• 第三代半導(dǎo)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(dǎo)體氮化鎵功率芯片，該芯片實(shí)驗(yàn)室來自重慶郵電大學(xué)。 據(jù)重慶郵電大學(xué)光電工程學(xué)院副教授黃義表示，第三代半導(dǎo)體氮化鎵功率芯片主要應(yīng)用在汽車電子、消費(fèi)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(diǎn)。 并且這款功率半導(dǎo)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(xiàng)目已經(jīng)到了試驗(yàn)性應(yīng)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(xué)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(xué)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(dǎo)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(wù)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(dǎo)體芯片等方向的高端科技成果及高科技企業(yè)。

    半導(dǎo)體 半導(dǎo)體 氮化鎵 功率芯片

  • 流媒體服務(wù)在混合云存儲下的新體驗(yàn)

    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(shí)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(wù)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(luò)彈性與數(shù)據(jù)保護(hù)三個梯隊(duì)的重要實(shí)現(xiàn)。 云是流媒體的完美選擇 視頻流被認(rèn)為是一種非常強(qiáng)大的工具。然而，它需要大量的硬件和軟件技術(shù)進(jìn)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(dǎo)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(wù)提高帶寬，從而改善流媒體體驗(yàn)。它對每個設(shè)備和每個網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)無縫體驗(yàn)。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?yàn)樗敲赓M(fèi)的。然而，它自己的流媒體服務(wù)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(fèi)者提供最高質(zhì)量的觀看體驗(yàn)。這對直播非常重要。隨著體育服務(wù)也進(jìn)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(jìn)一步升級，而汽車電子化離不開汽車半導(dǎo)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(yùn)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(jìn)程中，車規(guī)級MCU的市場將會進(jìn)一步擴(kuò)大。 據(jù)報道，比亞迪半導(dǎo)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(jī)正式亮相。 經(jīng)過這些年動力電池、電驅(qū)動的研究、應(yīng)用，比亞迪的“肌肉”練得足夠扎實(shí)，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(jìn)程中的耐力。而能將這塊“肌肉”的實(shí)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(fù)雜芯片組來實(shí)現(xiàn)每一項(xiàng)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(xí)。比亞迪半導(dǎo)體就承擔(dān)著它的智能化進(jìn)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(yàn)和安全性; 然而追加的電子功能變得相當(dāng)繁雜，線束布局復(fù)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(qiáng)大、安全性更高，甚至部分部件需要的MCU變更為超強(qiáng)算力的ASIC、GPU、FPGA等。 兩個階段分別對應(yīng)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(dǎo)致成本高、管理低效、裝配復(fù)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(jìn)行優(yōu)化，按照不同功能維度進(jìn)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?yán)走_(dá)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(yùn)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(yùn)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(yīng)商的推動，而且促使半導(dǎo)體公司將重心放在車規(guī)級半導(dǎo)體業(yè)務(wù)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(jìn)過程中，車規(guī)級MCU出貨量持續(xù)上升。IC Insights預(yù)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(dá)700億元，單位出貨量將以11.1%復(fù)合增長率增長。 市場規(guī)模的擴(kuò)大，對于比亞迪半導(dǎo)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(jī)會。尤其是，比亞迪半導(dǎo)體的定位就集中在車規(guī)級和工業(yè)級半導(dǎo)體。 32位車規(guī)級MCU的探索、發(fā)展與追趕 比亞迪半導(dǎo)體從2007年進(jìn)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(dǎo)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(dǎo)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(qiáng)。 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(fù)雜的運(yùn)算，進(jìn)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(yīng)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(yán)重依賴進(jìn)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(dǎo)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(jìn)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(dǎo)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(yīng)用于在洗衣機(jī)、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(jī)控制、模擬傳感器測量和TRIAC/ LED/ LCD驅(qū)動應(yīng)用都可以見到它的身影?？梢姡谟忻鞔_應(yīng)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(yīng)應(yīng)用端需求的變化。 自主半導(dǎo)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(yīng)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(dǎo)體器件應(yīng)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(biāo)也有超越國際競爭對手的水準(zhǔn)。 所幸的是，已有數(shù)家半導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)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(dǎo)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(dǎo)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(yùn)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(dá)到可靠性標(biāo)準(zhǔn) AEC-Q100，是按照功能安全標(biāo)準(zhǔn) ISO26262設(shè)計。 對比亞迪半導(dǎo)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(yīng)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(dāng)芯片產(chǎn)品系列化越豐富，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)越成熟，比亞迪半導(dǎo)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(dǎo)體公司的目標(biāo)，不單單是解決聚焦新能源裝備制造“卡脖子”問題，更要能進(jìn)入到主流供應(yīng)鏈，并與國內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)協(xié)同合作，共同促進(jìn)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。

    半導(dǎo)體 汽車 比亞迪 MCU

  • 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(shí)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(shí)現(xiàn)重大突破，并開始向1nm制程邁進(jìn)。 臺媒透露，臺積電已經(jīng)在2nm工藝上取得一項(xiàng)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(jìn)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(jìn)1nm工藝的研發(fā)。 預(yù)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(dāng)芯片的工藝下探到極點(diǎn)的時候，由于隧穿效應(yīng)，芯片內(nèi)的電子反而不能充分發(fā)揮全部的實(shí)力。與之相應(yīng)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(dá)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(jìn)，能夠大大改進(jìn)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(fèi)級與企業(yè)專業(yè)卡。目前，對于消費(fèi)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(dá)83%。 專業(yè)版驅(qū)動看的是穩(wěn)定性，還有就是對專業(yè)應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(jìn)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(xiàng)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(yùn)行，從而確保顯卡的穩(wěn)定性，并廣泛支持各個OEM平臺。

