(dá)到單芯片96TOPS的AI算力，組成的自動駕駛計算平臺具備192-384TOPS算力，可支持L3-L4級自動駕駛?！? 當(dāng)然，地平線的生態(tài)圈朋友并非只有主機(jī)廠，其努力和成果正在得到越來越多產(chǎn)業(yè)伙伴的認(rèn)可。 近日，地平線與低速自動駕駛企業(yè)新石器達(dá)成合作，搭載征程2芯片和感知算法的新石器無人車將于今年下半年量產(chǎn)部署。 此前，地平線還和地圖服務(wù)提供商凱立德簽署協(xié)議，雙方將共同打造面向后裝市場的主動安全和眾包地圖方案，實現(xiàn)高精度地圖的動態(tài)更新。 地平線和圖商易圖通合作的前裝高精度地圖產(chǎn)品也將于年內(nèi)面世。地平線正在努力地賦能產(chǎn)業(yè)，擺脫算力對智能汽車的掣肘。

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  • 在9月14日前，華為海思到臺灣包機(jī)運(yùn)回所有麒麟芯片

    美國政府公布了芯片禁令的時間，從9月15日開始，美國便將正式實施這一禁令。禁令表示任何使用了美國技術(shù)和設(shè)備的外國企業(yè)，在未經(jīng)美國允許的情況下，禁止向華為出口芯片。意味著華為將無法在生產(chǎn)、夠買手機(jī)芯片。目前，依靠芯片庫存成為唯一的渠道。 據(jù)爆料，華為海思這幾天會包一臺貨運(yùn)專機(jī)到臺灣，把麒麟與相關(guān)芯片在9月14日之前運(yùn)回所有芯片。 早在8月7日的中國信息化百人會2020峰會上，華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)CEO余承東就曾表示，今年秋天上市的Mate 40，將搭載的麒麟9000可能是華為高端芯片的絕版。 余承東表示，華為Mate 40搭載了我們新一代的麒麟9000芯片，將會擁有更強(qiáng)大的5G能力，更強(qiáng)大的AI處理能力，更強(qiáng)大的CPU和GPU。但華為的芯片生產(chǎn)，只接受了5月15號之前的訂單，到9月15號生產(chǎn)就截止了。 有消息稱，麒麟9000備貨量在1000萬片左右，有約1000萬臺華為手機(jī)可以用上這一芯片，或許可以支撐半年左右。 不過，當(dāng)備貨用完后，華為手機(jī)業(yè)務(wù)，尤其是高端手機(jī)業(yè)務(wù)很快會遇到巨大挑戰(zhàn)。 在美國新一輪禁令之前，華為還能聯(lián)發(fā)科夠買芯片，但8月17日的新禁令把這一渠道也切斷了。 在8月17日升級禁令到來之前，華為自研的麒麟芯片雖然生產(chǎn)受限，但并不影響華為向第三方IC設(shè)計芯片廠商采購，聯(lián)發(fā)科成為華為外購芯片的主要供應(yīng)商。8月28日，聯(lián)發(fā)科證實，目前已經(jīng)依照規(guī)定向美方申請，力爭9月15日之后，可以繼續(xù)向華為出貨。但目前來看，幾乎沒有希望會獲得許可。 在芯片遭遇斷貨的情況下，有分析認(rèn)為華為手機(jī)的銷量面臨較大的下滑壓力。 在昨天的華為2020開發(fā)者大會期間，華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)軟件總裁王成錄博士表示：首先我不知道明年會不會下滑，至少現(xiàn)在還沒有下滑?，F(xiàn)在我們還是在保持著非?？斓脑鲩L。華為現(xiàn)在遇到的困難，當(dāng)然很挑戰(zhàn)，但是我相信我們可以找到解決方案的。我覺得至少華為手機(jī)到今天仍然還在增長，我相信我們有辦法跟國內(nèi)的伙伴一起能夠把這個問題更快地解決。

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  • 從設(shè)備和材料兩個環(huán)節(jié)，分析我國芯片供應(yīng)鏈的發(fā)展水平

