• 汽車(chē)智能化大勢(shì)所趨，全息芯片、全息車(chē)載大屏將改變汽車(chē)產(chǎn)業(yè)

    汽車(chē)顯示系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模在2018年估計(jì)為150億美元,從2019年到2025年,復(fù)合年增長(zhǎng)率將超過(guò)10%。到2025年,全球行業(yè)單位出貨量將超過(guò)3.5億個(gè)。到2024年,全球汽車(chē)智能顯示市場(chǎng)預(yù)計(jì)將從2016年的47.5億美元增長(zhǎng)到110億美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率為12.75%。 近年來(lái),面板產(chǎn)能的快速放量,但消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)目前增長(zhǎng)緩慢,各大面板廠商都在尋找新的快速增長(zhǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域。但隨著汽車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展及車(chē)聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨,車(chē)載顯示領(lǐng)域已成為繼手機(jī)、平板市場(chǎng)之后的第三大中小尺寸面板應(yīng)用市場(chǎng)。 伴隨著汽車(chē)市場(chǎng)高度繁榮以及智能化汽車(chē)、物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等的不斷發(fā)展,車(chē)載顯示屏也已經(jīng)悄然占據(jù)了繼手機(jī)、平板之后的第三大中小尺寸面板市場(chǎng),其中,人們對(duì)于人車(chē)交互的需求不斷增加,也使得車(chē)載顯示技術(shù)快速的發(fā)展變化。 早期的車(chē)載顯示器的出現(xiàn)是為了滿(mǎn)足基本的信息顯示,但是伴隨著汽車(chē)智能化的發(fā)展,現(xiàn)在人們對(duì)于人車(chē)交互的需求不斷擴(kuò)大,車(chē)載顯示技術(shù)呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展,除了傳統(tǒng)的液晶屏外,OLED柔性顯示技術(shù)、多點(diǎn)觸控技術(shù)、DLP投影技術(shù)、HUD平視顯示技術(shù)、全息技術(shù)等等技術(shù)也開(kāi)始進(jìn)入車(chē)載顯示領(lǐng)域。 汽車(chē)顯示系統(tǒng)市場(chǎng)的關(guān)鍵趨勢(shì),例如全息顯示器的出現(xiàn),也將推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)。市場(chǎng)的主要供應(yīng)商專(zhuān)注于汽車(chē)應(yīng)用全息屏的開(kāi)發(fā)。全息顯示系統(tǒng)包括幾個(gè)功能,包括車(chē)道偏離警告,正面碰撞警告和導(dǎo)航。多家車(chē)企也在致力于開(kāi)發(fā)用于信息娛樂(lè)和HUD系統(tǒng)的全息AR顯示技術(shù)。就是將虛擬的數(shù)據(jù)和圖像結(jié)合在現(xiàn)實(shí)圖像中,從而達(dá)到更好的互動(dòng)和輔助。 在去年,特斯拉公布了一項(xiàng)名為“用于屏幕顏色匹配的全息裝飾玻璃”的專(zhuān)利,這項(xiàng)技術(shù)可以改善車(chē)內(nèi)顯示屏的視角,讓屏幕看起來(lái)更大、更舒服。 據(jù)上述報(bào)道介紹,該技術(shù)可以減少或消除系統(tǒng)顯示部分和非顯示部分之間邊界的可見(jiàn)性,通俗來(lái)說(shuō)就是讓車(chē)載屏幕變成一塊無(wú)邊框顯示屏。特斯拉還采用了全息玻璃面板,通過(guò)采用這些技術(shù),特斯拉希望為其車(chē)輛提供可以為所有乘客提供最佳視角的屏幕,增強(qiáng)使用屏幕時(shí)的沉浸式體驗(yàn)。車(chē)載大屏不光可以成為導(dǎo)航、娛樂(lè)等終端,也可以配合車(chē)身外的攝像頭,并作為汽車(chē)后視鏡的輔助。 為了實(shí)現(xiàn)屏幕的無(wú)邊框化,特斯拉主要運(yùn)用了索引匹配膠水和全息玻璃面板兩項(xiàng)技術(shù)。專(zhuān)利文件顯示:“索引匹配膠水可以改變顯示屏的感知顏色和外觀,以在較小的視角范圍內(nèi)匹配周?chē)蚣艿念伾屯庥^。例如,索引匹配膠可以改變顯示屏的感知顏色和外觀,以在大致垂直于顯示屏表面的視角范圍內(nèi)匹配幀的顏色和外觀?！辈贿^(guò),文件也指出,由于匹配的視角范圍有限,顯示屏框架和顯示屏之間的邊界在某些視角下仍然可以容易看到。 AR技術(shù)的興起為HUD在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上提供了更適配實(shí)際使用場(chǎng)景的方向,車(chē)載AR技術(shù),通過(guò)光場(chǎng)顯示級(jí)別的HUD將虛擬信息與實(shí)景融合,全新的交互方式更加安全、直觀、便利。與ADAS功能相結(jié)合,可以實(shí)時(shí)呈現(xiàn)自動(dòng)巡航、車(chē)道偏離、車(chē)輛行人監(jiān)測(cè)等信息,有助于駕駛員提早作出反應(yīng),減少交通事故發(fā)生,增強(qiáng)對(duì)駕駛的信心。此外,光場(chǎng)AR技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)人、車(chē)、路(真實(shí)世界)、云(虛擬世界)的完美融合,如通過(guò)LBS,提供充電、加油、維護(hù)、購(gòu)物、餐飲等增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)形式的內(nèi)容提示,并基于時(shí)間、空間、用戶(hù)等多維度的推廣,提供競(jìng)價(jià)排名等增值服務(wù)。 微美全息(WIMI.US)為中國(guó)領(lǐng)先的全息云綜合技術(shù)方案提供商之一,公司提供從全息視覺(jué)AI合成與呈現(xiàn)、全息互動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)、全息AR廣告投放、全息AR SDK支付、5G全息通訊軟件開(kāi)發(fā)到全息人臉識(shí)別等全息AR技術(shù)的一站式服務(wù),商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景主要聚集在家用娛樂(lè)、光場(chǎng)影院、演藝系統(tǒng)、商業(yè)發(fā)布系統(tǒng)及廣告展示系統(tǒng)等五大專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。 微美全息云是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的一種內(nèi)容提供方式,就是讓你看到現(xiàn)實(shí)中不存在的物體和現(xiàn)實(shí)世界融合在一起的立體影像并與其交互,通過(guò)投射裝置,將手機(jī)或電腦上的影像投影到其他介質(zhì)上。微美全息云中最具商業(yè)價(jià)值的就是全息技術(shù)。全息技術(shù)也稱(chēng)虛擬成像技術(shù),是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維影像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。是一種用相干光干涉得到物體全部信息的的三維成像技術(shù)。全息技術(shù)所記錄的不是影像,而是光場(chǎng)。應(yīng)用場(chǎng)景廣,行業(yè)成長(zhǎng)性高。 微美全息AI-MBTWIMI全息云平臺(tái),是公司開(kāi)發(fā)的一款高性能微美全息云管理平臺(tái),主要用于為企業(yè)、團(tuán)體、組織或個(gè)人提供AR3D應(yīng)用&全息娛樂(lè)、AR3D應(yīng)用&全息廣告與AR3D應(yīng)用&全息技術(shù)服務(wù)三大服務(wù)體系。云平臺(tái)根據(jù)適用場(chǎng)景的不同分為T(mén)o B\To C,兩者在功能和特性的支持上存在一定差別。To B主要為廣告、影院、家裝、餐飲、娛樂(lè)、游藝等公司提供所需全息虛擬內(nèi)容與技術(shù)支撐服務(wù)。To C端的應(yīng)用主要提供微美全息云AI-MBTNSDK及其插件用在移動(dòng)端攝影、APP應(yīng)用之中提供各類(lèi)個(gè)人增值服務(wù),未來(lái)還可以應(yīng)用在AR/虛擬現(xiàn)實(shí)/智能眼鏡,DLP(數(shù)字光處理)投到視網(wǎng)膜;擁有SDK插件和智能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等。 5G時(shí)代的到來(lái),成了車(chē)載AR應(yīng)用爆發(fā)的高速路。5G網(wǎng)絡(luò)具備高帶寬、低延時(shí)、大連接等顛覆性特性,結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù),為形態(tài)多樣、交互立體的智能終端的量產(chǎn)應(yīng)用,帶來(lái)了巨大的基礎(chǔ)設(shè)施利好。 未來(lái)人工智能是絕對(duì)的發(fā)展大方向,按照我們以前的常規(guī)理解,汽車(chē)只能算是冰冷的沒(méi)有感情的機(jī)器,但是當(dāng)AI人工智能智能被安裝到車(chē)上又是什么樣呢? 對(duì)于2020年,汽車(chē)市場(chǎng)一如既往的競(jìng)爭(zhēng)激烈,但是對(duì)于技術(shù)的革新來(lái)說(shuō),這是一個(gè)爆發(fā)的節(jié)點(diǎn),每個(gè)技術(shù)的爆發(fā)必將帶來(lái)巨大的市場(chǎng)份額,所以我們也期待2020年汽車(chē)行業(yè)會(huì)有更大的技術(shù)爆發(fā)。