    半導(dǎo)體 AMD 驅(qū)動 顯卡

  • 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(fèi)國和進(jìn)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(jìn)口額是出口額的3倍。2020年國務(wù)院定下，2025年中國芯片自給率達(dá)到70%的目標(biāo),芯片國產(chǎn)化任重而道遠(yuǎn)。 近期，“國產(chǎn)芯片替代不應(yīng)成為主旋律，合作競爭才能發(fā)展”這一觀點(diǎn)引起國人對半導(dǎo)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(dāng)然，解決“卡脖子”的根本方法就是實(shí)現(xiàn)我國半導(dǎo)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(hù)等問題不斷對中國企業(yè)實(shí)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(duì)的華為公司進(jìn)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(dǎo)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(jìn)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(shí)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(shí)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(jì)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(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)來講是這樣。正是因?yàn)檫@種思維，導(dǎo)致國內(nèi)半導(dǎo)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(fèi)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(wù)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(jì)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(qiáng)加在中國企業(yè)身上以便實(shí)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(jìn)步，因此國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在擴(kuò)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(dǎo)向，培養(yǎng)核心技術(shù)留住人才是國產(chǎn)半導(dǎo)體發(fā)展的關(guān)鍵。 我國半導(dǎo)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(xué)生從理論學(xué)習(xí)到具體實(shí)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(bǔ)。 全球芯片IP市場第五大供應(yīng)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(dāng)務(wù)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(xué)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(dǎo)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(dǎo)體工藝則被認(rèn)為是科技發(fā)展的重要基石。當(dāng)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(dǎo)體一直被認(rèn)為很強(qiáng)，但是明顯數(shù)據(jù)表示韓國三星在半導(dǎo)體行業(yè)已占據(jù)巨頭地位。而我國在半導(dǎo)體行業(yè)中依舊處于尋找發(fā)展之道的階段，在世界半導(dǎo)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(jìn)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(dá)到 88 項(xiàng)的頂峰，2018 年為 55 項(xiàng)，2019 年為 50 項(xiàng)。 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(jìn)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(jī)的應(yīng)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(xì)的技術(shù)項(xiàng)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(dǎo)體在各個領(lǐng)域均在快速進(jìn)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(dāng)前曝光的基準(zhǔn)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(biāo)已經(jīng)瞄準(zhǔn)了高通驍龍875。 通常，三星旗艦手機(jī)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(shí)力最強(qiáng)的科技企業(yè)，具備芯片設(shè)計、生產(chǎn)，以及最終手機(jī)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(dá)到了臺積電的兩倍有余。盡管目前在最先進(jìn)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(dǎo)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(dǎo)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(yán)峻的半導(dǎo)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(jī)”，但卻因?yàn)橘Y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(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)爆發(fā)，與資本共舞坐上風(fēng)頭扶搖直上，已經(jīng)嚴(yán)重存在過熱的勢頭。中國半導(dǎo)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(yīng)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(dāng)潮水退去洗盡鉛華，那些真正具備實(shí)力并胸懷廣大的企業(yè)才能真正凸顯，中國半導(dǎo)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(xì)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(xué)品之一，也是當(dāng)前電子領(lǐng)域中重要的基礎(chǔ)應(yīng)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(xiàng)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(kuò)大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長點(diǎn)增長極的指導(dǎo)意見》中明確提出，要加快在光刻膠、高強(qiáng)高導(dǎo)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(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)起出口限制，我國半導(dǎo)體國產(chǎn)化進(jìn)程也備受關(guān)注。而事實(shí)上，當(dāng)前我國在半導(dǎo)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(yù)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(jìn)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(shí)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(dāng)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(yùn)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(jī)遇。面對日益嚴(yán)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(xiàng)目完全達(dá)產(chǎn)后年銷售額將達(dá)10億元。目前南大光電已將這款A(yù)rF(193nm)光刻膠的樣品已經(jīng)送到客戶手上進(jìn)行測試，預(yù)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(jìn)口。 2019年，我國光刻膠市場本土企業(yè)的銷售規(guī)模達(dá)到70億元，在全球占據(jù)了約10%的市場份額。然而，若進(jìn)一步劃分到高端市場，就會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)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(xué)、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(dǎo)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(xiàng)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(dǎo)體生產(chǎn)商SK海力士(SK Hynix)手上購買一臺ASML光刻機(jī)設(shè)備。業(yè)內(nèi)人士指出，這臺光刻機(jī)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(jìn)的芯片制程也才達(dá)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(jī)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(shí)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(xué)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(yīng)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(yīng)商在光刻膠領(lǐng)域取得重大突破，意味著中芯國際在半導(dǎo)體材料供應(yīng)商又多了一層保障。

    半導(dǎo)體 7nm 光刻膠 半導(dǎo)體

  • 芯片產(chǎn)能供不應(yīng)求，臺積電大規(guī)模下單光刻機(jī)

    近半年來，芯片代工幾乎進(jìn)入行業(yè)旺季，許多芯片訂單超過半年的排隊(duì)期。芯片代工廠無法消耗如此之多芯片訂單，導(dǎo)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(yùn)行總量的50%左右，這意味著其使用的EUV機(jī)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(jī)，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(shí)際需求可能高達(dá)16 - 17臺EUV光刻機(jī)。 在搶購EUV光刻機(jī)上，雖然臺積電搶占先機(jī)，但是臺積電也在為光刻機(jī)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?yàn)榕_積電5nm產(chǎn)能不足，其實(shí)我們所講述的產(chǎn)能不足，就是一個相對應(yīng)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(yīng)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(jìn)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(jī)的，但是EUV光刻機(jī)的數(shù)量確實(shí)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(jī)，但是這么多臺機(jī)器還不夠滿足市場所需嗎? 臺積電使用ASML的Twinscan NXE EUV光刻機(jī)在其N7+以及N5節(jié)點(diǎn)上制造芯片，但在未來幾個季度，該公司將增加N6(實(shí)際上將在2020年第四季度或2021年第一季度進(jìn)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?yàn)槠浼夹g(shù)越來越復(fù)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(fù)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(jī)。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(zhǔn)備使用N3或更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)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(dāng)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(dá)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(fèi)臺積電高達(dá)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(jī)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(jìn)行調(diào)整后，該公司認(rèn)為可以將單臺機(jī)器的周期縮減到20周，這樣一來，每年的產(chǎn)能將達(dá)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(jī)，預(yù)計全年銷售量比2020年原計劃的35臺少一點(diǎn)。截至目前，ASML已累計出貨83臺商用EUV光刻機(jī)(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(yùn)行Twinscan NXE光刻機(jī)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(jī)。 臺積電當(dāng)然不是唯一采購大量EUV光刻機(jī)的半導(dǎo)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(kuò)大EUVL工藝在生產(chǎn)上的應(yīng)用，三星半導(dǎo)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(jī)。預(yù)計英特爾也將在2022年開始使用其7nm節(jié)點(diǎn)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(jī)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(jī)的，要是在短時間內(nèi)無法達(dá)到生產(chǎn)效率，即便光刻機(jī)數(shù)量增多也無法解決問題。

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  • 國產(chǎn)芯片被“卡脖子”的根本問題到底是什么？