    28nm技術(shù)，這是當(dāng)下成熟制程與先進(jìn)制程的分界點。完全掌握了28nm技術(shù)，就意味著市場上絕大部分的芯片需求，目前的芯片種類里，除了對功耗要求比較高的CPU，GPU，AI芯片外，其余的工業(yè)級芯片其實都是用的28nm以上的技術(shù)。比如電視、空調(diào)、汽車、高鐵、火箭、衛(wèi)星、工業(yè)機(jī)器人、電梯、醫(yī)療設(shè)備、智能手環(huán)、無人機(jī)等等，這些驅(qū)動芯片的工藝，都是28nm以上的技術(shù)。 目前不僅中芯國際已經(jīng)掌握了28nm的量產(chǎn)能力，華虹半導(dǎo)體也在2018年實現(xiàn)了28nm芯片的量產(chǎn)，就量產(chǎn)運(yùn)營能力而言，我國是有足夠儲備的。 從設(shè)備和材料兩個環(huán)節(jié)，跟大家分析一下我國芯片供應(yīng)鏈的發(fā)展水平。 一、PART ONE 設(shè)備端 1)硅片設(shè)備 制作硅片，是芯片生產(chǎn)的第一道環(huán)節(jié)，硅單晶爐是制作硅片的主要裝置。 晶盛機(jī)電是該領(lǐng)域龍頭，承擔(dān)過2項國家科技重大專項，硅單晶爐技術(shù)領(lǐng)先，國內(nèi)高端市場占有率第一。 2019 年公司實現(xiàn)營收 31.09 億元，其中單晶爐實現(xiàn)營收21.73 億元，占比近 70%，毛利 8.29 億元，占比 74.93%。中環(huán)股份、滬硅產(chǎn)業(yè)、有研硅股等硅片企業(yè)都是其客戶。 今年上半年，公司完成了8英寸硬軸直拉硅單晶爐、6 英寸碳化硅單晶爐外延設(shè)備的開發(fā)。其中碳化硅單晶爐已經(jīng)交付客戶使用，外延設(shè)備、拋光設(shè)備完成技術(shù)驗證，12英寸半導(dǎo)體單晶爐已經(jīng)在國內(nèi)知名客戶中產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。 此外，公司增加了半導(dǎo)體拋光液、閥門、磁流體部件、16-32 英寸坩堝等新產(chǎn)品的研發(fā)和市場開拓力度，產(chǎn)業(yè)鏈配套優(yōu)勢逐步顯現(xiàn)。晶盛機(jī)電早年從光伏設(shè)備行業(yè)起步，逐步進(jìn)入半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，如今又從單一的硅單晶爐設(shè)備，向切片、拋光、外延設(shè)備等拓展，甚至研發(fā)出了第三代碳化硅半導(dǎo)體設(shè)備。 2)熱處理設(shè)備 熱處理設(shè)備包括臥式爐、立式爐和快速升溫爐(RTP)等，主要是對硅片進(jìn)行氧化、擴(kuò)散、退火等工藝處理。 北方華創(chuàng)是該領(lǐng)域龍頭，在熱處理設(shè)備的各個細(xì)分領(lǐng)域均有成熟的產(chǎn)品線。 今年上半年，公司在長江存儲獲得 3 臺硅刻蝕、3 臺 PVD、2 臺爐管及 5 臺退火設(shè)備訂單，其中硅刻蝕設(shè)備市占率達(dá) 27%。同時在華虹系獲得 3 臺硅刻蝕、1 臺 PVD 及 2 臺退火設(shè)備訂單;在積塔半導(dǎo)體獲得 2 臺刻蝕、4 臺氧化設(shè)備及 1 臺退火設(shè)備訂單。 北方華創(chuàng)不僅是熱處理設(shè)備的龍頭，還是光伏、鋰電、半導(dǎo)體的硅刻蝕、薄膜沉積、清洗設(shè)備，甚至第三代碳化硅半導(dǎo)體設(shè)備的龍頭之一。今年上半年，公司的碳化硅(SiC)長晶爐、刻蝕機(jī)、PVD、PECVD 等第三代半導(dǎo)體設(shè)備開始批量供應(yīng)市場; 12 寸硅刻蝕機(jī)、金屬 PVD、立式氧化/退火爐、濕法清洗機(jī)等多款高端半導(dǎo)體設(shè)備也相繼進(jìn)入量產(chǎn)階段，研發(fā)成果有種下餃子的感覺。 3)光刻設(shè)備 光刻是晶圓生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，包括光刻機(jī)和涂膠顯影機(jī)。 我國的光刻機(jī)技術(shù)比較落后，最先進(jìn)的上海微電子也只能量產(chǎn)90nm的沉浸式光刻機(jī)。 據(jù)報道，上海微電子將在2021年完成首臺28nm國產(chǎn)光刻機(jī)的交付。為了加快我國光刻機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，各方群策群力。 據(jù)悉，張江高科參與了上海微電子的A輪融資，投資成本為2.23億元。業(yè)內(nèi)預(yù)測，考慮在不同市值和不同IPO攤薄比例的情景下，張江高科有望獲得26.6億元到54.9億元之間的稅后投資收益(所得稅率按25%)。 對我國光刻機(jī)技術(shù)形成瓶頸制約的，主要是光學(xué)精密元器件的落后。該領(lǐng)域的龍頭是茂萊光學(xué)，目前已獲科創(chuàng)板IPO受理，主要產(chǎn)品包括精密光學(xué)器件、高端光學(xué)鏡頭和先進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)三大類業(yè)務(wù)，覆蓋深紫外DUV、可見光到遠(yuǎn)紅外全譜段。 茂萊光學(xué)是上海微電子的核心供應(yīng)商之一，2017-2019年，茂萊光學(xué)實現(xiàn)營業(yè)收入分別為1.52億元、1.84億元及2.22億元，復(fù)合增長率達(dá)20.82%。根據(jù)招股書，2019年公司實現(xiàn)了大視場大數(shù)值孔徑顯微物鏡系列產(chǎn)品、高精度快速半導(dǎo)體制造工藝缺陷檢測光學(xué)系統(tǒng)的量產(chǎn)。 同時，也在不斷突破紫外光學(xué)的加工和鍍膜、大口徑高精度透鏡加工等各類技術(shù)，推進(jìn)大口徑干涉系統(tǒng)、光刻機(jī)光學(xué)系統(tǒng)、車載激光雷達(dá)等高端鏡頭和系統(tǒng)的國產(chǎn)化研發(fā)。 除了在半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的開拓，公司在AR/VR、自動駕駛等領(lǐng)域，也成功進(jìn)入了微軟、臉譜、谷歌旗下自動駕駛平臺的供應(yīng)鏈體系。 在涂膠顯影機(jī)領(lǐng)域，芯源微是行業(yè)龍頭。 在國內(nèi)的涂膠顯影設(shè)備市場上，日本東京電子壟斷了90%的份額，芯源微的市占率為5%左右，是我國唯一能突破28nm技術(shù)的公司。光刻機(jī)是主要瓶頸，茂萊光學(xué)的深紫外DUV光學(xué)技術(shù)正在研發(fā)中。 4)刻蝕設(shè)備 刻蝕是硅片進(jìn)行光刻之后最重要的流程，包括硅刻蝕、金屬刻蝕和介質(zhì)刻蝕設(shè)備等。 目前，我國的刻蝕設(shè)備是比較先進(jìn)的，中微公司的第二代電介質(zhì)刻蝕設(shè)備已廣泛應(yīng)用于28到7nm后段制程以及10nm前段制程，北方華創(chuàng)的硅刻蝕機(jī)也在14nm工藝上取得了重大進(jìn)展。 中微公司是該領(lǐng)域的龍頭，2020 年上半年公司實現(xiàn)營業(yè)收入 9.78 億元，同比增 22.14%，實現(xiàn)歸母凈利潤 1.19 億元，同比增 291.98%。 其中，刻蝕設(shè)備營收約 6.13 億元，同比增長約72.53%，在整體營收中占比超過一半。 公司是國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備研發(fā)投入強(qiáng)度最大的公司之一，最新定增融資約100億元，用于研發(fā)7nm 以下制程的 CCP 刻蝕設(shè)備、介質(zhì)刻蝕設(shè)備、高端 MEMS 等離子體刻蝕設(shè)備、先進(jìn)3nm技術(shù)的多晶硅刻蝕、3D NAND 多層臺階刻蝕、ALE 原子層刻蝕設(shè)備、CVD 設(shè)備等。 5)離子注入設(shè)備 硅片刻蝕后，需要將一些特殊的雜質(zhì)離子注入到硅襯底去，這就是離子注入機(jī)。 離子注入機(jī)是半導(dǎo)體晶圓制造設(shè)備中，難度和單價僅次于光刻機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備，此前由美國AMAT 和 Axcelis 兩大公司壟斷約 70%份額。 我國該領(lǐng)域的龍頭是萬業(yè)企業(yè)旗下的凱世通，背后大股東是上海浦東科技投資公司，我國頂級的科技創(chuàng)投勢力之一。 凱世通2009年成立，早期主要從事光伏行業(yè)的離子注入設(shè)備研發(fā)，出貨量排名世界第一。近兩年，公司開始切入半導(dǎo)體領(lǐng)域，全力推進(jìn)“高能離子注入機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究及樣機(jī)驗證”的研發(fā)工作。 2019年，凱世通的晶圓離子注入機(jī)已獲得國內(nèi)12英寸晶圓廠和主流存儲器芯片廠的產(chǎn)線驗證，產(chǎn)品在束流強(qiáng)度指標(biāo)上表現(xiàn)優(yōu)秀。另外，中國電子科技集團(tuán)旗下的電科裝備也已經(jīng)研制出了大束流28nm高能離子注入機(jī)，并在中芯國際12英寸生產(chǎn)線現(xiàn)場進(jìn)行使用。 6)薄膜沉積設(shè)備 薄膜沉積工藝，分為物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)和外延三大類。 北方華創(chuàng)的PVD設(shè)備已經(jīng)用于28nm生產(chǎn)線中，14nm工藝設(shè)備也已實現(xiàn)重大進(jìn)展。沈陽拓荊的PECVD設(shè)備已在中芯國際40-28nm產(chǎn)線使用，ALD設(shè)備也在14nm工藝產(chǎn)線通過驗證。 7)拋光設(shè)備 晶圓制造的后期，需要對硅片表面進(jìn)行平坦化處理，這就用到了拋光機(jī)。 該領(lǐng)域的龍頭是華海清科，目前處于科創(chuàng)板上市輔導(dǎo)中。 華海清科成立于2013年，實際控制人為清華大學(xué)，核心團(tuán)隊成員來自清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點實驗室。 根據(jù)中國國際招標(biāo)網(wǎng)的信息，今年上半年，華海清科在華虹半導(dǎo)體(無錫)項目獲得3臺CMP，累計獲得5臺CMP訂單，在該產(chǎn)線的CMP 市占率是38%。此外，華海清科還中標(biāo)上海新昇1臺CMP設(shè)備，在長江存儲的CMP設(shè)備份額為14.9%。 華海清科還參與了國家02專項項目——“28-14nm拋光設(shè)備及工藝、配套材料產(chǎn)業(yè)化”項目，是我國在拋光設(shè)備領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。 8)清洗設(shè)備 幾乎所有工藝流程都需要清洗環(huán)節(jié)，這就用到了清洗設(shè)備。 盛美半導(dǎo)體是該領(lǐng)域的龍頭，目前科創(chuàng)板上市申請已獲受理，并已在2017年美國納斯達(dá)克上市。 在國內(nèi)的國產(chǎn)清洗設(shè)備市場中，盛美占據(jù)80%左右的市場份額，其余20%則由北方華創(chuàng)、芯源微和至純科技三家公司瓜分。 除了盛美，北方華創(chuàng)的清洗設(shè)備也能滿足28nm技術(shù)節(jié)點的需求。 作為行業(yè)龍頭，盛美半導(dǎo)體在2009年就研發(fā)出了第一款兆聲波清洗技術(shù)SAPS，并進(jìn)入到SK海力士的無錫生產(chǎn)線。此后，陸續(xù)研發(fā)出了TEBO、Tahoe等全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體清洗技術(shù)，技術(shù)節(jié)點正向5nm、3nm等先進(jìn)制程工藝不斷突破。 9)檢測設(shè)備 測試設(shè)備包括工藝檢測設(shè)備、硅片測試設(shè)備和晶圓中測設(shè)備等，晶圓中測設(shè)備又包括探針卡、探針臺和測試機(jī)等，種類繁多。 該領(lǐng)域的龍頭是賽騰股份，公司通過收購日本Optima進(jìn)入半導(dǎo)體檢測設(shè)備領(lǐng)域，客戶包括了三星、SK 海力士、臺積電等頂級大廠。 目前世界芯片檢測設(shè)備由美國科磊、應(yīng)用材料、日本日立三家公司壟斷，合計市占率高達(dá)75%。我國的國產(chǎn)化率在5%以下，賽騰股份瞅準(zhǔn)機(jī)會，2019年9月以1.6億元收購了日本Optima株式會社67.53%股份。 Optima的規(guī)模雖然不大，2018年實現(xiàn)收入1.79億元、凈利潤3070.55萬元。 但由于發(fā)展時間較早，在晶圓邊緣檢測、晶圓正面/背面檢測、宏觀檢測、針孔檢測等晶圓缺陷檢測設(shè)備上有成熟的產(chǎn)品線，技術(shù)儲備對國內(nèi)來說是稀缺的。通過母公司的穿針引線，目前其設(shè)備正陸續(xù)進(jìn)入到國內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)線中。截至2020年上半年，Optima的主要國內(nèi)客戶包括上海新昇、中環(huán)半導(dǎo)體、西安奕斯偉硅片等。 二、PART TWO 材料端 1)硅片 硅片是制作芯片的基底，也是占半導(dǎo)體材料市場比重最大的環(huán)節(jié)。 在國際市場上，日本的信越化學(xué)、住友勝高、德國的世創(chuàng)、臺灣的環(huán)球晶圓為全球四大龍頭，市場合計占比80%以上。我國的龍頭是滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份，雖然規(guī)模尚小，但12英寸大硅片已完全能滿足28nm技術(shù)需求。 其中以滬硅產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大，目前已完成了上海新晟、新傲科技、Okmetic三大子公司布局，產(chǎn)品覆蓋中芯國際、臺積電等知名企業(yè)，預(yù)計2021-2022年12英寸大硅片產(chǎn)能可達(dá)60萬片\月。 在新產(chǎn)品的研發(fā)方面，目前公司已開展“20-14nm”的國家02 專項研發(fā)進(jìn)度，正在認(rèn)證或研發(fā)過程中的產(chǎn)品規(guī)格超過 30 種，包括應(yīng)用于 14nm 邏輯芯片、19nm DRAM 芯片及 128 層 3D NAND 產(chǎn)品等。 2)電子特種氣體 半導(dǎo)體生產(chǎn)中幾乎每個環(huán)節(jié)都要用到電子特氣，因此被稱為半導(dǎo)體制造的“血液”和“糧食”。 電子特氣的純度直接決定了產(chǎn)品的性能、集成度和成品率，這是僅次于硅片的第二大晶圓制造材料。 國際市場上，美國空氣化工、普萊克斯、德國林德、法國液化空氣、日本大陽日酸等五大公司控制著全球90%以上的市場份額，形成寡頭壟斷的局面。 在國內(nèi)市場，雖然國產(chǎn)化率還不高，但國產(chǎn)替代速度是比較快的，本土具有競爭力的企業(yè)包括華特氣體、南大光電、昊華科技、雅克科技、金宏氣體等。 目前，華特氣體的部分產(chǎn)品已批量供應(yīng)7nm、14nm等晶圓產(chǎn)線，部分氟碳類產(chǎn)品已被臺積電7nm以下工藝使用。 公司研發(fā)出的20種進(jìn)口替代產(chǎn)品已實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，其中Ar/F/Ne混合氣、Kr/Ne混合氣、Ar/Ne混合氣、Kr/F/Ne混合氣4種光刻氣產(chǎn)品2017年在國內(nèi)市場占有率位居第一，高達(dá)60%。 華特氣體也通過了全球最大光刻機(jī)供應(yīng)商ASML公司的產(chǎn)品認(rèn)證，并為中芯國際、華虹宏力等一線企業(yè)供貨。相對來說，南大光電的產(chǎn)品以磷烷、砷烷等混合氣體為主，市場集中在LED、面板等行業(yè)，半導(dǎo)體特種氣體仍處于開拓階段。 昊華科技的產(chǎn)品以含氟電子氣體(三氟化氮、六氟化硫)為主，市場集中在電力、軍工、光伏領(lǐng)域，半導(dǎo)體特種氣體仍處于開拓階段。雅克科技通過收購成都科美特切入氟碳類氣體行業(yè)，市場集中在電力行業(yè)，并小規(guī)模為臺積電、美國intel、美國TI等企業(yè)供貨。 3)光刻膠 光刻膠是配套光刻機(jī)使用的特殊材料，市場規(guī)模不大，卻是摩爾定律得以不斷推進(jìn)的關(guān)鍵材料之一。 國際市場上，光刻膠由日本的TOK、JSR、富士膠片、信越化學(xué)、住友化學(xué)，美國的陶氏化學(xué)等六大公司壟斷。 國內(nèi)的光刻膠企業(yè)包括北京科華、上海新陽、晶瑞股份、南大光電、蘇州瑞紅、恒坤股份等，目前技術(shù)進(jìn)步很快，處于你追我趕的階段。 本土龍頭是北京科華，這是國內(nèi)目前唯一能匹配荷蘭ASML光刻機(jī)產(chǎn)線供貨的光刻膠公司，彤程新材通過受讓北京科華 33.70%的股權(quán)為其第一大股東。 科華的光刻膠產(chǎn)品涵蓋KrF、I-line、G-line、紫外寬譜等各細(xì)分領(lǐng)域，客戶包括中芯國際、華潤上華、杭州士蘭、吉林華微電子、三安光電、華燦光電、德豪光電等。 另外，上海新陽也在 IC 制造用 ArF 干法、KrF 厚膜膠、I 線等高端光刻膠領(lǐng)域取得重大突破，在建的19000噸/年ArF(干法)光刻膠項目預(yù)計2022年達(dá)產(chǎn)。過1-2年將可實現(xiàn)28nm產(chǎn)線的落地。 4)CMP 拋光材料 拋光液和拋光墊是配合拋光設(shè)備使用的，是CMP拋光工藝的關(guān)鍵材料。 國際市場上，拋光墊由美國陶氏化學(xué)(約80%份額)、美國卡博特、日本東麗等三家公司壟斷，拋光液由美國的卡博特(約36%份額)、陶氏杜邦、VSM、日本日立、富士美等五家公司壟斷。 都是被美國、日本兩國的少數(shù)幾個企業(yè)把持，主要是由于市場規(guī)模不大，技術(shù)門檻高，并且晶圓廠為了生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定，不愿意輕易更換供應(yīng)商。 結(jié)果就是行業(yè)格局的高度集中，新進(jìn)入者難以找到發(fā)展的機(jī)會。拋光液領(lǐng)域的龍頭是安集科技，產(chǎn)品已在14nm技術(shù)的芯片產(chǎn)線實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，10-7nm技術(shù)節(jié)點正在研發(fā)中，中芯國際、長江存儲、臺積電、三安光電均為公司客戶。 公司目前擁有拋光液總產(chǎn)能13314.34噸/年，在建產(chǎn)能16100噸/年，在拋光液中使用的CeO2磨料的專利數(shù)量位居全球第一。 公司 2020 年上半年營業(yè)收入為 1.92 億元，同比增長 48.56%，發(fā)展迅猛。 拋光墊領(lǐng)域的龍頭是鼎龍股份，2020年上半年拋光墊營收 0.21 億元，同比增加 2145.96%，開始進(jìn)入早期放量階段。 公司上半年在國內(nèi)多個晶圓廠長江存儲、武漢新芯、中芯國際、合肥長鑫等取得重大進(jìn)展，拋光墊產(chǎn)品已獲得大客戶的量產(chǎn)驗證。 就技術(shù)而言，2020 年上半年推出了DH3110/DH3310 等應(yīng)用于先進(jìn)制程的產(chǎn)品，匹配于28nm 技術(shù)節(jié)點的拋光墊產(chǎn)品已經(jīng)成熟，研發(fā)進(jìn)度已推進(jìn)到 14nm 階段。 5)高純濕電子化學(xué)品 超凈高純試劑是指主體成分純度高于99.99%的化學(xué)試劑，主要用于芯片的清洗、蝕刻等制造領(lǐng)域。 這個領(lǐng)域的集中度相對較低，歐美、日韓、臺灣、中國大陸都有企業(yè)能夠生產(chǎn)，我國的主要廠家包括上海新陽、晶瑞股份、江化微、浙江凱圣和江陰潤瑪?shù)取Ｆ渲?，龍頭是上海新陽，其超純電鍍硫酸銅電鍍液已成功進(jìn)入中芯國際、海力士的28nm工藝制造過程。 晶瑞股份也是重要的供應(yīng)商，超純雙氧水、超純氨水及在建的高純硫酸等主導(dǎo)產(chǎn)品已達(dá)到G5等級，其它高純化學(xué)品均普遍在G3、G4等級。 6)靶材 在晶圓制造和測試封裝兩個環(huán)節(jié)需要使用靶材，目前芯片工藝中，45-28nm主要使用純銅鋁和銅錳合金靶材。 當(dāng)芯片制程在20nm以下，尤其是小于7nm時，鈷靶材在填滿能力、抗阻力和可靠度三方面優(yōu)勢明顯。 國際市場上，日本的日礦金屬、東曹和美國的霍尼韋爾、普萊克斯四家企業(yè)占據(jù)80%的份額。國內(nèi)企業(yè)主要有阿石創(chuàng)、隆華科技、有研新材和江豐電子等。 其中，阿石創(chuàng)、隆華科技產(chǎn)品主要用于面板、觸控，江豐電子產(chǎn)品在半導(dǎo)體、太陽能光伏和面板領(lǐng)域均有覆蓋，有研新材主要生產(chǎn)半導(dǎo)體靶材。 龍頭是江豐電子，目前已可量產(chǎn)用于90-7nm半導(dǎo)體芯片的鉭、銅、鈦、鋁靶材，其中鉭靶材在臺積電7nm芯片中已量產(chǎn)，5nm技術(shù)節(jié)點產(chǎn)品也已進(jìn)入驗證階段。 有研新材的靶材營收規(guī)模不及江豐電子，但也能生產(chǎn)8-12英寸的鋁、鈦、銅、鈷、鉭半導(dǎo)體用靶材，客戶覆蓋中芯國際、臺積電、聯(lián)電等芯片企業(yè)。 三、總結(jié) 我國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展階段，每個細(xì)分領(lǐng)域都有龍頭企業(yè)在卡位研發(fā)，技術(shù)的進(jìn)步日新月異。 許多環(huán)節(jié)，雖然媒體上都表示技術(shù)難度很大，大部分市場被跨國巨頭壟斷，國產(chǎn)化率很低。 但實際上，就今年的業(yè)界推進(jìn)情況來看，幾乎所有環(huán)節(jié)(除了光刻機(jī))，都已經(jīng)有28nm技術(shù)的國產(chǎn)設(shè)備和材料處于生產(chǎn)線驗證階段。目前的瓶頸，主要就在光刻機(jī)。