    半導(dǎo)體 汽車(chē)顯示 全息芯片 智能化

  • 韓國(guó)材料、零部件和設(shè)備制造商努力開(kāi)發(fā)原創(chuàng)技術(shù)反擊日本出口限制

    據(jù)韓媒報(bào)道，去年日本宣布對(duì)韓國(guó)企業(yè)實(shí)施出口限制這一措施，引發(fā)了韓國(guó)中小型半導(dǎo)體材料和零部件制造商的擔(dān)憂(yōu)。 不過(guò)韓國(guó)工業(yè)聯(lián)合會(huì)(FKI)6月份對(duì)149家從日本進(jìn)口產(chǎn)品的公司進(jìn)行了調(diào)查，其結(jié)果顯示，與一年前相比，韓國(guó)的材料、零部件和設(shè)備制造商的競(jìng)爭(zhēng)力有所增強(qiáng)。 假設(shè)日本企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力為100，韓國(guó)企業(yè)在2020年6月的得分為91.6，高于2019年7月日本宣布出口限制時(shí)的89.6。 該報(bào)道稱(chēng)，韓國(guó)的材料、零部件和設(shè)備制造商通過(guò)加倍努力開(kāi)發(fā)原創(chuàng)技術(shù)來(lái)反擊日本的單邊行動(dòng)。結(jié)果顯示，他們把危機(jī)變成了擴(kuò)張業(yè)務(wù)的機(jī)會(huì)。 FKI指出，日本公司提出的專(zhuān)利異議請(qǐng)求今年有所增加。截至2020年8月，日本公司對(duì)在日的韓國(guó)公司提出了11項(xiàng)請(qǐng)求。這一數(shù)字已經(jīng)超過(guò)了2019年全年提出的8項(xiàng)，而且極有可能超過(guò)過(guò)去5年提出專(zhuān)利異議最多的2017年。 韓國(guó)公司今年對(duì)日本公司提出了15項(xiàng)專(zhuān)利異議，這一數(shù)字比2019年增加了一倍多，表明兩國(guó)在技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)方面的競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈。

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  • 指甲蓋大小的手機(jī)處理器，為何能集成上百億個(gè)晶體管？