    今日，在華為官方發(fā)布的《任總在C9高校校長一行來訪座談會上的講話》一文中，任正非明確表示，我國芯片設(shè)計已經(jīng)步入世界領(lǐng)先，達(dá)到世界第一水平的芯片制造技術(shù)在臺灣。但是大陸芯片產(chǎn)業(yè)的最大問題就是制造設(shè)備與基礎(chǔ)工業(yè)，制造沒有追上芯片設(shè)計的腳步，造成芯片行業(yè)的短板效應(yīng)，因?yàn)槿菀妆蝗丝ú弊印? 國產(chǎn)芯片設(shè)計水平居于領(lǐng)先地位的無疑就是華為海思，任正非說國產(chǎn)芯片在設(shè)計方面居于全球領(lǐng)先地位，應(yīng)該就是說華為海思在芯片設(shè)計方面居于領(lǐng)先地位。華為海思研發(fā)的高端芯片在性能方面已能與手機(jī)芯片老大高通、三星等比肩，從這個方面來說，華為海思確實(shí)可以說達(dá)到了領(lǐng)先水平。 縱觀全球，只有三星、英特爾等少數(shù)幾家企業(yè)能完成芯片全套的程序。海思芯片用到了很多ARM的技術(shù)架構(gòu)，目前海思芯片還無法完全脫離ARM所建立的技術(shù)底層。 華為海思研發(fā)的手機(jī)芯片基本都是采用ARM的公版CPU核心和GPU核心，一旦雙方的合作出現(xiàn)障礙，華為就無法跟上世界的腳步，例如去年的麒麟990 5G芯片和今年的麒麟9000芯片都未采用ARM最新的公版核心，導(dǎo)致性能方面落后于高通和三星。 由此可見華為在研發(fā)先進(jìn)芯片方面其實(shí)收到ARM的制約，ARM給與它最先進(jìn)的技術(shù)授權(quán)，華為海思才能設(shè)計出最先進(jìn)的芯片，一旦ARM與它的合作受阻，它的芯片技術(shù)就受到重大的阻礙。當(dāng)然了，華為目前也在建立自己的底層技術(shù)。 華為在手機(jī)芯片方面確實(shí)具有了較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢，不過它的這種領(lǐng)先優(yōu)勢其實(shí)還是有一定的局限性。如果放到中國整個芯片產(chǎn)業(yè)來說，中國在芯片設(shè)計方面的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢就更為有限了。 芯片多種多樣，據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)指全球芯片市場有大約一半來自美國。美國能在全球芯片行業(yè)居于絕對的領(lǐng)先地位，得益于它保持100多年的全球制造業(yè)一哥地位，這種深厚的積累才奠定了它如今在芯片行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位。 對于中國來說，中國僅僅是在手機(jī)芯片的某個方面具有一定的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，在整體上于海外芯片企業(yè)的還是有一定的差距的。如果從各個芯片行業(yè)來說，中國落后的地方就更多了。 在存儲芯片行業(yè)，中國的存儲芯片才剛剛起步，長江存儲和合肥長鑫去年才投產(chǎn)存儲芯片，當(dāng)然值得高興的是長江存儲今年已研發(fā)出于全球主流水平相當(dāng)?shù)?28層NAND flash，但是中國的存儲芯片產(chǎn)能占全球的比例還太小，預(yù)計到明年才能占有一成多點(diǎn)的市場份額。 在模擬芯片方面的落后更是人所共知，據(jù)稱中國生產(chǎn)的模擬芯片占全球模擬芯片的比例只有一成左右，而且中國生產(chǎn)的模擬芯片主要是低端芯片，高端的模擬芯片幾乎全數(shù)進(jìn)口，華為恰恰在模擬芯片方面幾乎完全受制于美國，這個行業(yè)恐怕需要十年乃至更長時間才能趕得上。 正如余承東所說，華為一家公司的力量也是有限的，麒麟芯片之所以受限，主要原因就是因?yàn)閲鴥?nèi)找不到一家高端的芯片制程商為麒麟芯片服務(wù)。芯片制造的每一臺設(shè)備、每一項(xiàng)材料都非常尖端、非常難做，沒有高端的有經(jīng)驗(yàn)的專家是做不出來的。 所以，當(dāng)前國產(chǎn)芯片最大的難題還是在于芯片的制程方面，整個芯片差距要在于制造，芯片制造能力，芯片制造設(shè)備研發(fā)能力，背后是基礎(chǔ)科學(xué)、工程科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)的沉積。 因而，我們國家要重視裝備制造業(yè)、化學(xué)產(chǎn)業(yè)?；瘜W(xué)就是材料產(chǎn)業(yè)，材料就是分子、原子層面的科學(xué)。需要出來更多的尖子人才和交叉創(chuàng)新人才，才會有突破的可能。 任正非還表示，望國內(nèi)頂尖大學(xué)不要過度關(guān)注眼前工程與應(yīng)用技術(shù)方面的困難，要專注在基礎(chǔ)科學(xué)研究突破上，“向上捅破天、向下扎下根”，努力在讓國家與產(chǎn)業(yè)在未來不困難。

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  • 芯技術(shù)高質(zhì)量，新能源汽車領(lǐng)域巨頭特斯拉

    汽車制造業(yè)的新一代版圖中，以電動化、智能化著稱的新能源汽車是當(dāng)下的熱門。芯片半導(dǎo)體與新能源汽車的結(jié)合，奠定了特斯拉在新能源汽車領(lǐng)域行業(yè)的霸主地位，成為當(dāng)代汽車的贏家，當(dāng)下能夠挑戰(zhàn)特斯拉權(quán)威地位的品牌屈指可數(shù)。 處理數(shù)字信號與處理物理能源是特斯拉電動車的兩大底牌。新能源的背后就是半導(dǎo)體，其一是太陽能的獲取，其二是功率半導(dǎo)體在新能源控制技術(shù)的影響，其三就是異構(gòu)芯片F(xiàn)SD在新能源的應(yīng)用。 MCU芯片作為汽車電子系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算和處理的核心，是汽車從電動化向智能化深度發(fā)展的關(guān)鍵。在汽車向智能化演進(jìn)的過程中，MCU的市場需求量急劇增長，車規(guī)級MCU單值也呈倍數(shù)級增長。 處理數(shù)字信號：是控制論在無人駕駛的應(yīng)用，其本質(zhì)是多反應(yīng)+少預(yù)測的特斯拉FSD，其L5 ADAS的算力將高于智能手機(jī)幾個數(shù)量級，用CPU、GPU、FPGA、射頻、存儲芯片組成龐大異構(gòu)算力實(shí)時運(yùn)算將電車喚醒，車載含硅量也將是數(shù)量級的提升。 處理物理能源：是信息論在電池電控的應(yīng)用，四兩撥千斤的功率半導(dǎo)體，用少量信息處理控制巨量電流，極大地提高能效和控制精度，其背后需要一系列的半導(dǎo)體器件(SiC、GaN、IGBT、Mosfet)來實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體對電能的有效控制。 太陽能是特斯拉缺省電力來源。光伏的本質(zhì)：半導(dǎo)體能源，基于半導(dǎo)體工藝硅片和光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電能，同樣也符合”泛摩爾定律“的指數(shù)級成本降低，其供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)規(guī)律也和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)完全類似。 特斯拉是高速行駛的“智能手機(jī)”，是插電行走的“服務(wù)器”。 特斯拉不僅僅是新能源汽車的革命，更是汽車含硅量躍遷性的提升，單車用的半導(dǎo)體成本是手機(jī)的幾十倍以上。從功率半導(dǎo)體，CIS，存儲器到半導(dǎo)體設(shè)備材料，整個產(chǎn)業(yè)鏈都會受益。 1、功率芯片是特斯拉的“大腦”。汽車動力系統(tǒng)=電池+電驅(qū)(電機(jī)+電控)，電控接收整車控制器的指令，以控制整車的運(yùn)動。電控中主要是逆變器，逆變器主要是SiC/IGBT模塊，所以IGBT模塊相當(dāng)于汽車動力系統(tǒng)的“CPU”。 2、攝像頭CIS是特斯拉的“眼睛”。數(shù)量上，倒車后視，環(huán)視，前視，轉(zhuǎn)彎盲區(qū)等Level3以上的輔助駕駛需要18顆攝像頭。單功能上LFM防閃爍，低光可靠性，HDR寬動態(tài)對像素也提出要求，純800萬像素的攝像頭就需要5顆。 3、存儲器Flash是特斯拉的“記憶”。特斯拉自研FSD芯片存儲單元的數(shù)量與性能大幅提升，是無人駕駛邁向更高層次重要保障。電動汽車整體含硅量提升，利好產(chǎn)業(yè)支撐環(huán)節(jié)半導(dǎo)體設(shè)備，5G+AIOT+汽車電子驅(qū)動全球半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)入新一輪上行周期。 4、顯示器面板是特斯拉的“觸覺”。中控顯示屏平均達(dá)17寸，高于燃油車8寸的平均尺寸，為市場平均應(yīng)用尺寸面積的4倍以上。汽車的電子化應(yīng)用趨勢將帶動LCD車載屏的面積增長需求。 5、FPGA芯片是特斯拉的“心臟”。FPGA和ASIC未來在ADAS系統(tǒng)、馬達(dá)控制、激光雷達(dá)、車載信息娛樂系統(tǒng)和駕駛員信息系統(tǒng)均有較多應(yīng)用。FPGA市場為9.5億美元，占比整個半導(dǎo)體僅2.44%，提升空間巨大。上游晶圓代工將受益于下游產(chǎn)品需求提高。 發(fā)展新能源汽車必須掌握核“芯”技術(shù)，上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同合作，共同促進(jìn)汽車電動化、智能化的快速發(fā)展。電動化是車規(guī)級半導(dǎo)體增長的源動力，新能源汽車單車半導(dǎo)體價值量是傳統(tǒng)燃油車的2倍以上并逐年遞增;智能化為車規(guī)級半導(dǎo)體創(chuàng)造巨額市場增量，帶動了感知層、決策層、執(zhí)行層等多樣化的芯片需求。