    半導(dǎo)體 設(shè)備 材料 芯片產(chǎn)業(yè)鏈

  • 三大芯片巨頭強(qiáng)攻先進(jìn)3D封裝

    過去十年各種計算工作負(fù)載飛速發(fā)展，而摩爾定律卻屢屢被傳將走到盡頭。面對多樣化的計算應(yīng)用需求，為了將更多功能 " 塞 " 到同一顆芯片里，先進(jìn)封裝技術(shù)成為持續(xù)優(yōu)化芯片性能和成本的關(guān)鍵創(chuàng)新路徑。臺積電、英特爾、三星均在加速 3D 封裝技術(shù)的部署。 今年 8 月，這三大芯片制造巨頭均亮出，使得這一戰(zhàn)場愈發(fā)硝煙四起。 ▲英特爾封裝技術(shù)路線圖 通過三大芯片制造巨頭的先進(jìn)封裝布局，我們可以看到在接下來的一年，3D 封裝技術(shù)將是超越摩爾定律的重要殺手锏。 一、先進(jìn)封裝：將更多功能塞進(jìn)一顆芯片 此前芯片多采用 2D 平面封裝技術(shù)，但隨著異構(gòu)計算應(yīng)用需求的增加，能將不同尺寸、不同制程工藝、不同材料的芯片集成整合的 3D 封裝技術(shù)，已成為兼顧更高性能和更高靈活性的必要選擇。 從最新 3D 封裝技術(shù)落地進(jìn)展來看，英特爾 Lakefield 采用 3D 封裝技術(shù) Foveros，臺積電的 3D 封裝技術(shù) SoIC 按原計劃將在 2021 年量產(chǎn)，三星的 3D 封裝技術(shù)已應(yīng)用于 7nm EUV 芯片。 為什么要邁向先進(jìn)封裝技術(shù)?主要原因有二點，一是迄今處理器的大多數(shù)性能限制來自內(nèi)存帶寬，二是生產(chǎn)率提高。 一方面，存儲帶寬的開發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于處理器邏輯電路的速度，因此存在 " 內(nèi)存墻 " 的問題。 在傳統(tǒng) PCB 封裝中，走線密度和信號傳輸速率難以提升，因而內(nèi)存帶寬緩慢增長。而先進(jìn)封裝的走線密度短，信號傳輸速率有很大的提升空間，同時能大大提高互連密度，因而先進(jìn)封裝技術(shù)成為解決內(nèi)存墻問題的主要方法之一。 另一方面，高性能處理器的體系架構(gòu)越來越復(fù)雜，晶體管的數(shù)量也在增加，但先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝仍然很昂貴，并且生產(chǎn)率也不令人滿意。 在半導(dǎo)體制造中，芯片面積越小，往往成品率越高。為了降低使用先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)的成本并提高良率，一種有效的方法是將大芯片切分成多個小芯片，然后使用先進(jìn)的封裝技術(shù)將它們連接在一起。 在這一背景下，以臺積電、英特爾、三星為代表的三大芯片巨頭正積極探索 3D 封裝技術(shù)及其他先進(jìn)封裝技術(shù)。 二、臺積電的3D封裝組合拳 今年 8 月底，臺積電推出 3DFabric 整合技術(shù)平臺，旨在加快系統(tǒng)級方案的創(chuàng)新速度，并縮短上市時間。 臺積電 3DFabric 可將各種邏輯、存儲器件或?qū)Ｓ眯酒c SoC 集成在一起，為高性能計算機(jī)、智能手機(jī)、IoT 邊緣設(shè)備等應(yīng)用提供更小尺寸的芯片，并且可通過將高密度互連芯片集成到封裝模塊中，從而提高帶寬、延遲和電源效率。 3DFabric 由臺積電前端和后端封裝技術(shù)組成。 前端 3D IC 技術(shù)為臺積電 SoIC 技術(shù)，于 2018 年首次對外公布，支持 CoW(Chip on Wafer)和 WoW(Wafer on Wafer)兩種鍵合方式。 ▲ a 為芯片分割前的 SoC;b、c、d 為臺積電 SoIC 服務(wù)平臺支持的多種分區(qū)小芯片和重新集成方案 通過采用硅穿孔(TSV)技術(shù)，臺積電 SoIC 技術(shù)可達(dá)到無凸起的鍵合結(jié)構(gòu)， 從而可將不同尺寸、制程、材料的小芯片重新集成到一個類似 SoC 的集成芯片中，使最終的集成芯片面積更小，并且系統(tǒng)性能優(yōu)于原來的 SoC。 臺積電后端技術(shù)包括 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)和 InFO(Integrated Fan-out)系列封裝技術(shù)，已經(jīng)廣泛落地。例如今年全球 TOP 500 超算榜排名第一的日本超算 " 富岳 " 所搭載的 Fujitsu A64FX 處理器采用了臺積電 CoWoS 封裝技術(shù)，蘋果手機(jī)芯片采用了臺積電 InFO 封裝技術(shù)。 此外，臺積電擁有多個專門的后端晶圓廠，負(fù)責(zé)組裝和測試包括 3D 堆疊芯片在內(nèi)的硅芯片，將其加工成封裝后的設(shè)備。 這帶來的一大好處是，客戶可以在模擬 IO、射頻等不經(jīng)常更改、擴(kuò)展性不大的模塊上采用更成熟、更低成本的半導(dǎo)體技術(shù)，在核心邏輯設(shè)計上采用最先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)，既節(jié)約了成本，又縮短了新產(chǎn)品的上市時間。 臺積電 3DFabric 將先進(jìn)的邏輯、高速存儲器件集成到封裝模塊中。在給定的帶寬下，高帶寬內(nèi)存(HBM)較寬的接口使其能以較低的時鐘速度運(yùn)行，從而減少功耗。 如果以數(shù)據(jù)中心規(guī)模來看，這些邏輯和 HBM 器件節(jié)省的成本十分可觀。 三、英特爾用"分解設(shè)計"策略打出差異化優(yōu)勢 和臺積電相似，英特爾也早已在封裝領(lǐng)域布局了多種維度的先進(jìn)封裝技術(shù)。 在 8 月 13 日的 2020 年英特爾架構(gòu)日上，英特爾發(fā)布一個全新的混合結(jié)合(Integrated Fan-out)技術(shù)，使用這一技術(shù)的測試芯片已在 2020 年第二季度流片。 相比當(dāng)前大多數(shù)封裝技術(shù)所使用的熱壓結(jié)合(Thermocompression bonding)技術(shù)，混合結(jié)合技術(shù)可將凸點間距降到 10 微米以下，提供更高互連密度、更高帶寬和更低功率。 ▲英特爾混合結(jié)合技術(shù) 此前英特爾已推出標(biāo)準(zhǔn)封裝、2.5D 嵌入式多互連橋(EMIB)技術(shù)、3D 封裝 Foveros 技術(shù)、將 EMIB 與 Foveros 相結(jié)合的 Co-EMIB 技術(shù)、全方位互連(ODI)技術(shù)和多模 I/O(MDIO)技術(shù)等，這些封裝互連技術(shù)相互疊加后，能帶來更大的可擴(kuò)展性和靈活性。 據(jù)英特爾研究院院長宋繼強(qiáng)介紹：" 封裝技術(shù)的發(fā)展就像我們蓋房子，一開始蓋的是茅廬單間，然后蓋成四合院，最后到高樓大廈。以 Foveros 3D 來說，它所實現(xiàn)的就是在建高樓的時候，能夠讓線路以低功率同時高速率地進(jìn)行傳輸。" 他認(rèn)為，英特爾在封裝技術(shù)的優(yōu)勢在于，可以更早地知道未來這個房子會怎么搭，也就是說可以更好地對未來芯片進(jìn)行設(shè)計。 面向未來的異構(gòu)計算趨勢，英特爾推出 " 分解設(shè)計(Digression design)" 策略，結(jié)合新的設(shè)計方法和先進(jìn)的封裝技術(shù)，將關(guān)鍵的架構(gòu)組件拆分為仍在統(tǒng)一封裝中單獨晶片。 也就是說，將原先整個 SoC 芯片 " 化整為零 "，先做成如 CPU、GPU、I/O 等幾個大部分，再將 SoC 的細(xì)粒度進(jìn)一步提升，將以前按照功能性來組合的思路，轉(zhuǎn)變?yōu)榘淳?IP 來進(jìn)行組合。 這種思路的好處是，不僅能提升芯片設(shè)計效率、減少產(chǎn)品化的時間，而且能有效減少此前復(fù)雜設(shè)計所帶來的 Bug 數(shù)量。 " 原來一定要放到一個晶片上做的方案，現(xiàn)在可以轉(zhuǎn)換成多晶片來做。另外，不僅可以利用英特爾的多節(jié)點制程工藝，也可以利用合作伙伴的工藝。" 宋繼強(qiáng)解釋。 這些分解開的小部件整合起來之后，速度快、帶寬足，同時還能實現(xiàn)低功耗，有很大的靈活性，將成為英特爾的一大差異性優(yōu)勢。 四、三星首秀3D封裝技術(shù)，可用于7nm工藝 除了臺積電和英特爾外，三星也在加速其 3D 封裝技術(shù)的部署。 8 月 13 日，三星也公布了其 3D 封裝技術(shù)為 "eXtended-Cube"，簡稱 "X-Cube"，通過 TSV 進(jìn)行互連，已能用于 7nm 乃至 5nm 工藝。 據(jù)三星介紹，目前其 X-Cube 測試芯片可以做到將 SRAM 層堆疊在邏輯層上，可將 SRAM 與邏輯部分分離，從而能騰出更多空間來堆棧更多內(nèi)存。 ▲三星 X-Cube 測試芯片架構(gòu) 此外，TSV 技術(shù)能大幅縮短裸片間的信號距離，提高數(shù)據(jù)傳輸速度和降低功耗。 三星稱，該 3D 封裝技術(shù)在速度和功效方面實現(xiàn)了重大飛躍，將幫助滿足5G、AI、AR、VR、HPC、移動和可穿戴設(shè)備等前沿應(yīng)用領(lǐng)域的嚴(yán)格性能要求。 五、結(jié)語：三大芯片巨頭強(qiáng)攻先進(jìn)封裝 在 2020 年，圍繞 3D 封裝技術(shù)的戰(zhàn)火繼續(xù)升級，臺積電、英特爾、三星這三大先進(jìn)芯片制造商紛紛加碼，探索更廣闊的芯片創(chuàng)新空間。盡管這些技術(shù)方法的核心細(xì)節(jié)有所不同，但殊途同歸，都是為了持續(xù)提升芯片密度、實現(xiàn)更為復(fù)雜和靈活的系統(tǒng)級芯片，以滿足客戶日益豐富的應(yīng)用需求。應(yīng)用需求的持續(xù)多元化，散熱技術(shù)以及先進(jìn)封裝技術(shù)的融合都成為未來芯片制造商的重點挑戰(zhàn)。