    手機(jī)處理器的芯片大小，與大拇指指甲蓋差不多大小，但是一個(gè)小小的芯片，卻能裝下上百億個(gè)晶體管。iphone12中的手機(jī)處理器A14，搭載5納米工藝，集成了118億個(gè)晶體管。 那么小的芯片，真的能裝下上百億個(gè)晶體管嗎? 納米(nm)是長(zhǎng)度單位，一納米等于10的負(fù)9次方米，是一個(gè)非常小的長(zhǎng)度單位。珠穆朗瑪峰高8848米，它的百萬(wàn)分之一，僅相當(dāng)于一本書(shū)的厚度。而1納米相當(dāng)于一毫米的百萬(wàn)分之一。單個(gè)細(xì)菌人肉眼是看不見(jiàn)的，因?yàn)樗闹睆皆谖⒚准?jí)別，而1納米是1微米的千分之一。 氫原子是原子中最小的，它的半徑大約是0.037納米，13個(gè)氫原子排成一條線的長(zhǎng)度大約等于1納米。現(xiàn)在的手機(jī)cpu是硅基芯片，而硅原子的直徑為0.234nm，4個(gè)硅原子排排坐就有1納米的長(zhǎng)度。 1納米這么小，那么在一款小小的手機(jī)芯片上集成100億個(gè)晶體管，就很好理解了，是可以做到的。 世界上第1臺(tái)電腦埃尼阿克出現(xiàn)的時(shí)候，體積比一個(gè)房間還大。1958年杰克·基爾比發(fā)明了基于的集成電路，后面羅伯特·諾伊思發(fā)明了基于硅的集成電路。工程師們直接將晶體管制作在一片硅晶片上，微電路(芯片)隨之誕生。為了降低功耗和提高性能，集成電路的晶體管數(shù)量越來(lái)越多，元器件也被做的越來(lái)越小。 現(xiàn)在芯片制造工藝早已從微米時(shí)代進(jìn)入了納米時(shí)代。手機(jī)和電腦的cpu就是集成度最高的芯片。現(xiàn)在一塊手機(jī)cpu的面積大約在100平方毫米左右，而一平方毫米至少可以集成1000萬(wàn)個(gè)晶體管。 隨著微電子技術(shù)的提高，僅僅幾年的時(shí)間，硅基芯片制造工藝就從幾十納米進(jìn)入了幾納米時(shí)代。目前集成電路的制造工藝已經(jīng)達(dá)到了5納米水平，蘋(píng)果A14處理器就使用了臺(tái)積電的5納米制造工藝。不過(guò)元器件的尺度已經(jīng)快接近極限了，要想提高芯片的性能，就只能另尋它法，比如碳基半導(dǎo)體。 納米技術(shù)是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1~100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用，是上世紀(jì)90年代初迅速發(fā)展起來(lái)的，距今不過(guò)30年。 納米技術(shù)的概念最早是物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼于1959年提出來(lái)的。直到1981年，科學(xué)家們發(fā)明了掃描隧道顯微鏡，才擁有了目睹納米尺度下原子、分子的能力，后面還擁有了操控單個(gè)原子的能力。