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  • 蘋果新品搭載自研架構(gòu)與芯片，是否會引起新一代PC之爭？

    11號凌晨，蘋果將召開本季度的第三場發(fā)布會。其中，蘋果將會發(fā)布兩款13英寸的MacBook系列筆記本，分別是MacBook Air與 MacBook Pro，而首款被用在蘋果筆記本的處理器，正是基于iPhone 12系列上5nm的A14處理器研發(fā)的——A14X Bionic。今年夏季，蘋果曾官宣將為旗下電腦配置新的自研處理器Apple Silicon，并且計劃于今年末推出搭載自研處理器的Mac新品。 自2006年起，英特爾和AMD長期主導(dǎo)全球PC處理器市場，含蘋果在內(nèi)的主要PC制造商均采用基于英特爾X86架構(gòu)的芯片，不過，蘋果即將在發(fā)表會上宣布啟動一項(xiàng)為期2年的過渡期，結(jié)束與英特爾將近15年的合作關(guān)系，正式邁向以Arm 架構(gòu)打造自研晶片的時代。 蘋果公司宣布首批采用Apple設(shè)計的處理器和圖形卡而不是自2005年以來使用的Intel芯片的Mac 。在過去的十年中，蘋果一直在采用這種策略，并在iPhone和iPad設(shè)備上取得巨大成功，但是其筆記本電腦和臺式機(jī)的即將到來的過渡將代表著一個全新的挑戰(zhàn)。 上次，蘋果公司(對在其產(chǎn)品組合中一直使用的PowerPC芯片的路線圖感到不滿意)轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂糜⑻貭枙r，蘋果公司承諾將提供更好的性能和能效，并承諾將與MacBook Air等產(chǎn)品一起提供和Retina MacBook Pro。 但是，盡管發(fā)生了如此重大的變化，但實(shí)際發(fā)生的變化是可以預(yù)見的。畢竟，在Windows方面，英特爾芯片是經(jīng)過多年檢驗(yàn)和測試的平臺，其處理器具有各種尺寸，功率和性能水平，而蘋果公司可能需要像袖珍型MacBook Air或筆記本電腦那樣輕巧的產(chǎn)品。功能強(qiáng)大，價格為50，000美元的Mac Pro。 英特爾平臺的成功過渡，實(shí)現(xiàn)了蘋果的性能和功能目標(biāo)，并且蘋果即將推出的Arm過渡也做出了類似的承諾。但是隨著即將轉(zhuǎn)向蘋果芯片，Mac的未來突然進(jìn)入了一個未知的領(lǐng)域。 蘋果的A系列芯片并不是一個新概念。蘋果過去十多年來一直在內(nèi)部設(shè)計自己的芯片，當(dāng)時它在初代iPad一起發(fā)布了A4 SoC。從那以后，該公司的芯片制造工作已擴(kuò)展到幾乎涵蓋了蘋果的所有硬件，其中高性能的iPad Pro，HomePods，Apple TV，Apple Watch和AirPods都包含大量由Apple設(shè)計的芯片。 蘋果自研芯片最有可能的合作伙伴將會是臺積電，后者目前主要為蘋果生產(chǎn)iPhone處理器，而即將問世的MacBook恐將面臨來自高通的競爭，后者自2016 年起與微軟合作，以便讓W(xué)indows操作系統(tǒng)適應(yīng)基于Arm 架構(gòu)的高通處理器。 此外，高通和微軟早已和聯(lián)想及華碩等PC制造商展開合作，對外銷售采用新處理器的 PC，微軟去年發(fā)布的Surface Pro X便是使用高通生產(chǎn)的處理器。 最近的Mac也開始看到Apple的芯片如雨后春筍般涌現(xiàn)，板載T2安全芯片和Touch Bar在與Apple Watch相似的硬件上運(yùn)行。但是它們從未在像筆記本電腦這樣苛刻的條件下經(jīng)受過考驗(yàn)。實(shí)際上，有爭議的是，沒有任何基于Arm的芯片受到蘋果公司即將推出的Apple Silicon過渡的考驗(yàn)。 基于Arm處理器的PC，與基于英特爾處理器的PC之間有很大不同，前者原先是為智能手機(jī)而設(shè)計，功耗是它們考量的關(guān)鍵問題之一，因此相較于傳統(tǒng)PC，基于Arm處理器的PC電池續(xù)航表現(xiàn)將更加優(yōu)秀。 雖然如此，對基于Arm架構(gòu)的PC來說，進(jìn)入市場的障礙依舊存在。過去的20年里，大多數(shù)軟體都是針對英特爾設(shè)備所編寫，因此在重新編寫這些軟體前，人們可能必須先仰賴模擬器。 當(dāng)蘋果公司改用英特爾公司時，硬件和軟件都是經(jīng)過驗(yàn)證的?？蛻舸笾铝私饬擞⑻貭柼幚砥鞯钠谕?，開發(fā)人員知道他們能夠編寫與之匹配的軟件。 Arm是一個全新的游戲。僅有少數(shù)Arm筆記本電腦甚至可以提供有關(guān)Apple自己的芯片性能的信息。甚至是目前面向筆記本電腦的最佳Arm芯片，例如高通公司的8cx或微軟品牌的SQ2，都是為超輕薄筆記本電腦設(shè)計的。沒有人能制造出能夠與蘋果的MacBook Pros或戴爾的XPS系列之類的計算機(jī)相提并論的基于Arm的筆記本電腦，更不用說臺式機(jī)了。 這并不是說蘋果完全沒有做好準(zhǔn)備。它已經(jīng)設(shè)計了十年的處理器，并且最新的iPad Pro等設(shè)備中的最新芯片也提供了強(qiáng)大的功能。但是，除了少數(shù)嘗試使用Apple的Arm開發(fā)人員套件(配備有兩年歷史的芯片)的開發(fā)人員之外，大家還有待觀察該性能是如何轉(zhuǎn)化為更傳統(tǒng)的筆記本電腦任務(wù)，或者是否會能夠與Intel和AMD最好的芯片并駕齊驅(qū)。 蘋果也試圖簡化軟件方面的過渡。最近幾年來，它一直在推動Catalyst應(yīng)用程序的開發(fā)，這些應(yīng)用程序旨在幫助開發(fā)與iOS同行共享代碼的Mac應(yīng)用程序。而且，新的基于Arm的Mac幾乎可以在本地運(yùn)行所有iPhone和iOS應(yīng)用程序這一事實(shí)也將有所幫助。 但是，即使iPad應(yīng)用程序和Mac應(yīng)用程序之間仍然存在很大差距。即使蘋果能夠兌現(xiàn)其對Photoshop和Lightroom之類的Adobe應(yīng)用程序的Arm版本或微軟的Office套件的承諾，但開發(fā)人員仍需要花費(fèi)一些時間進(jìn)行調(diào)整。只需看看Windows Arm過渡的緩慢速度即可。 幾乎可以肯定，蘋果公司的活動將伴隨其新MacBook的強(qiáng)大而華麗的展示，以及它們與舊的x86機(jī)型相比如何強(qiáng)大的重大宣稱。 但是，這一宣布僅僅是蘋果公司的開始，而關(guān)于下一次大躍進(jìn)的證明(或反駁)仍然是一個懸而未決的問題，可能需要花費(fèi)數(shù)月的實(shí)際時間才能回答。 蘋果將掀起PC芯片大戰(zhàn)?蘋果公司此舉可能會重新引發(fā)爭奪控制臺式機(jī)和筆記本電腦芯片市場的競爭，并使諸如高通公司這樣的企業(yè)受益。 自2006年以來，蘋果與其他大多數(shù)主要計算機(jī)制造商都是在其產(chǎn)品中使用英特爾和AMD的“x86”計算架構(gòu)芯片，該市場一直以來也是由這兩家公司主導(dǎo)。 預(yù)計周二，蘋果公司將啟動一項(xiàng)為期兩年的進(jìn)程，以結(jié)束與英特爾近15年的合作關(guān)系，該公司將向Mac電腦引入蘋果公司設(shè)計的芯片，這些芯片基于Arm Ltd.的計算架構(gòu)技術(shù)。 蘋果將使用Arm技術(shù)設(shè)計芯片，并由合作伙伴生產(chǎn)。據(jù)報道 最有可能是生產(chǎn)這顆芯片的廠商是臺灣半導(dǎo)體制造有限公司，后者為蘋果iPhone生產(chǎn)處理器。 但是，蘋果即將面市的機(jī)器已經(jīng)受到了高通的競爭，高通自2016年以來一直與微軟公司合作，以使Windows操作系統(tǒng)適應(yīng)高通基于Arm的處理器。 高通和微軟也已經(jīng)與聯(lián)想集團(tuán)和華碩計算機(jī)等PC制造商合作，使用新芯片銷售筆記本電腦，而微軟去年發(fā)布的Surface Pro X也使用了高通處理器。 這些設(shè)備如今只是小眾賣家，但是蘋果公司進(jìn)入市場很可能會圍繞新興技術(shù)轉(zhuǎn)變吸引消費(fèi)者的注意力，特別是如果蘋果公司開始開發(fā)與英特爾性能相媲美的芯片。 Moor Insights&Strategy創(chuàng)始人Patrick Moorhead表示：“蘋果公司對Arm的投入將加快這一步。” 基于Arm的PC與基于Intel的計算機(jī)有關(guān)鍵區(qū)別。由于這些芯片是從智能手機(jī)中獲取的，而智能手機(jī)是功耗的關(guān)鍵問題，因此與傳統(tǒng)機(jī)器相比，它們傾向于擁有更長的電池壽命。像智能手機(jī)一樣，它們也可以快速打開，并且可以始終保持與蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接。 高通公司產(chǎn)品管理高級總監(jiān)Miguel Nunes說：“連通性是在家辦公的地方。” “我們看到很多人意識到他們在家中的WiFi不能滿足所有需求?！? 但是，基于Arm的PC仍然存在障礙。過去20年中編寫的大多數(shù)軟件都是為Intel機(jī)器編寫的，在對其進(jìn)行重寫之前，它可能必須依靠“仿真”來減慢應(yīng)用程序的運(yùn)行速度。 英特爾的芯片陣容“使人們能夠使用自己喜歡的Windows應(yīng)用程序，而不會遇到與通過Windows在非x86架構(gòu)上運(yùn)行非本機(jī)應(yīng)用程序相關(guān)的潛在性能損失，也不必?fù)?dān)心自己喜歡的應(yīng)用程序是否可以在其平臺上運(yùn)行。”聲明。 對基于Arm的計算機(jī)的關(guān)鍵測試將是開發(fā)人員是否重寫大型企業(yè)使用的軟件，蘋果公司進(jìn)入市場并不能保證一定會實(shí)現(xiàn)。蘋果公司的核心開發(fā)人員大多數(shù)將使用蘋果公司專有的開發(fā)人員工具。 最后，處理器是自研，加上系統(tǒng)也是自家的系統(tǒng)，蘋果可以更好的對mac OS進(jìn)行軟硬件協(xié)同優(yōu)化，體驗(yàn)優(yōu)勢對比Windows陣營將進(jìn)一步拉大。至此，蘋果所有的設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了從系統(tǒng)底層架構(gòu)，到軟件開發(fā)，再到硬件研發(fā)，都掌握于自己手中。