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  • 韓企芯片供應(yīng)中斷 ，華為半導(dǎo)體供應(yīng)鏈震蕩

    據(jù)韓國媒體報道，由于受到美國政府進(jìn)一步加強(qiáng)對于華為制裁措施的影響，韓國三星電子與SK海力士(下稱“海力士”)將在禁令預(yù)定生效的9月15日起，停止對華為提供存儲類芯片。 根據(jù)原有美國方面的制裁措施，韓系兩家企業(yè)曾內(nèi)部評估使用美國生產(chǎn)的設(shè)備不足50%而不受制裁影響，但由于隨后美國商務(wù)部加強(qiáng)了制裁措施，將受影響的范圍擴(kuò)大至使用美國設(shè)備、軟件及設(shè)計的所有芯片企業(yè)，最后決定停止供應(yīng)。 韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會常務(wù)副會長黃喆周向第一財經(jīng)記者表示，目前的韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)體系為少部分大企業(yè)帶動許許多多中小型供應(yīng)商的發(fā)展模式，若這些芯片巨頭無法尋找到比華為更加穩(wěn)定的供應(yīng)商，會使韓國芯片產(chǎn)業(yè)整體遭受危機(jī)，成為這些供應(yīng)鏈體系的生死考驗。 根據(jù)華為方面公布的數(shù)據(jù)，2019年華為共從韓國企業(yè)購入了11.85萬億韓元的產(chǎn)品，主要由芯片、半導(dǎo)體制品及顯示器組成，而該金額占據(jù)當(dāng)年度韓國對華出口的電子裝備總額的近6%。 1、韓企芯片供應(yīng)或被中斷 8月17日，美國商務(wù)部公布針對華為的新一輪制裁措施，一是進(jìn)一步限制華為獲取美國技術(shù)的能力，重點限制美國以外企業(yè)用美國軟件設(shè)計的芯片，二是將38家華為下屬企業(yè)加入實體清單，主要涉及華為云，使華為旗下被出口管制的企業(yè)達(dá)到152家。 “這一修訂將進(jìn)一步限制華為獲取外國芯片的能力，只要這些芯片是用美國軟件或技術(shù)開發(fā)或制造的，它們將受到與美國芯片一樣的限制?！泵绹虅?wù)部聲明。 根據(jù)華為方面公布的數(shù)據(jù)，2019年華為共從韓國企業(yè)購入了11.85萬億韓元的產(chǎn)品，主要由芯片、半導(dǎo)體制品及顯示器組成，其中韓國企業(yè)中，三星以及海力士均為華為的重要供應(yīng)商。 據(jù)記者了解，華為從三星電子、SK海力士兩家韓系企業(yè)購入部分DRAM、閃存等存儲類芯片，并搭載于中檔智能手機(jī)，其中三星電子被華為列為“金牌”供應(yīng)商之一。根據(jù)相關(guān)財報，2019年華為系三星電子半導(dǎo)體事業(yè)部(DS事業(yè)部)的五大客戶之一，為華為供應(yīng)智能手機(jī)存儲芯片、顯示器芯片等產(chǎn)品。 而SK海力士的財報顯示，2019年該公司對華銷量，占總銷售額的比重首度接近50%，達(dá)到46.6%，這也被視為中韓兩國產(chǎn)業(yè)具有合作前景及互補(bǔ)性的重要印證，華為的訂單額占據(jù)海力士公司年度訂單總額的9.5%。 韓國新韓證券分析師李先燁認(rèn)為，從短期來看，三星電子、SK海力士、LG顯示器等關(guān)聯(lián)公司的業(yè)績不太可能會出現(xiàn)大的變化，但在第四季度的財報上則會有所體現(xiàn)，尤其是兩大韓系芯片企業(yè)的對華銷售份額仍處于高位的背景下，若無法尋找到類似于華為的“大客戶”，可能會使這些企業(yè)的業(yè)績及投資者期望出現(xiàn)較大幅度下滑，進(jìn)而會影響設(shè)備的上下游供應(yīng)商，并直接打擊韓國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的出口進(jìn)程。 此外，韓國當(dāng)?shù)囟辔粯I(yè)界人士也對于目前情況表示了擔(dān)憂。 在今年剛剛成立的韓國顯示器產(chǎn)業(yè)協(xié)會韓中產(chǎn)業(yè)合作小組負(fù)責(zé)人向第一財經(jīng)記者表示，韓中兩國的各自優(yōu)勢非常明顯，而貿(mào)易保護(hù)主義措施很容易使兩國產(chǎn)業(yè)及消費(fèi)者共同受到打擊。 三星電子副會長李在镕在“沒有預(yù)告”的背景下，訪問三星電子位于首爾的一家分店 值得注意的是，在三星產(chǎn)業(yè)鏈全系宣布向華為“停止供應(yīng)”的當(dāng)天，據(jù)三星方面負(fù)責(zé)人透露，三星電子副會長李在镕“在沒有提前預(yù)告的情況下”訪問三星電子位于首爾的某品牌店，并現(xiàn)場召開員工懇談會，鼓勵公司員工進(jìn)一步了解消費(fèi)者需求。 另外，三星中國也在其社交網(wǎng)站上發(fā)布通知，表示將在9日晚間針對中國市場召開其旗艦折疊款智能手機(jī)Galaxy Z Fold 2 5G的發(fā)布會，這也是三星電子智能手機(jī)中，全球首發(fā)與中國首發(fā)間隔最短的一次。 2、美國“極端”影響全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈走勢 “此前，在臺積電確定斷供的背景下，華為與三星等韓系企業(yè)曾探討過供應(yīng)合作，但后來由于各種原因未能成行?！敝槿耸繉τ浾弑硎?。 除了芯片以外，第一財經(jīng)記者還了解到，三星集團(tuán)旗下三星顯示器，以及LG顯示器兩家公司也將停止供應(yīng)華為的所有顯示屏幕相關(guān)部件，其中既包括受到制裁影響的顯示芯片、面板驅(qū)動芯片(Drive IC)，也包括不受制裁影響的面板本身。 要求匿名的某韓系顯示器企業(yè)負(fù)責(zé)人對記者表示，一般情況下，對海外生產(chǎn)商出口用于智能手機(jī)的顯示面板時，會將面板及驅(qū)動芯片同時進(jìn)行方案綁定，由于韓系企業(yè)采用的驅(qū)動芯片由美國ARM主導(dǎo)設(shè)計，因而難以在短期內(nèi)尋找到替代產(chǎn)品。 在分析機(jī)構(gòu)看來，美國選擇采取“最極端”的方式打開了潘多拉盒子，將影響全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的長期走勢。 波士頓咨詢(BCG)在今年3月發(fā)布的一份報告中指出，美國對中美技術(shù)貿(mào)易的限制可能會終結(jié)其在半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，如果美國完全禁止半導(dǎo)體公司向中國客戶出售產(chǎn)品，那么其全球市場份額將損失18個百分點，其收入將損失37%，這實際上會導(dǎo)致美國與中國技術(shù)脫鉤。 而在當(dāng)?shù)貢r間9月3號，美國芯片股大跌，英偉達(dá)下跌高達(dá)9.3%，AMD、博通、高通、賽靈思和英特爾分別下跌8.5%、6.1%、5.5%、5.3%和3.6%。反映全球半導(dǎo)體業(yè)景氣主要指標(biāo)的費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)周下跌5.7%，為6月中旬以來最差的一天。 韓國貿(mào)易協(xié)會駐滬首席代表沈準(zhǔn)碩也表現(xiàn)出了他的擔(dān)憂。他表示，去年韓國對華設(shè)備、配件出口額超過了120萬億韓元，若中美貿(mào)易摩擦及貿(mào)易保護(hù)主義浪潮持續(xù)，很有可能將導(dǎo)致韓國科技及設(shè)備企業(yè)受到的打擊，甚至大于2008年全球次貸危機(jī)時期，且考慮到設(shè)備企業(yè)多為中小型企業(yè)，資本自給能力較差，市場的不穩(wěn)定性會影響這些企業(yè)的研發(fā)進(jìn)程。 “我們協(xié)會針對在韓國境內(nèi)的科技企業(yè)，召開華為受到制裁的相關(guān)線上說明研討會，原本預(yù)計只有數(shù)十人參加，但最終參加者超過了百人，這足以說明韓國科技企業(yè)對于美方措施的措手不及和慌張?！鄙驕?zhǔn)碩說。 另外，華為的斷供，或?qū)⒂绊戫n國正在推進(jìn)的5G網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)工作。 根據(jù)韓國方面的數(shù)據(jù)，目前韓國三大運(yùn)營商完成了覆蓋韓國全國約七成的5G網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)，其中韓國運(yùn)營商LG U+使用了華為設(shè)備，并成為華為在海外的第一大5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用戶。 不過，對于美國新政的影響，LG U+方面在回應(yīng)記者時表示，目前由于已經(jīng)充足的購買了5G基站所使用的設(shè)備，進(jìn)而對于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)影響不大。 3、華為如何繼續(xù)“航行”? “如果有人擰熄了燈塔，我們怎么航行?”近日這句由華為創(chuàng)始人任正非發(fā)出的聲音成為了眼下華為內(nèi)部思考最多的話題。 在此前舉行的華為年報溝通會上，華為公司輪值董事長徐直軍曾對美國限制芯片制造商對華為供貨做出了回應(yīng)。徐直軍說，如果美國政府可以任意修改“外國直接產(chǎn)品規(guī)則”，其實是破壞全球技術(shù)生態(tài)，如果中國政府采取反制，會對產(chǎn)業(yè)造成怎樣的影響，推演下去，這種破壞性的連鎖效應(yīng)是令人吃驚的。 他認(rèn)為，潘多拉盒子一旦打開，對于全球化的產(chǎn)業(yè)生態(tài)可能是毀滅性的連鎖破壞，毀掉的可能將不止是華為一家企業(yè)。 不過，隨著美國新政的步步緊逼，記者從華為內(nèi)部了解到，華為已對外部環(huán)境已經(jīng)做好了“最壞”打算，放棄“幻想”，按照既定節(jié)奏繼續(xù)加大研發(fā)推進(jìn)業(yè)務(wù)向前。 在內(nèi)部，華為正在成立各種新公司以發(fā)展新的業(yè)務(wù)。以屏幕為例，華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)CEO余承東不久前簽發(fā)《關(guān)于終端芯片業(yè)務(wù)部成立顯示驅(qū)動產(chǎn)品領(lǐng)域的通知》文件，內(nèi)容顯示華為將組建顯示驅(qū)動芯片及部件產(chǎn)品領(lǐng)域團(tuán)隊，包括顯示驅(qū)動FAE(現(xiàn)場應(yīng)用工程師)、顯示驅(qū)動產(chǎn)品管理、顯示驅(qū)動芯片及部件開發(fā)部等。 TrendForce集邦咨詢分析師范博毓對第一財經(jīng)記者表示，顯示驅(qū)動IC涵蓋大尺寸電視和小尺寸手機(jī)手表等，只要是顯示屏幕都需要使用到驅(qū)動IC。目前屏幕顯示驅(qū)動芯片主流玩家以中國臺灣、韓國廠商為主，包括Novatek、Raydium、Focal、Ilitek、LSI、Siliconwork等，中國大陸有Eswin奕斯偉和Chipone集創(chuàng)北方等。 2019年京東方采購屏幕驅(qū)動芯片金額超過60億元，其中國產(chǎn)芯片占比不到5%，外企單單對京東方一家企業(yè)出口屏幕驅(qū)動芯片，每年就可以賺走57億元。華為的布局長期來看將會讓其在供應(yīng)鏈上獲取更加穩(wěn)定的收入以及可控性。 此外，在終端業(yè)務(wù)上，華為即將在9月10日舉行的華為開發(fā)者大會上發(fā)布鴻蒙系統(tǒng)的最新進(jìn)展以及全場景終端軟件等重要產(chǎn)品，而華為鴻蒙手機(jī)最快將在明年正式發(fā)布。 “我們一直在思考，華為的生態(tài)、華為的能力在未來的下一步將怎么走，我們不再做得跟別人一樣?！比A為HMSCore平臺內(nèi)部人士對記者表示，華為手機(jī)設(shè)備的月活在過去一年增長了32%，從5.3億增長到7億。而HMS生態(tài)注冊開發(fā)者去年91萬，今年到達(dá)了160萬，增長了接近70%。經(jīng)過一年的構(gòu)建發(fā)布了3.0、4.0、5.0，現(xiàn)在接入HMSCore的超過8萬，用了不到一年時間，幾乎翻番。 未來華為將著力構(gòu)建兩個生態(tài)，一個是硬件生態(tài)，另一個則是服務(wù)和應(yīng)用軟件生態(tài)，HMS的5.0版本已全面開放華為的芯、端、云能力。從終端業(yè)務(wù)延續(xù)來看，華為正在全力加速芯片的補(bǔ)洞以及操作系統(tǒng)、移動應(yīng)用軟件的迭代，手機(jī)業(yè)務(wù)外的平板、電腦以及手表等業(yè)務(wù)也在逐步展開。