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  • 可給手機(jī)降溫的微流體集成芯片

    我們的手機(jī)電腦等電子產(chǎn)品在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多熱量，如果熱量沒(méi)有能及時(shí)散發(fā)，必定會(huì)影響設(shè)備的性能與使用。有研究人員發(fā)現(xiàn)，將微流體系統(tǒng)集成到微芯片內(nèi)部，展現(xiàn)出了卓越的冷卻性能。 提升電子系統(tǒng)性能的一個(gè)高效又節(jié)能的策略是將微流體冷卻通道集成到芯片中，以防止芯片過(guò)熱。然而，此前設(shè)計(jì)并構(gòu)建的最先進(jìn)的微流體冷卻系統(tǒng)卻是獨(dú)立于電子芯片之外的，妨礙了將通道集成到電路中為熱區(qū)提供直接的冷卻。 由于這種集成會(huì)顯著增加芯片制造的復(fù)雜度，成本也會(huì)相應(yīng)提高。van Erp等人在《自然》上發(fā)表論文，報(bào)道了一種集成微流體冷卻系統(tǒng)的電子設(shè)備，讓微流體冷卻系統(tǒng)與電子元器件緊密結(jié)合，并且采用一種單次的低成本工藝流程進(jìn)行構(gòu)建。 電力電子技術(shù)使用固態(tài)電子器件將電能轉(zhuǎn)換成不同的形式，可見(jiàn)于各種各樣的日常應(yīng)用[2]，從計(jì)算機(jī)到電池充電器，從空調(diào)到混合動(dòng)力汽車(chē)，甚至衛(wèi)星。對(duì)更高效率、更小功率的電子器件的需求越來(lái)越大，意味著這些器件每單位體積轉(zhuǎn)換的功率量已經(jīng)大幅增加。這反過(guò)來(lái)又增加了器件的熱流密度，即單位面積產(chǎn)生的熱量。以這種方式產(chǎn)生的熱量已經(jīng)成為了一個(gè)大問(wèn)題：美國(guó)的數(shù)據(jù)中心用于冷卻計(jì)算機(jī)的能源和水與費(fèi)城全城的住宅用量相同。 微流體冷卻系統(tǒng)在降低電子器件溫度方面蘊(yùn)含著巨大潛力，因?yàn)闊崃靠梢愿咝У貍鬟f到這些系統(tǒng)?？傮w上看，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出三種微流體冷卻方案。第一種用于冷卻被保護(hù)蓋蓋住的芯片。 熱量從芯片經(jīng)蓋子傳遞到帶有微流體通道的冷板，液體冷卻劑會(huì)流過(guò)通道。這里用兩層熱界面材料(TIM)幫助將熱量從蓋子傳遞到冷板：一層在蓋子與板之間，另一層在蓋子與裸片(用于制作芯片的半導(dǎo)體硅片)之間。 在第二種設(shè)計(jì)方案中，芯片沒(méi)有蓋子，因此，熱量從芯片背面通過(guò)一層TIM層直接傳遞到微流體冷卻板。這兩種方法的主要缺點(diǎn)是需要TIM層——雖然TIM的設(shè)計(jì)能有效傳熱，但在TIM層與裸片、蓋子和冷板之間的界面處仍會(huì)產(chǎn)生熱流阻力。 有效解決這個(gè)問(wèn)題的方法是使冷卻劑與芯片直接接觸——這是第三種常用設(shè)計(jì)。例如，裸片直接噴射冷卻是一種很有價(jià)值的技術(shù)，液體冷卻劑可以從微通道中的噴嘴直接噴射到芯片背面[5–7]。由于沒(méi)有TIM層，這種方法的冷卻效率很高，并且不需要改變芯片制作過(guò)程。然而，微流體器件的制作一般比較昂貴。雖然已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了低成本的基于聚合物的技術(shù)，但其不適用于電子設(shè)備目前的生產(chǎn)和組裝工藝。 另一種是冷卻劑直接與芯片背面直接接觸的方法是嵌入式液體冷卻，讓冷的液體通過(guò)直接蝕刻在半導(dǎo)體器件中的直的平行微管道(SPMC)泵送。這能有效將芯片背面變成了散熱器，并展現(xiàn)出卓越的冷卻性能。但是，與其他方法相比，裸片需要額外的加工過(guò)程。SPMC的主要缺點(diǎn)是，當(dāng)液體流過(guò)時(shí)，管道中的壓力會(huì)大大增加，這意味著需要一個(gè)大功率的泵。這增加了能耗和成本，并對(duì)半導(dǎo)體器件產(chǎn)生具有潛在破壞性的機(jī)械應(yīng)力。另一個(gè)大的缺點(diǎn)是芯片上會(huì)產(chǎn)生高溫梯度，這會(huì)引起熱機(jī)械應(yīng)力并導(dǎo)致薄裸片的局部翹曲。 與SPMC相比，名為嵌入式分流微通道(EMMC)的三維冷卻系統(tǒng)在降低泵送能量需求和溫度梯度方面具有巨大潛力。在這種系統(tǒng)中，一個(gè)三維層級(jí)分流管(具有數(shù)個(gè)分配冷卻劑端口的通道部件)為嵌入式微通道提供多個(gè)入口和出口，從而將冷卻劑分流到多個(gè)平行區(qū)域。然而，將EMMC集成到電力電子器件的芯片中增加了器件制造的復(fù)雜度和成本。因此，先前報(bào)道的EMMC是作為單獨(dú)的模塊被設(shè)計(jì)和制作出來(lái)的，后續(xù)再將其結(jié)合到熱源或商用芯片上以評(píng)估其冷卻性能。 Van Erp等取得了突破，他們開(kāi)發(fā)了一種一體化集成式分流微管道(mMMC)——在該系統(tǒng)的單個(gè)裸片中，EMMC與芯片集成并共同制造。因此，掩埋的通道嵌入在芯片有效區(qū)域的正下方，從而使冷卻劑能夠直接從熱源底下通過(guò)。 微芯片一體化冷卻系統(tǒng)。Van Erp等人為電子設(shè)備芯片開(kāi)發(fā)了一種通用設(shè)計(jì)方案，其中，作為冷卻系統(tǒng)的微通道系統(tǒng)是與芯片共同制造的。冷水流過(guò)分流管，將水輸送到硅基微通道中。水直接從氮化鎵層下面流過(guò)，氮化鎵是一種半導(dǎo)體材料，氮化鎵層包含了電子器件組件(未顯示)。因此，冷水有效地散發(fā)器件產(chǎn)生的熱量，保證其具有良好的性能。頂部的金屬觸點(diǎn)將通道密封。 mMMC的制作過(guò)程包括三個(gè)步驟。首先，將窄縫刻蝕到覆蓋了一層半導(dǎo)體氮化鎵(GaN)的硅襯底中;窄縫的深度即是要制作的通道的深度。然后使用一種被稱(chēng)為各向同性氣體刻蝕的工藝，將硅中的窄縫加寬到通道的最終寬度;這種蝕刻工藝還使短的通道連接起來(lái)產(chǎn)生更長(zhǎng)的通道系統(tǒng)。最后，通道頂部的GaN層的開(kāi)口被銅密封。隨后就可以在GaN層中制造電子器件。與先前報(bào)道的制作分流微通道的方法不同，van Erp及其同事開(kāi)發(fā)的流程不需要分流通道和器件之間鍵合或連接。 作者還應(yīng)用他們的設(shè)計(jì)和構(gòu)建方法制作了一個(gè)電力電子模塊，將交流電(a.c.)轉(zhuǎn)換為直流電(d.c.)。使用該設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)表明，僅使用0.57 W cm–2的泵功率就可以冷卻超過(guò)1.7千瓦/平方厘米的熱流密度。此外，由于消除了自體發(fā)熱引起的性能減退，液體冷卻設(shè)備展現(xiàn)出明顯高于同類(lèi)未冷卻設(shè)備的轉(zhuǎn)換效率。 Van Erp和同事的結(jié)果令人印象深刻，但是與任何的技術(shù)進(jìn)步一樣，要做的還很多。例如，需要進(jìn)一步研究薄的GaN層的結(jié)構(gòu)完整性隨時(shí)間的變化，以了解它能夠穩(wěn)定多長(zhǎng)時(shí)間。此外，作者使用最高工作溫度為120°C的粘合劑將設(shè)備中的微通道連接到支撐電路板上的流體運(yùn)輸通道。這意味著組裝后的系統(tǒng)將無(wú)法承受更高的溫度，例如回流焊接(一種電子設(shè)備制造常用的流程)一般用到的溫度(250°C)。因此，與制造中使用溫度相匹配的流體連接方案仍有待開(kāi)發(fā)。 另一個(gè)未來(lái)的研究方向是在交流直流轉(zhuǎn)換器的最新設(shè)計(jì)中采用mMMC概念。van Erp及其同事發(fā)表的設(shè)計(jì)是一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試案例。此外，在他們的實(shí)驗(yàn)中，作者僅使用液態(tài)水進(jìn)行了單相冷卻(也就是說(shuō)，水并沒(méi)有因?yàn)檫^(guò)熱變成氣體)。 在兩相流冷卻系統(tǒng)中表征器件的冷卻和電力性能將會(huì)很有用。兩相流冷卻系統(tǒng)中，液體蒸發(fā)帶走熱量。最后，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，水可能不是理想的冷卻劑，因?yàn)樗薪Y(jié)冰或者直接與芯片接觸的風(fēng)險(xiǎn)。 未來(lái)的工作需要研究使用不同的液體冷卻劑。盡管仍有一些需要解決的挑戰(zhàn)，van Erp及其同事的工作是向低成本、超緊湊、高能效電力電子冷卻系統(tǒng)邁出的一大步。 他們的方法超過(guò)了目前最先進(jìn)的冷卻技術(shù)，并且有望使產(chǎn)生高熱流密度的器件成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?