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  • 美國禁令后的巨頭聯(lián)合，華為有望脫困

    美國對華為實(shí)施芯片禁令后，對全球的半導(dǎo)體行業(yè)都產(chǎn)生一定的影響。比如臺積電，高通，聯(lián)發(fā)科，sk海力士等公司和華為一樣，都是這條政策的受害者。如今，在禁令實(shí)施的兩個月后，抓住美國大選這個特殊機(jī)會，正是華為等企業(yè)發(fā)展的好機(jī)會。因而，在美國眾多企業(yè)的聯(lián)合游說下美國商務(wù)部放寬政策，因而眾多企業(yè)得到出口許可證。 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的信息來看，索尼、三星、英特爾、微軟都已經(jīng)獲得供貨華為的許可，有消息稱，只要不涉及5G領(lǐng)域，那么一般都會取得供貨華為的許可。之前還有消息稱臺積電也開始恢復(fù)與華為合作，但是僅限制在28nm產(chǎn)品以上，這還是無法滿足華為手機(jī)芯片的需求。 對于臺積電來講，唯一一個能夠稱之為對手的大概就是三星了。只是三星方面每一次都晚臺積電一步，讓臺積電占據(jù)優(yōu)勢。而臺積電方面與華為之間也保持著良好的合作關(guān)系，超過了20年。 華為目前是全球第二大智能手機(jī)廠商，盡管海外銷量有所下降，但是國內(nèi)市場的份額還在不斷上升，與華為合作對臺積電只會更加有利。臺積電現(xiàn)在面臨的麻煩是，盡管仍然是全球最大的芯片代工廠，但是高通在此前已經(jīng)宣布了，5nm芯片的代工訂單全部被三星拿走，如果還不能拿下華為的訂單，那么臺積電的地位將再次受到影響。 有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，光是在2019年，華為就為臺積電貢獻(xiàn)了超過360億元的營收，在臺積電所有零售之中占只有了14%的比例。華為早就已經(jīng)成為了臺積電的第二大客戶。這第一大客戶當(dāng)然就是我們所熟悉的蘋果。 但是美國方面對于華為的打壓，讓臺積電方面也受阻。美國方面接連三次修改規(guī)則，使得臺積電方面不能夠?qū)崿F(xiàn)自由出貨，失去華為，臺積電是萬萬不想的。 前面講到過臺積電每年都會擁有巨額的營收，而其中14%就來源于華為，失去華為就相當(dāng)于去失去了巨大的因素，所以為了恢復(fù)與華為之間的供貨，臺積電一直以來也是非常的努力去尋找解決的辦法。 而芯片禁令過去兩個月的時間，如今新消息傳來，臺積電，高通，聯(lián)合會，華為表態(tài)此次三家企業(yè)三管齊下，芯片的問題或許會得到解決。 美國方面表示，如果能夠證明產(chǎn)品不是用在設(shè)備至少那么就很快能夠拿到許可，即便是用在移動設(shè)備上也是可以的。這就意味著美國方面已經(jīng)妥協(xié)，于是高通方面和臺積電都紛紛向美國多次遞交就是希望能夠恢復(fù)與華為之間的供貨。華為對于臺積電來講非常重要，對于高通來講當(dāng)然也是非常重要的。 11月5日高通方面發(fā)布了2020年第四季度以及全年的財報，同時高通還在當(dāng)天宣布，高通已經(jīng)獲得華為一次性支付的18億美元的專利和解費(fèi)，而且已經(jīng)提出繼續(xù)供貨華為的申請。 華為與高通和解的目的很明顯，就是為自己的手機(jī)芯片鋪平道路，目前自己的芯片無法生產(chǎn)，聯(lián)發(fā)科芯片性能很是一般，這樣的情況下高通就是一個不錯的選擇了。 據(jù)悉，失去華為，高通方面將會面臨著80億美元的市場營收，這對于高通來講可是一個不好的消息。畢竟自己的老對手聯(lián)發(fā)科正在伺機(jī)超越，在這樣的情況下，高通如果真的失去了華為，那么聯(lián)發(fā)科超越簡直就是輕而易舉。 所以此次高通與臺積電聯(lián)手希望能夠向美國拿到申請，再看看華為這邊，為了能夠在半導(dǎo)體領(lǐng)域上有所發(fā)展，華為方面也是費(fèi)盡心思。面向全球招聘了四十多位芯片，其中就涉及到芯片的測試以及封裝等等，也就是說，華為逐漸向著設(shè)計制造測試封測等等轉(zhuǎn)型。 任正非也就此事做出了表態(tài)，表示向上捅破天，向下扎到根。如此可見，此次華為是鐵了心想要完成自主研發(fā)之路了。 而最近又有消息表示，華為已經(jīng)開始著手在上海建立一條完全去美化的生產(chǎn)線，將會從45納米開始。到2021年年底將制造出28納米芯片，而在2022年年底將會制造出20納米的芯片。 臺積電，高通那邊努力爭取許可證遞交申請，希望能夠恢復(fù)出貨上的自由而建設(shè)了一條自己的生產(chǎn)線，自主研發(fā)芯片，三管齊下，華為在芯片上所遇見的問題相信很快就能夠迎刃而解。 華為和臺積電和高通之間本就有著很深的聯(lián)系，這一次幾大企業(yè)聯(lián)手上演了一場雙簧戲，高通表示與華為簽署了全新的長期專利許可協(xié)議，這份專利授權(quán)費(fèi)可是高達(dá)18億美元，直接令高通的營業(yè)額翻了四倍還多，這也是芯片禁令以來高通首次回歸正增長。