    半導(dǎo)體 韓國 芯片供應(yīng) 華為

  • 半導(dǎo)體迎重磅利好！國產(chǎn)借此“彎道超車”？

    近期，以碳化硅、氮化鎵、金剛石為代表的第三代半導(dǎo)體概念異軍突起。機(jī)構(gòu)人士指出，第三代半導(dǎo)體的火爆，一方面受國家政策面影響：另外有消息稱，中國正在規(guī)劃將大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)寫入“十四五”規(guī)劃之中;而更重要的是當(dāng)前國內(nèi)的人工智能、5G等產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展向好，支撐了板塊內(nèi)相關(guān)細(xì)分行業(yè)的業(yè)績。 一、“第三代半導(dǎo)體”是何方神圣? 中芯國際創(chuàng)始人兼原CEO、中國半導(dǎo)體奠基人張汝京曾在8月份舉辦的“中國第三代半導(dǎo)體發(fā)展機(jī)遇交流峰會”上這樣闡釋第三代半導(dǎo)體： 第一代半導(dǎo)體材料以和硅為主，因為技術(shù)開發(fā)得好，所以現(xiàn)在很少用到鍺，用硅比較多; 第二代半導(dǎo)體材料中，常用的是砷化鎵和磷化銦，但由于砷有毒，所以很多地方不允許使用，所以第二代半導(dǎo)體材料在高速功率放大器中應(yīng)用得比較多、LED里也會用到; 第三代半導(dǎo)體出現(xiàn)了更好的材料，有碳化硅、氮化鎵、氮化鋁等。碳化硅用在高電壓、大功率等方面有特別優(yōu)勢。而人們最熟悉的應(yīng)用，則是在新能源汽車?yán)?，比如特斯拉的Model 3就有用到。氮化鎵則在高頻的功放器件上用得很多，氮化鋁有特殊用途，民用較少。 有消息稱，中國正在規(guī)劃將大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)寫入“十四五”規(guī)劃之中，計劃在2021到2025年的五年之內(nèi)，舉全國之力，在教育、科研、開發(fā)、融資、應(yīng)用等等各個方面對第三代半導(dǎo)體發(fā)展提供廣泛支持，以期實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)獨立自主。 在我國發(fā)力“新基建”的背景下，第三代半導(dǎo)體材料成了非常重要的技術(shù)支撐。今年4月，國家發(fā)改委首次官宣“新基建”的范圍，正式定調(diào)了5G基建、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等七大領(lǐng)域的發(fā)展方向。而以氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)為首的第三代半導(dǎo)體是支持“新基建”的核心材料。 比如，以氮化鎵(GaN)為核心的射頻半導(dǎo)體，支撐著5G基站及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè);以碳化硅(SiC) 以及IGBT為核心的功率半導(dǎo)體，支撐著新能源汽車、充電樁、基站/數(shù)據(jù)中心電源、特高壓以及軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)。 二、國內(nèi)外大廠紛紛“卡位” 全球范圍內(nèi)，半導(dǎo)體大廠紛紛布局，IDM廠商意法半導(dǎo)體購并NorstelAB以及法國Exagan、英飛凌收購Siltectra，以及日商ROHM收購SiCrystal等事件都頗受業(yè)界關(guān)注。 國內(nèi)方面，不少廠商也開始圍繞第三代半導(dǎo)體“排兵布陣”。比如，海特高新(002023,股吧)子公司海威華芯建立了國內(nèi)第一條6英寸砷化鎵/氮化鎵半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)線。據(jù)稱，其技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同行業(yè)先進(jìn)水平，部分產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。賽微電子涉及第三代半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，主要包括GaN(氮化鎵)材料的與器件的設(shè)計。 三安光電在長沙設(shè)立子公司湖南三安從事碳化硅等化合物第三代半導(dǎo)體的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目，目前項目正處于建設(shè)階段。聚燦光電(300708,股吧)目前產(chǎn)品涉及氮化鎵的研發(fā)和生產(chǎn)，外延片的技術(shù)就是研發(fā)氮化材料的生長技術(shù)，芯片的技術(shù)就是研發(fā)氮化鎵芯片的制作技術(shù)。 露笑科技也在今年8月投資了100億建設(shè)第三代功率半導(dǎo)體(碳化硅)產(chǎn)業(yè)園。露笑科技(002617,股吧)與合肥市長豐縣人民政府簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，包括但不限于碳化硅等第三代半導(dǎo)體的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目，包括碳化硅晶體生長、襯底制作、外延生長等的研發(fā)生產(chǎn)，項目投資總規(guī)模預(yù)計100億元。 華為旗下的哈勃科技投資有限公司早在2019年8月份投資了碳化硅龍頭企業(yè)山東天岳，持股10%;聯(lián)想也斥資近10億元戰(zhàn)略投資安防視頻監(jiān)控領(lǐng)域的芯片企業(yè)富瀚微(300613,股吧)。 據(jù)張汝京介紹，第三代半導(dǎo)體的設(shè)備并不是特別貴，投資不需要很大，他估計，一個工廠，不算廠房和土地，設(shè)備10億-20億就可以了。在他看來，國內(nèi)發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最大的掣肘在于人才，這在國內(nèi)比較稀缺。 但它的材料不容易做，設(shè)計上要有特別的優(yōu)勢。投資方更需要考慮的是市場、投資回報率、政府支持度和好的技術(shù)團(tuán)隊，在他看來，真正有經(jīng)驗做第三代半導(dǎo)體的人在國內(nèi)并不多。 三、國產(chǎn)替代空間幾何? 我國是全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)國，消費(fèi)量占全球比重超40%，根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2019年中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達(dá)7562億元，同比增長15.77%。但需要注意的是，我國的半導(dǎo)體產(chǎn)品仍以進(jìn)口為主。據(jù)CSIA數(shù)據(jù)顯示，2020上半年，我國集成電路銷售額為3539億元;而據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示，2020上半年我國集成電路產(chǎn)品進(jìn)口額達(dá)1546.1億美元(約合10567.59億人民幣)，遠(yuǎn)高于本土集成電路銷售額。 為何目前第三代半導(dǎo)體材料的比重仍然較低，業(yè)內(nèi)人士指出，量產(chǎn)的困難仍是業(yè)界最大的挑戰(zhàn)。架橋資本合伙人童亮亮接受記者采訪時表示，半導(dǎo)體材料的量產(chǎn)低主要原因是：碳化硅的單晶需要在2000度的高溫和350MPa條件下生成，生長速度是硅的1/3甚至1/5。它可能生長成為200多種不同的晶態(tài)，一點點溫度、壓力和氣體環(huán)境的偏差都會得到不同的結(jié)果。要在這么嚴(yán)苛的條件下生長出符合要求的大尺寸無缺陷的材料是非常難的。氮化鎵襯底可以選用硅、碳化硅等，但是晶格失配的問題會嚴(yán)重限制長晶的速度和成品率。國外公司也是用了幾十年的時間才部分解決了量產(chǎn)問題?！拔覀儾艅倓偲鸩剑枰龅墓φn還很多?！蓖亮琳f。 在市場應(yīng)用方面，童亮亮表示，因為其良好的熱導(dǎo)率、超高的擊穿電場等特性，以碳化硅和氮化鎵為代表的新型半導(dǎo)體材料在電力電子和通信等領(lǐng)域會占據(jù)越來越多的份額。但是即使在這些領(lǐng)域，因為成本的原因硅也還是會占據(jù)大部分市場份額。在其他領(lǐng)域，硅依然會占據(jù)95%以上的市場?！白钕冗M(jìn)的數(shù)字芯片制程一定是用硅做的，硅是不可替代的半導(dǎo)體材料，是我們芯片自主可控的主戰(zhàn)場?！? 四、半導(dǎo)體板塊火爆，跟還是不跟? 9月4日，有關(guān)第三代半導(dǎo)體材料納入國家戰(zhàn)略的消息讓半導(dǎo)體板塊火了一把，板塊整體大漲，其中不乏創(chuàng)業(yè)板中的半導(dǎo)體公司如乾照光電(300102,股吧)、聚燦光電直接被頂上20%的漲停板，賺錢效應(yīng)明顯。 而在9月7日早盤，第三代半導(dǎo)體繼續(xù)爆發(fā)，但在隨后有所回落，但由中證指數(shù)公司編制的中證全指半導(dǎo)體產(chǎn)品與設(shè)備指數(shù)已達(dá)6476點，較年初時上漲了38%。機(jī)構(gòu)對第三代半導(dǎo)體后市如何展望?哪些細(xì)分板塊會受關(guān)注? 美港資本創(chuàng)始合伙人張李沖接受記者采訪時表示，當(dāng)前半導(dǎo)體板塊的上漲，最主要的推動邏輯是來自于政府對于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)前所未有的扶持力度，近幾年也能看出政府對扶持國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的態(tài)度和決心非常堅決。 目前來看，雖然我國半導(dǎo)體領(lǐng)域仍以進(jìn)口為主，但中低端的替代趨勢已經(jīng)非常明顯，高端部分則尚需時日。 從估值來看，張李沖認(rèn)為，雖然經(jīng)過一定程度的調(diào)整，但目前半導(dǎo)體行業(yè)的個股估值普遍較高，意味著市場給予了較大的預(yù)期，從長期看，半導(dǎo)體行業(yè)將是我國未來最重點的發(fā)展領(lǐng)域，從投資角度而言，他認(rèn)為需要等待國際因素等不確定性風(fēng)險充分釋放后，選取相對影響小、替代空間較大的個股進(jìn)行戰(zhàn)略布局。 除了政策和事件的驅(qū)動之外，私募排排網(wǎng)未來星基金經(jīng)理夏風(fēng)光認(rèn)為，人工智能、大數(shù)據(jù)等賽道的素質(zhì)優(yōu)異，也是部分個股增長較快、市場關(guān)注度高的原因。“目前我國擁有半導(dǎo)體最大的市場和不斷更迭的技術(shù)應(yīng)用，未來國產(chǎn)替代的空間會非常大，加上面臨海外局勢動蕩多變，在此背景下，加快半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必然的趨勢?！毕娘L(fēng)光表示。 但是，在他看來，需要注意的是，在板塊平均估值較高、行業(yè)逐漸成熟的過程中，集中度也在不斷提升，最終可能只有少部分企業(yè)成為最終的贏家，所以要注意把握企業(yè)的成長價值，避免跟風(fēng)炒作概念。 而從科技發(fā)展的層次來看，在中期內(nèi)可以預(yù)期的，應(yīng)該是新能源車、5G通信等相關(guān)行業(yè)。