    半導(dǎo)體 微流體 集成芯片 微芯片

  • 芯英科技，“伏羲”芯片能耗僅為進(jìn)口芯片的10%

    10月15日，2020年全國(guó)雙創(chuàng)活動(dòng)周浙江分會(huì)場(chǎng)活動(dòng)暨錢(qián)塘芯谷啟動(dòng)儀式在杭州舉行?；顒?dòng)現(xiàn)場(chǎng)還舉辦了錢(qián)塘芯谷揭牌儀式、芯谷首批落戶(hù)項(xiàng)目授牌儀式。 錢(qián)塘芯谷此次集中落戶(hù)授牌的11個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，總投資86億元，包括芯英AI芯片、至芯紫外芯片、金卡智能物聯(lián)生態(tài)科技、麥格米特高端裝備等。 據(jù)錢(qián)塘新區(qū)發(fā)布消息，芯英科技CEO楊龔秩凡表示，將在新區(qū)開(kāi)展首代“伏羲”芯片研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，該芯片應(yīng)用于服務(wù)器端，可通過(guò)海量數(shù)據(jù)構(gòu)建訓(xùn)練平臺(tái)算法，產(chǎn)品對(duì)標(biāo)英偉達(dá)V100等世界頂尖高性能AI通用芯片。除了實(shí)現(xiàn)AI通用芯片的國(guó)產(chǎn)替代以外，“伏羲”芯片能耗僅為進(jìn)口芯片的10%，整體性能更優(yōu)越。 深圳芯英科技有限公司成立于2018年12月，自主研發(fā)高性能AI通用芯片，打造完整的軟硬件一體化系統(tǒng)。 錢(qián)塘芯谷位于錢(qián)塘新區(qū)核心板塊， 規(guī)劃總面積138平方公里，以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、未來(lái)產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)方向，重點(diǎn)發(fā)展集成電路、柔性電子顯示、智能終端、5G等產(chǎn)業(yè)，致力于打造半導(dǎo)體千億產(chǎn)業(yè)大平臺(tái)和芯片之城。 錢(qián)塘芯谷正逐步形成以集成電路為主導(dǎo)的“1+X”產(chǎn)業(yè)體系，以“基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)+未來(lái)產(chǎn)業(yè)”雙輪驅(qū)動(dòng)，“核芯產(chǎn)業(yè)”牽引高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。

    半導(dǎo)體 半導(dǎo)體 集成電路 芯片

  • 英偉達(dá)DPU，在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域?qū)τ⑻貭柕奶魬?zhàn)