    半導(dǎo)體 華為 芯片 臺積電

  • 芯片的“核心力”不僅僅只是設(shè)計，還應(yīng)擁有制造能力

    眾所周知，華為如今最棘手的問題在于芯片，華為旗下的手機(jī)板塊對芯片巨大的需求量，但是華為旗下芯片設(shè)計公司華為海思只具備芯片設(shè)計，不具備芯片加工能力，因而華為屢屢卻被限于芯片加工。 近日，華為創(chuàng)始人任正非的一席話引起一番討論，他表示“華為今天遇到的困難，是設(shè)計的先進(jìn)芯片，國內(nèi)的基礎(chǔ)工業(yè)還造不出來，華為不可能又做產(chǎn)品，又去制造芯片?！北娝苤瑖鴥?nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)替代的這場馬拉松已經(jīng)沖刺多年，而我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)被卡，最關(guān)鍵的一環(huán)就是在芯片制造，而以光刻機(jī)為代表的設(shè)備更是國內(nèi)無法突破的重要原因。 設(shè)備是半導(dǎo)體制造的基石 但市場基本被外資壟斷 光刻機(jī)被譽(yù)為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) “皇冠上的明珠”，是芯片制造中最核心的機(jī)器，整個光刻過程也是芯片生產(chǎn)過程中耗時最長、成本最高、最關(guān)鍵的一步。 目前，光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)基本被荷蘭的 ASML、日本的尼康和佳能這三家供應(yīng)商壟斷。根據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，全球光刻機(jī)市場規(guī)模約160億美元，ASML、尼康和佳能三大龍頭總共占據(jù)95%市場，其中EUV市場幾乎被ASML一家獨(dú)占。 其實(shí)，中國也能生產(chǎn)光刻機(jī)，但以中國目前的技術(shù)，只能夠生產(chǎn)低端一些的光刻機(jī)設(shè)備，能夠制造90nm及以上工藝的芯片，而能夠生產(chǎn)7nm甚至5nm芯片的高端光刻機(jī)基本上全部靠ASML供貨。 國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展正當(dāng)時 隨著中美貿(mào)易摩擦的升級，打破壟斷、提高國產(chǎn)化率，力爭實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體設(shè)備自主可控是重中之重。在這樣的背景下，國家從政策、資金方面支持半導(dǎo)體設(shè)備的國產(chǎn)化，國家大基金二期支持重點(diǎn)就放在國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備和材料上，其中提到將加快開展光刻機(jī)、化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備等核心設(shè)備，以及關(guān)鍵零部件的投資布局，填補(bǔ)國產(chǎn)工藝設(shè)備空白。 在國家政策及基金等因素的支持下，如今，中國的光刻產(chǎn)業(yè)也有了一定的起色。 近日，據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，上海微電子已經(jīng)宣布研發(fā)出28納米光刻機(jī)，預(yù)計這28納米光刻機(jī)將在2021年底到2022年之間進(jìn)行量產(chǎn)，而且這個28納米光刻機(jī)通過多次曝光之后，可以用于生產(chǎn)14納米甚至10納米的芯片。 作為中國大陸技術(shù)最先進(jìn)、規(guī)模最大的晶圓代工企業(yè)，中芯國際歷時多年，制程工藝從0.18微米技術(shù)節(jié)點(diǎn)發(fā)展至如今的N+1工藝。日前，一站式IP和定制芯片企業(yè)芯動科技官方宣布，已完成了全球首個基于中芯國際FinFET N+1先進(jìn)工藝的芯片流片和測試，所有IP全自主國產(chǎn)，功能一次測試通過。 而在光刻機(jī)技術(shù)研究上，今年以來也是好消息不斷：2020年6月，由中國科學(xué)院院士彭練毛和張志勇教授組成的碳基納米管芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)在新型碳基半導(dǎo)體領(lǐng)域取得了重大的研究成果，并實(shí)現(xiàn)了碳基納米管晶體管芯片制造技術(shù)的全球領(lǐng)先地位;2020年7月，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所成功研發(fā)出了一種新型5nm高精度激光光刻加工方法。 雖然這些技術(shù)都處于實(shí)驗(yàn)室階段，但至少在一些基礎(chǔ)理論上已經(jīng)取得了突破，未來這些實(shí)驗(yàn)室技術(shù)有可能會轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)技術(shù)。相信在我國科研人員、企業(yè)等各方的共同努力之下，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，縮小跟國際頂尖水平的差距! 芯片加工制造的不足，不僅僅體現(xiàn)于半導(dǎo)體行業(yè)，也反應(yīng)了整個中國與西方國家在制造業(yè)上的區(qū)別。在制造工藝上，我國制造技術(shù)唯有一步一步地慢慢向前探索，絕無捷徑可言。

    半導(dǎo)體 華為 制造 芯片

  • 18年追趕，聯(lián)電停止12nm以下先進(jìn)工藝的研發(fā)