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  • 第三代半導(dǎo)體材料

    第三代半導(dǎo)體材料，主要以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，主要應(yīng)用在電力電子器件、激光器和探測器、半導(dǎo)體照明、功率器及射頻器件等行業(yè)。 據(jù)說我國已經(jīng)把第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)寫入了正在制定的“十四五”規(guī)劃中。要想徹底了解第三代半導(dǎo)體，首先需要知道什么是第一代、二代半導(dǎo)體。 1、第一、二代半導(dǎo)體 第一代半導(dǎo)體材料主要是指硅、鍺元素半導(dǎo)體材料，目前硅、鍺也是用量最大的半導(dǎo)體材料、價格相對來講比較便宜，制造技術(shù)比較成熟，主要應(yīng)用在微電子產(chǎn)業(yè)中。 其實，早在20世紀(jì)50年代，鍺在半導(dǎo)體行業(yè)占主導(dǎo)地位，主要應(yīng)用在低壓、低頻、中功率晶體管以及光電探測器中，但是它的耐高溫和抗輻射性較差所以后來基本上被硅所代替，也可以說第一代半導(dǎo)體是硅半導(dǎo)體。 第二代半導(dǎo)體材料主要是化合物半導(dǎo)體材料，有砷化鎵(GaAs)、銻化銦(InSb);三元化合物半導(dǎo)體，如GaAsAl、GaAsP;還有一些固溶體半導(dǎo)體，如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半導(dǎo)體(又稱非晶態(tài)半導(dǎo)體)。主要應(yīng)用在通訊以及照明產(chǎn)業(yè)中。 2、第三代半導(dǎo)體 第三代半導(dǎo)體主要是碳化硅(SiC) 、氮化鎵( GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)，這幾種材料都具有寬的禁帶寬度，高的擊穿電場、高的熱導(dǎo)率、高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力，適用于高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。 第一二代半導(dǎo)體工藝已經(jīng)接近物理極限，微電子領(lǐng)域的摩爾定律慢慢開始失效，而第三代半導(dǎo)體則是一種超越摩爾定律的。 應(yīng)用比較成熟的主要是氮化鎵、碳化硅，前者主要應(yīng)用在功率器件領(lǐng)域，由于高頻通信需要的功率相對較大，未來的6G使用這種材料的幾率較大;后者主要應(yīng)用于高溫、高頻、高效能的大功率元件，具備耐高溫、耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)勢，但是這種材料比較昂貴，所以說未來市場潛力較大的還是氮化鎵。 其實，某些手機(jī)廠商已經(jīng)開始使用第三代半導(dǎo)體比較熟悉的就是大功率手機(jī)充電器，在不久的將來我相信很多領(lǐng)域都會看到它的身影。 總之，第三代半導(dǎo)體從電力電子領(lǐng)域到信息工程領(lǐng)域到國防建設(shè)領(lǐng)域到新能源領(lǐng)域都有涉及。我國將它作為列入十四五規(guī)劃帶動了一批科技企業(yè)進(jìn)行相關(guān)研發(fā)，比如三安光電、揚(yáng)杰科技、露笑科技、聚燦光電等。

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  • 蘋果自研Mac芯片，由臺積電代工

    庫克在今年6月份WWDC演講中喊出了“One more thing”，致敬完喬布斯。庫克宣布，未來蘋果將會自研Mac芯片。芯片作為消費(fèi)電子產(chǎn)品的核心器件，任何企業(yè)都不想受制于人，蘋果更是尤為重視。 蘋果MacBook 近日，有消息稱，蘋果自研Mac芯片的量產(chǎn)工作將于四季度啟動，由臺積電代工，該芯片基于5nm工藝，晶圓月產(chǎn)能達(dá)5000~6000片。此前傳蘋果新款MacBook將自研ARM芯片(Apple Silicon)，而且電池續(xù)航可達(dá)15~20小時，當(dāng)時吸引了不少Windows PC用戶。 據(jù)稱，Apple Silicon首發(fā)芯片就是A14X，代號Tonga，將用在iPad Pro和Mac上。目前MacBook系列的銷量還在持續(xù)增長。 數(shù)據(jù)顯示，隨著遠(yuǎn)程辦公的趨勢持續(xù)保持，未來MacBook的銷量將大大增加，今年二季度MacBook系列全球出貨320萬-350萬臺;而第三季度MacBook的銷量比去年同期增長了五分之一。 如果蘋果能將自研芯片用在MacBook上，相信銷量還會有巨大增長。