    最近幾年，“顛覆”、“極致”、“革命性”等概念很容易的出現(xiàn)在科技廠商的發(fā)布會(huì)新聞中。而iPhone12的發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)，蒂姆庫(kù)克就用上了“新紀(jì)元”的字眼，標(biāo)志著iPhone正式地步入了5G時(shí)代新紀(jì)元。 但國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)5G已經(jīng)是見(jiàn)怪不怪了，蘋(píng)果自嗨的劃時(shí)代產(chǎn)品因?yàn)闆](méi)有達(dá)到市場(chǎng)的預(yù)期，當(dāng)日股價(jià)就跌去3800億個(gè)小目標(biāo)，后面就要靠銷(xiāo)量來(lái)證明蘋(píng)果自己有沒(méi)有跨入“新紀(jì)元”了。 相比較于關(guān)注度高的消費(fèi)電子領(lǐng)域，本文要把重點(diǎn)放在大多數(shù)人不太熟悉的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)，及其更上游的數(shù)據(jù)中心計(jì)算芯片上面。因?yàn)槲覀兛吹诫S著云計(jì)算的大規(guī)模普及和AI計(jì)算的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心被提到前所未有的重要位置。 最近在參加一個(gè)有關(guān)數(shù)字通信產(chǎn)業(yè)的論壇上，聽(tīng)到一位中國(guó)信通院的專(zhuān)家的觀點(diǎn)是：數(shù)據(jù)中心，將成為和5G技術(shù)并肩，下一個(gè)數(shù)字技術(shù)的制高點(diǎn)。類(lèi)似的觀點(diǎn)，我們也在英偉達(dá)線上2020年GPU技術(shù)大會(huì)，從黃仁勛那里聽(tīng)到：數(shù)據(jù)中心已成為全新的計(jì)算單元。 黃仁勛之所以有這樣的底氣，就在于這次發(fā)布會(huì)上推出了一款全新處理器DPU，以及圍繞該處理器的軟件生態(tài)架構(gòu)DOCA。據(jù)英偉達(dá)的介紹，DPU可以和CPU、GPU相結(jié)合，構(gòu)成完全可編程的單一AI計(jì)算單元，實(shí)現(xiàn)前所未有的安全性和算力支持。 那么，DPU能否真正承擔(dān)起與CPU、GPU一樣的計(jì)算重要性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的一次巨大革新?其創(chuàng)新點(diǎn)到底在哪里?這些仍然是我們要去回顧和考察的問(wèn)題。 一、英偉達(dá)DPU的過(guò)“芯”之處 從英偉達(dá)在GTC的介紹上來(lái)說(shuō)，DPU(Data Processing Unit)處理器，其實(shí)是一種SoC芯片，其中集成了ARM處理器核、VLIW矢量計(jì)算引擎和智能網(wǎng)卡的功能，主要應(yīng)用在分布式存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域。 DPU的主要作用就在于替代了數(shù)據(jù)中心原本用來(lái)處理分布式存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信的CPU處理器資源。在DPU之前，智能網(wǎng)卡(SmartNIC)正在網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議方面逐漸取代CPU。而現(xiàn)在DPU的出現(xiàn)，相當(dāng)于是智能網(wǎng)卡的升級(jí)替代版本，一方面增強(qiáng)了智能網(wǎng)卡對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理能力，一方面又整合和加強(qiáng)了分布式存儲(chǔ)的處理能力，從而在這兩個(gè)領(lǐng)域更好地替代CPU，從而釋放CPU的算力給到其他更多應(yīng)用。 英偉達(dá)在DPU上的技術(shù)突破，來(lái)自于去年收購(gòu)以色列芯片制造公司Mellanox之后，在這家公司的硬件基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出BlueFeild系列的兩款DPU——英偉達(dá)BlueField-2 DPU與BlueField-2X DPU。 據(jù)介紹，BlueField-2 DPU具有英偉達(dá)Mellanox Connext-6 SmartNIC的所有特點(diǎn)，與8個(gè)64位的A72ARM處理器內(nèi)核一起，實(shí)現(xiàn)可完全編程，并能提供每秒200千兆比特的數(shù)據(jù)傳輸速率，從而加速關(guān)鍵數(shù)據(jù)中心的安全、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)任務(wù)。 最核心的一點(diǎn)是單個(gè)BlueField-2 DPU可以提供相當(dāng)于消耗125個(gè)CPU內(nèi)核所提供的數(shù)據(jù)中心服務(wù)，從而有效釋放CPU內(nèi)核的算力資源。 而B(niǎo)lueField-2X DPU則擁有包括BlueField-2 DPU的所有關(guān)鍵特性，其特性能夠通過(guò)英偉達(dá)安培GPU的AI功能得以增強(qiáng)。而在英偉達(dá)的路線圖里，未來(lái)的Bluefield-4 將會(huì)引入CUDA 和 NVIDIA AI，極大加快網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用處理的速度。 另外一個(gè)值得注意的是英偉達(dá)提出配合DPU處理器的軟件開(kāi)發(fā)工具包——DOCA(Data-Center-Infrastructure-On-A-Chip Architecture)。英偉達(dá)的專(zhuān)家將DOCA類(lèi)比為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器領(lǐng)域的CUDA，其意圖在于幫助開(kāi)發(fā)人員在DPU加速的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施上構(gòu)建相應(yīng)的應(yīng)用程序，從而豐富DPU的應(yīng)用開(kāi)發(fā)生態(tài)。 從以上介紹我們看出英偉達(dá)的兩個(gè)野心，一個(gè)是DPU試圖再一次復(fù)制“GPU替代顯示加速卡成為通用顯示芯片的路徑”，再一個(gè)是DOCA試圖再一次復(fù)制“CUDA在GPU通用化過(guò)程中所起到的開(kāi)創(chuàng)生態(tài)之功”。 如果和不久前英偉達(dá)收購(gòu)ARM的消息結(jié)合起來(lái)，我們看到英偉達(dá)的一個(gè)重要考量，就是以ARM架構(gòu)的CPU為核心，從服務(wù)器的應(yīng)用加速擴(kuò)展到服務(wù)器的全部應(yīng)用場(chǎng)景，從而實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器領(lǐng)域的更大突破，目標(biāo)自然是劍指英特爾CPU為代表的X86服務(wù)器生態(tài)。 而在考察DPU挑戰(zhàn)CPU霸主地位的可能性之前，我們可以簡(jiǎn)單來(lái)了解下英偉達(dá)在數(shù)據(jù)中心的布局。 二、英偉達(dá)的數(shù)據(jù)中心“野心” 在經(jīng)歷過(guò)游戲顯卡業(yè)務(wù)的增速放緩，以及加密貨幣退潮后帶來(lái)的顯著業(yè)績(jī)下滑的影響之后，幾經(jīng)波折的英偉達(dá)終于堅(jiān)定地將未來(lái)押注在了AI計(jì)算和數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)業(yè)布局上面。 2017年，英偉達(dá)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)季度營(yíng)收首次超過(guò)了5億美元，同比增長(zhǎng)了109%，這使得黃仁勛在一次大會(huì)上大力肯定了數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的價(jià)值。 英偉達(dá)早在2008年，最初就是通過(guò)最早的Tesla GPU加速器和初級(jí)的CUDA編程環(huán)境來(lái)為數(shù)據(jù)中心進(jìn)行GPU計(jì)算，試圖將更多的并行計(jì)算從CPU卸載到GPU上。這成為英偉達(dá)GPU之后進(jìn)化之路的一條長(zhǎng)期策略。 此后隨著AI計(jì)算需求在數(shù)據(jù)中心當(dāng)中的爆發(fā)式增長(zhǎng)，AI硬件正成為越來(lái)越多數(shù)據(jù)中心擴(kuò)容建設(shè)的關(guān)鍵所在。當(dāng)超強(qiáng)AI算力成為數(shù)據(jù)中心的剛需，英偉達(dá)GPU憑借強(qiáng)大的并行計(jì)算和浮點(diǎn)能力，突破了深度學(xué)習(xí)的算力瓶頸，成為AI硬件的首選。這一契機(jī)才使得英偉達(dá)能夠在數(shù)據(jù)中心的硬件版圖上站穩(wěn)腳跟，當(dāng)然，英偉達(dá)的野心遠(yuǎn)不止于此。 