    在半導(dǎo)體行業(yè)，每一次變革都十分重要，處于局中，很難判斷半導(dǎo)體下一次變革的方向。對于新一代的芯片工藝，面對超高的成本壓力以及利益誘惑，到底是放棄還是堅持，只有選擇后才知道對錯。 兩年前，新一代工藝開發(fā)所要面臨的成本壓力以及技術(shù)壓力，使得晶圓代工廠陷入了一場賭局——是硬著頭皮搞下去，還是另謀出路。當(dāng)時，身為全球第三大晶圓代工廠的聯(lián)電就做出了一個轟動業(yè)界的選擇，即停止12nm以下先進(jìn)工藝的研發(fā)。 兩年后，臺積電和三星在3/5nm先進(jìn)制程上的你追我趕吸引了整個業(yè)界的目光，但根據(jù)今年8月拓墣產(chǎn)業(yè)研究院最新調(diào)研結(jié)果顯示，我們發(fā)現(xiàn)，聯(lián)電在晶圓代工行業(yè)的地位依舊穩(wěn)固(2018年，全球晶圓代工廠的前三位分別是：臺積電、格羅方德、聯(lián)電。在這兩年間，雖有三星這匹黑馬強(qiáng)勢闖入前三甲，但從營收上看，聯(lián)電的地位依舊沒有改變)。 但從增長情況上看，聯(lián)電以23%的同比增長成績，足以傲視其他晶圓代工廠商。而在這個勢頭中也隱隱透露出了一絲穩(wěn)中取勝的味道。 一、18年的追趕者，聯(lián)電的一念之間 2018年，聯(lián)電做了一個決定——停止12nm以下先進(jìn)工藝的研發(fā)，在晶圓代工市場上不再拼技術(shù)，而是更看重投資回報率，賺錢第一。 聯(lián)電這一念，也意味著他將結(jié)束18年的追趕者身份。 2000年，聯(lián)電作為晶圓代工廠的第二名緊追臺積電，雙方在代工工藝上一度不相上下。但28nm改變了這種局勢——臺積電28nm率先量產(chǎn)，其產(chǎn)能及技術(shù)成熟度遙遙領(lǐng)先于聯(lián)電。結(jié)果就是，在接下來的一年中，臺積電28nm的營收占比迅速從2%爬升到了22%，臺積電掌控了這場競賽的優(yōu)勢。 至此以后，聯(lián)電就一直追著臺積電跑。試圖通過研發(fā)更先進(jìn)的工藝來超越的聯(lián)電，卻花了十八年都沒有實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)。據(jù)相關(guān)報道顯示，聯(lián)電由于過度的投資先進(jìn)制程，導(dǎo)致每次生產(chǎn)時產(chǎn)能利用率必須達(dá)到9成以上才能盈利，而這樣的營收方式顯然不能長久。 于是，聯(lián)電采取了重大市場策略調(diào)整，淡出先進(jìn)制程的較量，轉(zhuǎn)向發(fā)揮在主流邏輯和特殊制程技術(shù)方面的優(yōu)勢，強(qiáng)化對成熟及差異化工藝市場的開發(fā)。 當(dāng)時聯(lián)電表示，在12nm及以上的工藝代工市場上，聯(lián)電的占有率只有9.1%，營收規(guī)模約為50億美元，一旦市場占有率增長到15%，那么還有60%的市場空間增長，營收將達(dá)到80億美元以上。 摩根士丹的分析師認(rèn)為，聯(lián)電這次的舉動是把錢用在了正確的地方。 事實(shí)也的確如此，根據(jù)聯(lián)電最新發(fā)布的2020年第三季度的財報中看，聯(lián)電在該季度中實(shí)現(xiàn)了448.7億元新臺幣的營收，這也創(chuàng)下了2004年第二季度以來的新高。值得關(guān)注的是，第三季度中聯(lián)電的28nm營收占比為14%，季增一個百分點(diǎn)。 二、聯(lián)電手中還有籌碼 如果說，選擇深耕成熟工藝讓聯(lián)電小賺了一筆，那么，8英寸晶圓需求量的猛增，則是市場坐莊，讓聯(lián)電血賺了一筆。 8英寸以成熟制程為主，功率器件、電源管理IC、影像傳感器、指紋識別芯片和顯示驅(qū)動IC等都需要8英寸晶圓的支持。2015年末，由于終端市場開始發(fā)生了變化，一波一波的新熱潮，使得產(chǎn)業(yè)開始對8英寸晶圓廠芯片產(chǎn)生了熱情。 根據(jù)廣發(fā)證券的調(diào)研報告顯示，汽車電子及物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的芯片，包括先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)及感測器、車用電流控制IC、物聯(lián)網(wǎng)MCU等在8寸晶圓廠中大量投產(chǎn)，使得2016年下半年開始8 寸晶圓廠的投片量快速提升。 在2018年年初，電源管理、影像傳感器、指紋識別芯片和驅(qū)動IC帶動了8英寸晶圓代工的需求。但與此同時，12英寸晶圓代工也逐漸成為了市場的寵兒，但這卻需要相關(guān)企業(yè)進(jìn)行大量的投資，而由此產(chǎn)生的巨大成本，以及建廠時程長及新客戶拓展不易等諸多因素，使得12英寸晶圓代工的推進(jìn)還需要很長的一個過程。因此，8英寸晶圓代工仍是眾多器件的首選。 到了2019年，市場對8英寸晶圓的需求再次掀起了一個頂峰。據(jù)中國證券報的報道顯示，國金證券分析師鄭弼禹認(rèn)為，本輪8英寸晶圓產(chǎn)能緊缺始于2019年多攝像頭手機(jī)帶動CMOS圖像傳感器需求提升。而受疫情影響，全球在家辦公、在線教育增多，使得筆記本電腦、平板類產(chǎn)品需求增長，從而拉動驅(qū)動芯片及其他半導(dǎo)體產(chǎn)品需求增長，疊加三季度是旺季，使得本輪8英寸晶圓代工景氣度超過往年。 而根據(jù)市場的情況來看，這種供不應(yīng)求的狀況一直持續(xù)到了2020年。在聯(lián)電最新的財報會議上，王石也指出，在面板驅(qū)動IC、電源管理芯片等需求帶動下，8英寸產(chǎn)能吃緊情況將延續(xù)到明年。 聯(lián)電近些年來的8英寸產(chǎn)能，也能體現(xiàn)這種市場需求。根據(jù)廣發(fā)證券的調(diào)研報告顯示，從2017年報披露數(shù)據(jù)來看，目前聯(lián)電8寸晶圓產(chǎn)能約占總產(chǎn)能的一半， 2016年平均產(chǎn)能利用率為88.6%，而2017年則攀升至了94.4%。 而根據(jù)聯(lián)電最新的財報顯示，在2020年第三季度中，聯(lián)電出貨量達(dá)到225萬片約當(dāng)8吋晶圓，8英寸晶圓代工產(chǎn)能依舊緊俏。聯(lián)電聯(lián)席CEO王石表示，這主要反映了居家上班與在家學(xué)習(xí)趨勢，持續(xù)帶來終端市場的穩(wěn)定需求，例如智慧型手機(jī)、電腦設(shè)備高速I/O控制器中的無線連接、以及電源管理IC等應(yīng)用。 (2020年第三季度聯(lián)電季產(chǎn)能情況) 供不應(yīng)求的市場狀況，也導(dǎo)致了8英寸晶圓身價的水漲船高。 據(jù)公開資料顯示，聯(lián)電曾在2018年的一次股東會上確定了啟動“一次性漲價”計劃。