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  • 瓴盛首推11納米AI視覺芯片

    5G時代，萬物互聯(lián)。8月28日，瓴盛科技在智能物聯(lián)網(wǎng)這一賽道布下關(guān)鍵一子——首顆自研芯片智能物聯(lián)網(wǎng)SoC產(chǎn)品JA310。JA310的研發(fā)團(tuán)隊不僅使用了三星11nm的先進(jìn)制程，而且只用了一年的時間，就實現(xiàn)了一次流片成功，這表示團(tuán)隊強(qiáng)大的實力，更是具有劃時代的意義，也為瓴盛科技下一步的產(chǎn)品研發(fā)打下基礎(chǔ)。 JA310是一款A(yù)IoT SoC芯片，而天生具備通信血統(tǒng)的瓴盛必然會出5G芯片。移動通信芯片和智慧物聯(lián)網(wǎng)芯片將是全球信息產(chǎn)業(yè)的核心競爭力,5G+AI、5G+AIoT也是瓴盛戰(zhàn)略聚焦的主賽道。但旺盛的市場需求已經(jīng)吸引到一批頗有實力的企業(yè)，瓴盛如何從中突圍? 一、首推11納米AI視覺芯片 有必要先說一說瓴盛的誕生。2017年5月，大唐電信批露旗下大唐聯(lián)芯將與高通成立中外合資公司，股東還包括兩家投資基金:建廣基金和智路基金。2018年5月，瓴盛科技經(jīng)商務(wù)部審批正式成立，2019年3月瓴盛科技總部正式落戶成都雙流區(qū)。 為什么要從AIoT開始?“未來邊緣計算、AIoT重大的方向就是要在無線連接的基礎(chǔ)上實現(xiàn)，有線連接的成本比較高、靈活性低，無線替代有線是未來趨勢，而5G+AI、AIoT就是我們的布局方向。”肖小毛說，“縱觀近幾年行業(yè)發(fā)展，云是大趨勢，瓴盛把未來產(chǎn)品局限在手機(jī)上，意義并不大，所以我們將把產(chǎn)品聚焦在移動計算上，AIoT將是智慧連接的基礎(chǔ)，與邊緣計算、云技術(shù)結(jié)合后，就不是一個簡單的AIoT，它的應(yīng)用將非常廣泛，這也是我們未來的發(fā)展方向?！? JA310是一款A(yù)I視覺芯片系列。AI視覺應(yīng)用前景廣闊，僅用于智能安防就有千億級市場，此外還有機(jī)器視覺、車載攝像、人臉識別、智能顯示等應(yīng)用。瓴盛科技首席營銷官成飛說，瓴盛科技成立伊始就決策做AI視覺芯片。 視覺應(yīng)用首要的需求是畫質(zhì)清晰流暢，無論在暗光、高對比度和快速運(yùn)動等場景畫面都需要有非常好的表現(xiàn)。根據(jù)瓴盛公司披露的信息，JA310采用了雙路通道專業(yè)級監(jiān)控ISP設(shè)計，單路支持4K像素、每秒30幀的分辨率，采用H.264/265視頻編碼技術(shù)，雙通道ISP設(shè)計可以支持雙攝像頭傳感器，能夠有效擴(kuò)大視野、增強(qiáng)畫面細(xì)節(jié)，適用于距離測量、監(jiān)控光學(xué)變焦、暗光效果增強(qiáng)、紅外夜視、色彩還原，以及人臉識別等; 獨立的AI硬件單元NPU，與CPU、GPU協(xié)同，混合算力達(dá)到2TOPS，支持多種流行架構(gòu)AI模型。與基于28納米的同類產(chǎn)品相比，采用11納米工藝，使功耗可以下降70%。與JA310同時推出的還有一款普惠型芯片JA308，支持2K視頻。 目前深度視覺主要有雙目視覺、結(jié)構(gòu)光和TOF三種方式，三種方案各有優(yōu)勢，可以通過技術(shù)協(xié)作實現(xiàn)更好的效果。雙目視覺的應(yīng)用越來越多，掃地機(jī)器人、無人機(jī)、汽車上都有比較好的應(yīng)用前景，需要有像JA310這樣的芯片來實現(xiàn)。 二、控成本搭平臺修練成長期 控制好成本，實現(xiàn)好的性價比，是做好一款電子產(chǎn)品的關(guān)鍵因素之一。 “在成本控制上，我們會跟各個供應(yīng)商緊密合作?！毙ば∶f，“大家最終關(guān)注的是整個產(chǎn)品的成本、功能、性能加起來要比較合理。” 如何實現(xiàn)成本、功能、性能總體的合理性，其實最考驗一個企業(yè)的能力。肖小毛表示，一方面，瓴盛科技結(jié)合自身優(yōu)勢做集成。根據(jù)客戶提出的需求，集成下游的供應(yīng)商，做成一個開放式平臺，目的是幫助客戶縮短研發(fā)時間，盡快進(jìn)入量產(chǎn)。另一方面，打造自己的生態(tài)和平臺。瓴盛希望通過補(bǔ)齊空缺，打造一個比較完整的生態(tài)，例如一些主要零部件的整合是難點，瓴盛作為平臺供應(yīng)商就要解決這個問題，最終給客戶一個整體性比較好的方案，這也使成本控制在合理范圍。 JA310可以應(yīng)用場景比較多，包括智慧監(jiān)控、人臉識別、視頻會議、車載終端、運(yùn)動相機(jī)等。它的開發(fā)正是走了肖小毛所說的這段歷程?！皬娜ツ?2月JA310一次流片成功后，這款芯片在今年3月份就安裝在一款高清攝像機(jī)中，到我們正式發(fā)布這款芯片，已經(jīng)有了一段時間的應(yīng)用檢驗了?！毙ば∶f。 智能安防解決方案提供商安威士(中國)公司市場總監(jiān)陳銘告訴記者，經(jīng)過前期驗證，搭載JA310芯片的攝像機(jī)計劃在今年第四季度正式向客戶供貨。“質(zhì)量和同類智能攝像機(jī)相仿，但價格明顯會更有競爭力?！标愩懻f。 “無論是移動計算、邊緣計算，還是AIoT技術(shù)，做得好就會形成一個生態(tài)。在生態(tài)建設(shè)上，我們將自己研發(fā)和上下游合作結(jié)合起來，根據(jù)上下游合作方的需求，我們會打造一個應(yīng)用范圍比較廣的應(yīng)用平臺。”肖小毛說。 落實到產(chǎn)品上，從JA310來看，這款芯片外圍接口豐富，同時芯片平臺實現(xiàn)了軟硬件解耦設(shè)計，做到BSP(板級支持包)與應(yīng)用開發(fā)分離。應(yīng)用軟件可以基于軟件模擬器進(jìn)行開發(fā)，確保其生態(tài)內(nèi)的開發(fā)者和社區(qū)資源能快速實現(xiàn)軟件開發(fā)，保證安卓的應(yīng)用可以快速復(fù)用Linux，這對后期APP應(yīng)用的開發(fā)以及生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)有幫助。 三、培養(yǎng)大個子企業(yè)有操盤手 做生態(tài)，后期的回報是長久和持續(xù)的，但前期投入不菲，比較“燒錢”。作為剛剛成立兩年的公司，瓴盛科技如何去做生態(tài)，是一件值得探研的事情 。 JA310的推出揭開了瓴盛致力于泛視覺領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)的序曲，瓴盛科技未來還將推出更多的芯片以覆蓋更廣泛的領(lǐng)域。瓴盛的移動智能手機(jī)芯片項目也已經(jīng)開始啟動，根據(jù)瓴盛的工程師們在AIoT芯片開發(fā)過程中積累的FinFET工藝制程經(jīng)驗，下一步將重點推進(jìn)移動智能手機(jī)芯片的研發(fā)。 北京智路資產(chǎn)管理有限公司管理合伙人張元杰對中國電子報記者表示，建廣、智路主要以做成熟型的投資為主，未來還是會以并購為主，主要在產(chǎn)業(yè)鏈上下關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行關(guān)注，通過投資會把產(chǎn)業(yè)鏈每個節(jié)點補(bǔ)齊，而不像風(fēng)險投資，同一個賽道投若干個公司。 物聯(lián)網(wǎng)可能是未來國產(chǎn)芯片最主要的一個突破口。目前國內(nèi)的芯片設(shè)計，芯片制造領(lǐng)域可能稍微還有一些落后，主要是靠幾個大的巨頭在做。但是隨著國內(nèi)先進(jìn)人才的儲備越來越多，設(shè)計能力不斷提高，包括晶圓制造、封裝、設(shè)計快速發(fā)展，全產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)體系已經(jīng)逐步成熟。 如果在這個領(lǐng)域精耕細(xì)作，從方方面面圍繞整個鏈條進(jìn)行系統(tǒng)化的打造，還需要通過一段時間的努力，在各方面的支持下，能夠在這個領(lǐng)域有所建樹，也希望將來若干年以后，瓴盛在這個領(lǐng)域至少在國內(nèi)是一個排頭兵的位置。

    半導(dǎo)體 智能 瓴盛 視覺芯片

  • “龍芯”架構(gòu)入伍芯片，中國芯片能否突出重圍？

    中科院帶來了一個重大消息，國內(nèi)的芯片將會放棄之前使用的美國架構(gòu)技術(shù)，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換成正在全面自主研發(fā)國產(chǎn)的“龍芯”架構(gòu)，這意味著中國“龍芯”正式開始走向產(chǎn)品。 這次轉(zhuǎn)折可以說成是國內(nèi)芯片行業(yè)的背水一戰(zhàn)，面對國外種種壓力之下，國內(nèi)企業(yè)別無他法，只能夠自己尋找機(jī)會突破國外的封鎖。 國內(nèi)的海思在芯片設(shè)計領(lǐng)域處在世界上領(lǐng)先的水平，甚至可以設(shè)計出5nm的芯片。 但是由于我們將重心放在了芯片的設(shè)計上，卻忽略了芯片的生產(chǎn)，只能依賴國外的技術(shù)來生產(chǎn)芯片。國內(nèi)最先進(jìn)的中芯國際，在不久后也只能生產(chǎn)14nm芯片，而眼下正繼續(xù)的7nm和5nm芯片，真的是心有余而力不足。 MIPS架構(gòu)技術(shù)是美國上世紀(jì)的產(chǎn)物，到時我國龍芯一號的性能和良品率都和對手相差很遠(yuǎn)，經(jīng)過不斷的改良使我們的龍芯一號終于開始將兩者的距離不斷拉近。 啟動龍芯，并且決定去除美國的MIPS架構(gòu)技術(shù)，不僅是為了防止美國的制裁，更是為了大力發(fā)展國內(nèi)的芯片行業(yè)，國家對半導(dǎo)體行業(yè)越來越重視，并且在各方面給予半導(dǎo)體公司優(yōu)惠政策，鼓勵國產(chǎn)芯片的大力發(fā)展，逐漸拉近與國外芯片的距離，并超過對方，以期打破國外對中國半導(dǎo)體的限制。

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  • 碳化硅，氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料爆發(fā)！