英偉達(dá)最主要的布局就在于2019年3月，花費(fèi)69億美元收購(gòu)了以色列芯片公司Mellanox，而這家公司所擅長(zhǎng)的正是為服務(wù)器、存儲(chǔ)和超融合基礎(chǔ)設(shè)施提供包括以太網(wǎng)交換機(jī)、芯片和InfiniBand智能互連解決方案在內(nèi)的大量的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品。而英偉達(dá)的GPU與Mellanox的互連技術(shù)結(jié)合，可以使得數(shù)據(jù)中心工作負(fù)載將在整個(gè)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)堆棧中得以?xún)?yōu)化，并能實(shí)現(xiàn)更高的性能、更高的利用率和更低的運(yùn)營(yíng)成本。 當(dāng)時(shí)，黃仁勛把Mellanox的技術(shù)看作是公司的“X因素”，也就是把數(shù)據(jù)中心改造成一個(gè)可以解決高性能計(jì)算要求的大型處理器架構(gòu)。而如今我們看到DPU的出現(xiàn)，已經(jīng)是具有這一架構(gòu)雛形的一種嘗試了。 今年，英偉達(dá)花費(fèi)400億美金的天價(jià)從軟銀手中收購(gòu)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司ARM，其意圖之一就是要把ARM架構(gòu)的CPU設(shè)計(jì)應(yīng)用到英偉達(dá)所要搭建的未來(lái)計(jì)算模式中，主要布局的領(lǐng)域就有超算、自動(dòng)駕駛和邊緣計(jì)算模式。其中，基于英偉達(dá)GPU的AI運(yùn)算平臺(tái)與ARM的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)合，將不僅能夠強(qiáng)化英偉達(dá)高性能運(yùn)算(HPC)技術(shù)能力，又可以帶動(dòng)英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營(yíng)收持續(xù)創(chuàng)高。 可以說(shuō)，英偉達(dá)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的成功與否，都與能否實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的規(guī)?；\(yùn)算有關(guān)，從發(fā)展自研的DGX系列服務(wù)器到整合Mellanox的技術(shù)，再到借助ARM生態(tài)發(fā)展全新的數(shù)據(jù)中心計(jì)算架構(gòu)，都是為轉(zhuǎn)型數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)所作的準(zhǔn)備。 當(dāng)然，想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，還要看下英特爾是否答應(yīng)了。 三、英偉達(dá)挑戰(zhàn)英特爾，距離還有多遠(yuǎn) 目前來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)中心當(dāng)中，95%左右的GPU仍然還是連接到x86 的CPU之上，英偉達(dá)如果單純只是做GPU的增量，仍然無(wú)法撼動(dòng)英特爾在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的霸主地位?，F(xiàn)在，英偉達(dá)顯然已經(jīng)不滿(mǎn)足于抓住增量市場(chǎng)，而是更希望能切入數(shù)據(jù)中心的存量市場(chǎng)，即設(shè)法用自己的芯片產(chǎn)品去取代英特爾(以及AMD)主導(dǎo)的X86 CPU。 自從英偉達(dá)開(kāi)始收購(gòu)ARM，外界能夠看到英偉達(dá)已經(jīng)多次顯示出其試圖利用ARM處理器進(jìn)一步占領(lǐng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器市場(chǎng)的決心，而集成了ARM核心的DPU將成為其打入數(shù)據(jù)中心存量市場(chǎng)取代X86 CPU的第一個(gè)切入點(diǎn)。 英偉達(dá)推出DPU來(lái)切入這個(gè)市場(chǎng)，而非直接用ARM核心CPU來(lái)與X86 CPU直接競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)是一種比較討巧的做法，相當(dāng)于用集成了網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、安全等任務(wù)的下一代CPU產(chǎn)品來(lái)達(dá)到逐漸替換CPU的目的，即使其中所內(nèi)涵的ARM CPU性能無(wú)法對(duì)標(biāo)同一代的X86 CPU，但是整體機(jī)由于在DPU SoC上集成了專(zhuān)用的處理加速模塊，因此總體性能一定是超過(guò)X86 CPU的。這種有點(diǎn)“田忌賽馬”味道的策略，很可能成為英偉達(dá)開(kāi)始替代低端X86 CPU的開(kāi)始。 但是英偉達(dá)想要在中高端處理器市場(chǎng)來(lái)挑戰(zhàn)英特爾，還要面臨一系列的困難。 首先，正是英偉達(dá)的GPU與X86 CPU已經(jīng)形成一種非常穩(wěn)定的強(qiáng)互補(bǔ)關(guān)系。英偉達(dá)想要采用基于ARM架構(gòu)的處理器做高端服務(wù)器，還需要ARM處理器性能出現(xiàn)大幅的提升，而現(xiàn)在，這一進(jìn)程并不明朗。 再一個(gè)是英特爾早已為應(yīng)對(duì)英偉達(dá)的種種挑戰(zhàn)進(jìn)行了相應(yīng)的回應(yīng)和布局。早在2017年，英特爾就宣布要開(kāi)發(fā)全棧的GPU產(chǎn)品組合，而預(yù)計(jì)明年英特爾的首批GPU將在使用GPU的各個(gè)市場(chǎng)上發(fā)布。 為阻擊英偉達(dá)在AI計(jì)算和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的擴(kuò)張，英特爾也先后收購(gòu)了收購(gòu)了Nervana和Movidius作為邊緣AI計(jì)算的布局，收購(gòu)了Mobileye作為自動(dòng)駕駛的布局。并且，英特爾還在2018年宣布，將開(kāi)發(fā)一個(gè)用于異構(gòu)計(jì)算的全棧開(kāi)放軟件生態(tài)系統(tǒng)OpenAPI計(jì)劃，來(lái)應(yīng)對(duì)CUDA生態(tài)的擴(kuò)張。也就是說(shuō)，英特爾不僅在英偉達(dá)的后院搞事情，同時(shí)也在建立自身的X86服務(wù)器的生態(tài)系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)對(duì)于英特爾來(lái)說(shuō)，也正在成為其最核心的業(yè)務(wù)組成。2019年Q4英特爾的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)超越PC業(yè)務(wù)，成為其收入的主要來(lái)源;而在今年，英特爾對(duì)其技術(shù)組織和執(zhí)行團(tuán)隊(duì)的重組，也被外界視為全面轉(zhuǎn)型數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的開(kāi)始。 可以想見(jiàn)在未來(lái)的數(shù)據(jù)中心處理器業(yè)務(wù)上，英偉達(dá)將迎來(lái)英特爾最為強(qiáng)勁的保衛(wèi)戰(zhàn)和反擊戰(zhàn)，而廣大的服務(wù)器集成商或?qū)⒊蔀檫@場(chǎng)角力賽的受益方。 螳螂捕蟬，黃雀在后，英偉達(dá)還要面對(duì)ADM這一新對(duì)手的追趕。不久前ADM曝出要花費(fèi)300億美金收購(gòu)賽靈思，就被看作是叫板英特爾，阻擊英偉達(dá)的雙戰(zhàn)略。 除此之外，英偉達(dá)還要在數(shù)據(jù)中心處理器業(yè)務(wù)中面臨來(lái)自客戶(hù)自研芯片的挑戰(zhàn)。云服務(wù)商本身也不愿意完全將自身的計(jì)算核心完全交給英偉達(dá)，無(wú)論是AWS、還是谷歌、阿里巴巴、華為，都已經(jīng)在布局自己的云端處理器。 不管怎么說(shuō)，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為英特爾、英偉達(dá)、AMD這些老牌芯片巨頭未來(lái)爭(zhēng)奪的主戰(zhàn)場(chǎng)，而英偉達(dá)如何能夠在X86的如日中天和云計(jì)算客戶(hù)的自研路線中，找到一個(gè)切入到中高端服務(wù)器處理器的關(guān)鍵點(diǎn)，剛剛發(fā)布的DPU也只能算作一個(gè)初步的嘗試。 未來(lái)數(shù)據(jù)中心的博弈，將圍繞AI、超算等所有領(lǐng)域全面展開(kāi)，英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心在強(qiáng)敵夾擊中必定任重而道遠(yuǎn)。