據(jù)相關(guān)報道顯示，當(dāng)時其旗下 8 英寸廠接單滿載，且因硅晶圓漲價明顯、導(dǎo)致成本增加，聯(lián)電自6月起調(diào)漲 8英寸代工價格。 兩年后的今天，在市場對8英寸晶圓產(chǎn)能需求依舊不減的情況下，聯(lián)電也再次宣布了一項(xiàng)漲價計劃。根據(jù)聯(lián)電在其最新的財報會議上的內(nèi)容顯示，由于目前8英寸需求相當(dāng)強(qiáng)勁，產(chǎn)能持續(xù)緊俏，聯(lián)電已與客戶討論2021年的產(chǎn)品定價，預(yù)計2021年8英寸價格將調(diào)漲，而12英寸價格將維持平穩(wěn)。 聯(lián)電也表示，8吋晶圓代工產(chǎn)能高度緊俏，聯(lián)電將持續(xù)受惠于漲價效益，同時，其旗下28納米制程也獲許多客戶肯定，可望帶動12英寸需求看增，其2020年業(yè)績可期創(chuàng)新高。 三、聯(lián)電8英寸晶圓代工的布局 第一座8寸晶圓廠誕生于1990年，大部分現(xiàn)存8寸晶圓廠建成的時間也都有10年甚至更久。而不拋棄不放棄，也使得8英寸晶圓代工在經(jīng)歷了低谷后，在新應(yīng)用的爆發(fā)下，迎來了新的成長。 根據(jù)芯思想研究院的報告顯示，聯(lián)電8英寸代工廠一共有7座。從1995年開始，聯(lián)電就在8英寸晶圓上下了不少功夫。 1995年7月，聯(lián)電和Alliance、S3合作成立聯(lián)誠半導(dǎo)體(United Semiconductor Corp.，USC)，即是現(xiàn)在的FAB 8B廠。 1995年8月，聯(lián)電與Trident、ATi、ISSI等七家公司合作成立聯(lián)瑞科技(United Integrated Circuits Corporation，UICC)，是現(xiàn)在的FAB 8D廠。 1995年9月，聯(lián)電和兩家IC設(shè)計公司合作成立聯(lián)嘉積體電路(United Silicon Incorporated Corp.，USIC)，是現(xiàn)在的FAB 8C廠。 1995年9月，聯(lián)電8英寸晶圓廠(原UMC3，現(xiàn)在FAB 8A)開始生產(chǎn)。 1998年4月，聯(lián)電收購合泰半導(dǎo)體(現(xiàn)盛群半導(dǎo)體，Holtek)的8英寸晶圓廠(現(xiàn)FAB 8E)。 1998年5月，聯(lián)電UMC5(現(xiàn)FAB 8F)動工興建。 2004年7月，聯(lián)電并購硅統(tǒng)半導(dǎo)體的8英寸晶圓制造廠，是現(xiàn)在的FAB 8S廠。 2013年3月，聯(lián)電完成收購和艦科技，是現(xiàn)在的FAB 8N廠。 其中，位于蘇州的和艦也是聯(lián)電8英寸晶圓代工的重要角色之一，聯(lián)電也頻頻對該廠進(jìn)行了布局。2018年底，聯(lián)電宣布將投資超過六十億人民幣去擴(kuò)充其八英寸和十二英寸產(chǎn)能。根據(jù)規(guī)劃，8英寸廠產(chǎn)能優(yōu)化將會以子公司蘇州和艦科技為主，預(yù)計將擴(kuò)充1萬片。在之前，和艦的月產(chǎn)能為六萬片，擴(kuò)產(chǎn)之后，這個數(shù)字將會提升到7萬片。 最近，還有市場傳出，聯(lián)電因應(yīng)8吋晶圓代工需求強(qiáng)勁并擴(kuò)大營運(yùn)規(guī)模，有意斥資新臺幣百億元以內(nèi)，以收購日商東芝8吋晶圓廠。對此，聯(lián)電則表示，不回應(yīng)市場傳言，強(qiáng)調(diào)對并購抱持開放式態(tài)度。 除了建廠收購以外，聯(lián)電對8英寸的投入還表現(xiàn)在投資上。根據(jù)公開消息顯示，聯(lián)電在2020年的資本支出預(yù)算為10億美元，以因應(yīng)中長期客戶和市場的需求。聯(lián)電也將持續(xù)執(zhí)行切入新的市場并擴(kuò)展既有市場，藉著聯(lián)電在制程技術(shù)及世界級晶圓專工服務(wù)的核心競爭力，更加強(qiáng)化在邏輯與特殊制程解決方案的產(chǎn)業(yè)地位。 聯(lián)電在其最新季度的報告中指出，資本支出方面，聯(lián)電將維持10億美元年度預(yù)算不變，即1.5億美元用于8英寸，8.5億美元用于12英寸。 四、加碼12英寸晶圓代工布局 市場對8英寸的需求，使得聯(lián)電賺的盆滿缽滿。同時，我們也看到，聯(lián)電正在加緊布局12英寸晶圓代工項(xiàng)目。這或許也是聯(lián)電走向未來的籌碼之一。 8英寸晶圓代工需求的火爆，其中一個原因是大部分8英寸晶圓廠設(shè)備已折舊完畢，固定成本較低。大部分晶圓廠現(xiàn)已完全折舊完畢，因此，8英寸晶圓產(chǎn)品在經(jīng)營成本上極具競爭力。但硅片尺寸擴(kuò)大也的確會帶來成本的降低，伴隨著未來產(chǎn)線的成熟，12英寸晶圓代工勢必會成為一種趨勢，所以，這也引起了晶圓代工廠商們的加緊布局。 目前來看，聯(lián)電擁有4座12英寸晶圓代工產(chǎn)線，分別是位于臺南的Fab 12A、位于新加坡白沙晶圓科技園區(qū)Fab 12i、位于中國廈門的聯(lián)芯FAB12X以及位于日本三重縣的USJC。 其中，聯(lián)電集團(tuán)于2014年與廈門市政府等合作，在廈門火炬高新區(qū)投資建立聯(lián)芯12寸晶圓廠，2016年開始投產(chǎn)，聯(lián)電集團(tuán)持股逾六成，是集團(tuán)在大陸布局12寸晶圓代工的重要基地，初期以40/55nm制程為主，目前已導(dǎo)入28nm制程技術(shù)。 今年2月，聯(lián)電發(fā)布公告稱，公司將透過子公司蘇州和艦，對廈門聯(lián)芯(12寸晶圓廠)增資，總金額人民幣35億元(約新臺幣149.87億元，以下都以人民幣計算)，協(xié)助聯(lián)芯擴(kuò)產(chǎn)。在聯(lián)電最新的財報會議上，公司也表示，將維持廈門聯(lián)芯12英寸廠的擴(kuò)廠計劃，目標(biāo)2021年中左右，將從目前約2萬片提升到2.5萬片/月。 在12英寸晶圓代工的布局上，聯(lián)電還曾于去年9月獲準(zhǔn)以544億日圓，收購該公司與富士通半導(dǎo)體(FSL)合資的12英寸晶圓廠日本三重富士通半導(dǎo)體(MIFS)全部股權(quán)。據(jù)相關(guān)報道稱，此舉將擴(kuò)充聯(lián)電12英寸晶圓代工產(chǎn)能。 先前放棄12nm以下先進(jìn)工藝的聯(lián)電，在晶圓代工市場最后還是選擇了回報率第一。但是如今在8英寸市場下賺的盆滿缽滿的聯(lián)電，最終還是選擇以12英寸晶圓代工為未來的籌碼。

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