    當(dāng)前先進(jìn)半導(dǎo)體材料已上升至國家戰(zhàn)略層面，2025年目標(biāo)滲透率超過50%。底層材料與技術(shù)是半導(dǎo)體發(fā)展的基礎(chǔ)科學(xué)，《中國制造2025》分別對第三代半導(dǎo)體單晶襯底、光電子器件/模塊、電力電子器件/模塊、射頻器件/模塊等細(xì)分領(lǐng)域做出了目標(biāo)規(guī)劃。 先進(jìn)半導(dǎo)體成為當(dāng)今世界發(fā)展的重要基石，也影響著各國半導(dǎo)體行業(yè)的地位。而中國政府正在規(guī)劃將大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)寫入“十四五”規(guī)劃之中，計劃在2021到2025年的五年之內(nèi)，舉全國之力，在教育、科研、開發(fā)、融資、應(yīng)用等等各個方面對第三代半導(dǎo)體發(fā)展提供廣泛支持，以期實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)獨立自主。下一個五年的經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略包括向無線網(wǎng)絡(luò)到人工智能等技術(shù)領(lǐng)域投入約1.4萬億美元。 在任務(wù)目標(biāo)中提到2025實現(xiàn)在5G通信、高效能源管理中的國產(chǎn)化率達(dá)到50%;在新能源汽車、消費(fèi)電子中實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用，在通用照明市場滲透率達(dá)到80%以上。 半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展至今經(jīng)歷了三個階段，目前已經(jīng)發(fā)展形成了三代半導(dǎo)體材料。 第一代半導(dǎo)體材料是以主要是指Si、Ge元素半導(dǎo)體，它們是半導(dǎo)體分立器件、集成電路和太陽能電池的基礎(chǔ)材料，但是硅基芯片經(jīng)過長期發(fā)展，已經(jīng)正在逐漸接近材料的極限，硅基器件性能提高的潛力也越來越小。 第二代半導(dǎo)體材料主要是指如砷化鎵、銻化銦等化合物半導(dǎo)體材料。其中以砷化鎵(GaAs)為代表，砷化鎵擁有一些較硅要好的電子特性，可以用在高于250GHz的場合，并且砷化鎵比同樣的硅基器件更適合運(yùn)用在高功率的場合，可以運(yùn)用在移動電話歷史沿革、衛(wèi)星通訊、雷達(dá)系統(tǒng)等地方。 第三代半導(dǎo)體材料是以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)等寬禁帶為代表，跟前兩代相比，第三代半導(dǎo)體具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導(dǎo)率、更高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力，更適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。 第三代化合物半導(dǎo)體材料性能優(yōu)異市場廣闊，YOLE預(yù)計到2022年，全球GaN功率器件整體市場規(guī)模可達(dá)到11億美元，SiC市場規(guī)模預(yù)計達(dá)到4.5億美元。 圖表來源：MoneyDJ 氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)為最成熟的第三代半導(dǎo)體材料又稱寬禁帶半導(dǎo)體材料(禁帶寬度大于2.2ev)，其余包括氧化鋅、金剛石、氮化鋁的研究還處于起步階段。 GaN、SiC能過夠大幅提升電子器件的高壓、高頻、高功率的工作特性，在軍事、新能源、電動汽車等領(lǐng)域具有非常大的應(yīng)用前景。 和傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料相比，禁帶寬度越大允許材料在更高的溫度、更強(qiáng)的電壓與更快的開關(guān)頻率下運(yùn)行。SiC可以制造高耐壓、大功率電力電子器件如MOSFET、IGBT、SBD等，用于智能電網(wǎng)、新能源汽車等行業(yè)。 由于其優(yōu)異的性能，SiC功率半導(dǎo)體市場正在快速成長，2018年SiC功率半導(dǎo)體市場規(guī)模不到5億美元，預(yù)計到2024年市場規(guī)模將增長至20億美元，CAGR約30%，其中汽車市場將成為最重要的驅(qū)動因素，預(yù)計到2024年其在占SiC功率半導(dǎo)體市場占比將達(dá)50%。 氮化鎵(GaN)是氮和鎵的化合物，與硅元器件相比，GaN具有高臨界磁場、高電子飽和速度與極高的電子遷移率的特點，是超高頻器件的極佳選擇，目前氮化鎵的應(yīng)用主要集中在功率、發(fā)光材料、5G通信射頻領(lǐng)域等。 在GaN方面，預(yù)計消費(fèi)類電子將是前期主要的應(yīng)用領(lǐng)域，激光雷達(dá)、數(shù)據(jù)存儲及新能源汽車等新興市場將成為后期主要驅(qū)動力。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，到2020年，全球GaN功率器件整體市場規(guī)?？蛇_(dá)到3億美元以上，2016年至2020年復(fù)合增長率高達(dá)80%。 5G基站GaN射頻功率放大器將成為主流技術(shù)，逐漸侵占LDMOS的市場，GaN能較好的適用于大規(guī)模MIMO。GaN的優(yōu)點是禁帶寬度大，熱導(dǎo)率高，因此工作溫度高，擊穿電壓高，抗輻射能力強(qiáng)。未來，SiC襯底的GaN功率元件，在5G基站預(yù)計將得到更多的應(yīng)用。 隨著第三代半導(dǎo)體材料的成本因生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升而下降，其應(yīng)用市場也將迎來爆發(fā)式增長，給半導(dǎo)體行業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇。 SiC產(chǎn)業(yè)鏈分為四個產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)：上游襯底、中游外延片(EPI硅片)、下游器件、模組制造。 高技術(shù)門檻導(dǎo)致第三代半導(dǎo)體材料市場以日美歐寡頭壟斷，全球SiC制造廠商主要是英飛凌、Cree和Rohm，三家企業(yè)占據(jù)90%的碳化硅市場份額。 龍頭企業(yè)Cree擴(kuò)大規(guī)模和鎖定貨源，與意法半導(dǎo)體、英飛凌等中游廠商達(dá)成多項戰(zhàn)略協(xié)議，在價值1億美元的長期供應(yīng)協(xié)議中，Cree為英飛凌的光伏逆變器、機(jī)器人、充電基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)電源、牽引和變速驅(qū)動器等產(chǎn)品提供SiC晶圓。 另一項為期多年的2.5億美元規(guī)模的協(xié)議中，Cree的Wolfspeed部門將會向ST供應(yīng)150mmSiC晶圓。 國際先進(jìn)技術(shù)已將SiC單晶襯底從4英寸推廣到8英寸，預(yù)期未來碳化硅成本每年下降10-15%。 根據(jù)IHS數(shù)據(jù)，預(yù)計未來兩三年內(nèi)MOSFET(SiC)單位成本降至IGBT2-3倍水平，即6000元左右，產(chǎn)業(yè)化值得期待。短期內(nèi)，MOSFET(SiC)路線具備相對的經(jīng)濟(jì)性和可操作性，有望成為未來三年內(nèi)的新需求。 目前國內(nèi)已經(jīng)形成相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系，SiC襯底以4英寸為主，襯底材料方面有山東天岳、天科合達(dá)，EPI硅片有東莞天域半導(dǎo)體、廈門瀚天天成，其他器件和模組公司比如斯達(dá)半導(dǎo)、中車時代電氣、泰科天潤等，國內(nèi)廠商與海外巨頭差距較小，根據(jù)中研網(wǎng)，本土企業(yè)已在SiC-SBD形成銷售收入，開發(fā)出1700V/1200A的混合模塊、4500V/50A等大容量全SiC功率模塊。 國內(nèi)目前已實現(xiàn)4英寸襯底的量產(chǎn);同時山東天岳、天科合達(dá)、河北同光、中科節(jié)能均已完成6英寸襯底的研發(fā);中電科裝備已成功研制出6英寸半絕緣襯底。 在GaN襯底方面，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)可以小批量生產(chǎn)2英寸襯底，具備4英寸襯底生產(chǎn)能力，并開發(fā)出6英寸襯底樣品。 目前已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)包括蘇州納米所的蘇州納維科技公司和北京大學(xué)的東莞市中鎵半導(dǎo)體科技公司，其中蘇州納維目前已推出4英寸襯底產(chǎn)品，并且正在開展6英寸襯底片研發(fā)。 同時，隨著化合物半導(dǎo)體重要性日漸提升，第三代半導(dǎo)體(以GaN、SiC為代表)材料和芯片生產(chǎn)線不斷涌現(xiàn)，并快速成長。 硅材料在未來十年的技術(shù)革新下，將維持主流半導(dǎo)體材料的地位，朝向硅自主材料和硅襯底化合物兩條路徑發(fā)展。 即使在5G/IoT/AI等技術(shù)導(dǎo)入下，硅襯底的化合物材料也能滿足射頻芯片、功率器件對高頻、高壓、高功率的的需求，而且更具有經(jīng)濟(jì)效益。 在目前的電子產(chǎn)品應(yīng)用中，僅有軍工、安防、航天等少部分需要超高規(guī)格的應(yīng)用領(lǐng)域，才需采用化合物單晶材料。 隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動的新計算時代的發(fā)展，對半導(dǎo)體器件的需求日益增長，對器件可靠性與性能指標(biāo)的要求也更加嚴(yán)苛。 以碳化硅和氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體開始逐漸受到市場的重視，國際上已形成完整的覆蓋材料，器件，模塊和應(yīng)用等環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)鏈，全球新一輪的產(chǎn)業(yè)升級已經(jīng)開始。

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  • 臺積電宣布為未來發(fā)展3nm制程節(jié)點技術(shù)做準(zhǔn)備

    據(jù)國外網(wǎng)絡(luò)媒體報道，5nm工藝在今年一季度投產(chǎn)使用之后，臺積電下一代技術(shù)工藝設(shè)計研發(fā)的重點發(fā)展已轉(zhuǎn)移到了3nm，目前我國正在按計劃全面推進(jìn)，計劃在2021年風(fēng)險試產(chǎn)，2022年下半年開始大規(guī)模投產(chǎn)。 三星將從5nm節(jié)點跳到3nm節(jié)點，但臺積電似乎已經(jīng)找到了一條提升OEM競爭對手的途徑。臺積電的3nm技術(shù)預(yù)計在2022年完成。 1、臺積電和Craphcore為3nm AI加速做準(zhǔn)備 臺積電在最近的技術(shù)研討會上的一個附帶聲明是，公司已經(jīng)在為未來發(fā)展3nm制程節(jié)點技術(shù)做準(zhǔn)備。臺積電正在研發(fā)其3nm芯片，用于明年的風(fēng)險生產(chǎn)，并將于2022年下半年進(jìn)行量產(chǎn)。因此，目前臺積電的主要合作伙伴已經(jīng)在其最初的3nm版本上開發(fā)了其未來的硅片。 臺積電重點提到的公司是GraphCore。Graphcore是一家讓IPU(一種“智能處理單元”)加速“機(jī)器智能”的AI硅公司。它最近公布了第二代巨像Mk2 IPU，基于臺積電N7制造工藝，擁有592億個晶體管。Mk2的有效核數(shù)為1,472個，它可以運(yùn)行9,000個線程，用于250Teraflop的FP16 AI訓(xùn)練工作負(fù)載。該公司將其中四個芯片集成到一個1U中，以支持1Petaflop以及450 GB內(nèi)存和IPU之間的自定義低延遲光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。 據(jù)臺積電介紹，GraphCore的下一代產(chǎn)品將考慮臺積電的3nm制程開發(fā)，跳過臺積電的5nm制程。巨像IPU生產(chǎn)線涉及晶體管數(shù)量高的大芯片，使用更密集的工藝節(jié)點提供的額外晶體管預(yù)算。 2、臺積電目前擁有超過50%的市場份額 最新報道指出，臺積電已確定新竹寶山將成為2nm技術(shù)開發(fā)的中心。雖然還沒有證實是哪些客戶設(shè)法從臺積電獲得了他們2nm節(jié)點的訂單，但報道中確實提到了可能是蘋果。據(jù)悉，蘋果已經(jīng)多次向臺積電提供其5nm訂單，而一旦蘋果準(zhǔn)備定制3nmSoC，也會尋找臺積電。 另一方面，三星似乎也在稍微放慢腳步。這家韓國廠商顯然把高通的5nm訂單輸給了臺積電。直到現(xiàn)在，一直有傳聞稱三星將擴(kuò)大生產(chǎn)以贏得Snapdragon 875和Snapdragon X60的訂單。不過，由于臺積電的技術(shù)實力，優(yōu)勢以及廠商的可靠性，他們很可能會在適當(dāng)?shù)臅r候大量交付芯片，而高通會將大部分訂單分配給臺積電，而不是三星。 根據(jù)最新報道，如果臺積電繼續(xù)勝出，如果三星在高良率和改進(jìn)節(jié)點方面得不到回應(yīng)，那么到2030年，這家韓國巨頭可能無法擊敗臺積電。有傳聞稱臺積電將向蘋果交付8000萬顆在5nm節(jié)點上制造的A14芯片，這表明該公司在代工方面與最大競爭對手相比已經(jīng)取得了長足進(jìn)步。

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  • 三星AMOLED屏+7納米工藝+8核CPU，vivo NEX3S5G旗艦降價

    我們都知道降價會直接導(dǎo)致手機(jī)不能保值，但是也會產(chǎn)生降價后的刺激銷售。前段時間，在5G技術(shù)的影響下，蘋果4G手機(jī)大幅降價，銷量也有一定程度的增長。近日，國產(chǎn)手機(jī)Vivo NEX3S從4998元跌至3858元，手機(jī)跳水1140元，直逼5G中端手機(jī)水平，以期銷量上漲。 vivo是現(xiàn)在市場上有影響力的廠商，所以vivo NEX3S的降價也影響了不少朋友。華為，小米，OPPO的5G旗艦也在vivo NEX3s的影響下出現(xiàn)了一定程度的降價。此次vivo NEX3S的降價也為其他多方帶來了勝利，畢竟不到4000元就能買到一款5G旗艦，還是很超值的。 為了看起來與眾不同，vivoNEX3S設(shè)計了一塊6.89英寸的無界瀑布屏，屏占比高達(dá)99.6%，分辨率為2256*1080，采用三星AMOLED打造。 攝像頭方面，vivo NEX3S配備了高像素三攝像頭，6400萬像素主攝像頭+1300萬像素廣角微距+1300萬像素長焦，其中主攝像頭功能最為強(qiáng)大，支持EIS視頻防抖，還可以在動態(tài)條件下拍攝4K高清視頻。Vivo NEX3S的前置攝像頭比較特別。它是一款1600萬像素的升降攝像頭。擅長短視頻，夜景，動態(tài)照片。 vivoNEX3S的性能由驍龍865提供。它由7納米工藝和8核CPU制造而成。在性能上絕對強(qiáng)悍。VivoNEX3S在電池和充電方面也有新的改進(jìn)。內(nèi)置4500毫安大容量電池，支持44W有線超級快充，短時間內(nèi)即可將電池充滿電。 存儲空間部分，vivo NEX3S準(zhǔn)備了256GB版本的大內(nèi)存，下載更大的應(yīng)用也不用擔(dān)心。 這款vivoNEX3S是一款用心頗多的5G旗艦。在屏幕上配備瀑布屏，性能上有驍龍865的輔助，拍照上配備高像素三攝像頭。 僅憑三大能力，絕對是5G高端手機(jī)市場的領(lǐng)頭羊。此外，這款vivo NEX3S還可以運(yùn)行高耗能游戲。采用均熱板散熱，X軸電機(jī)為游戲提供便利。

    半導(dǎo)體 vivo 驍龍 amoled屏

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