    半導(dǎo)體 dpu 數(shù)據(jù)中心 英偉達(dá)

  • 國(guó)產(chǎn)首家汽車(chē)AI芯片創(chuàng)業(yè)公司地平線，如何實(shí)踐軟件定義汽車(chē)？

    特斯拉憑借在三電系統(tǒng)、電子電器架構(gòu)、自動(dòng)駕駛、制造與銷(xiāo)售方面的顛覆性創(chuàng)新，受到了資本市場(chǎng)的青睞，市值已飆升至4000億美金，坐穩(wěn)全球汽車(chē)第一市值的寶座。 此外，特斯拉的每一個(gè)動(dòng)作也成為了智能汽車(chē)行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。與此同時(shí)，中國(guó)造車(chē)勢(shì)力也實(shí)現(xiàn)逆增長(zhǎng)，蔚來(lái)、小鵬、理想三家市值也均超過(guò)了千億人民幣。自此，智能汽車(chē)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。 芯片作為未來(lái)智能汽車(chē)的大腦，直接影響智能座艙和自動(dòng)駕駛，自然也成為智能汽車(chē)時(shí)代的必爭(zhēng)之地。智能汽車(chē)面對(duì)非常復(fù)雜的環(huán)境，感知、融合、決策需要巨大的計(jì)算能力，而傳統(tǒng)的通用計(jì)算平臺(tái)的算力功耗比TOPS/W居高不下，而且算力的利用率極低，已經(jīng)成為智能汽車(chē)性能提升的瓶頸。 因此AI芯片成了車(chē)用芯片的最佳解決方案，特斯拉于2016年開(kāi)始了汽車(chē)AI芯片的自研之路。特斯拉自研AI芯片的優(yōu)勢(shì)主要在于兩方面： 第一，通過(guò)自動(dòng)駕駛需求的場(chǎng)景定義芯片，特斯拉無(wú)疑是最懂其自動(dòng)駕駛場(chǎng)景的; 第二，特斯拉同時(shí)精通軟件算法和硬件，軟硬深度融合，實(shí)現(xiàn)從數(shù)量級(jí)上提升有效算力。 結(jié)果，特斯拉用了3年完成FSD芯片的落地，144TOPS/72W，能效比達(dá)到了2TOPS/W, 是量產(chǎn)自動(dòng)駕駛AI芯片里能效比最高的。結(jié)合特斯拉的選擇，對(duì)于汽車(chē)AI芯片，我們不難推斷： 1、汽車(chē)AI芯片必將成為智能汽車(chē)的核心，AI芯片將決定汽車(chē)智能化程度; 2、場(chǎng)景定義芯片，通過(guò)軟件算法和硬件的結(jié)合是AI芯片的關(guān)鍵; 3、芯片的深度定制導(dǎo)致合作模式的轉(zhuǎn)變，車(chē)企若不自研芯片，那與芯片公司的協(xié)作需要進(jìn)一步加深，將打破傳統(tǒng)的Tier2→Tier1→OEM逐級(jí)合作模式。 中國(guó)智能汽車(chē)的AI芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 回到本土，我國(guó)有著世界上最好的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境和最好的通信技術(shù)，有著中國(guó)速度加持，并且有著被芯片掐脖子憋著的一口氣，智能汽車(chē)時(shí)代是中國(guó)引領(lǐng)世界的絕佳時(shí)機(jī)。那么，我國(guó)又應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)?對(duì)于汽車(chē)芯片的布局我國(guó)主要分為三類(lèi)： 第一類(lèi)，類(lèi)似于特斯拉通過(guò)車(chē)企整合垂直產(chǎn)業(yè)鏈的做法，吉利投資的芯擎科技，將從智能座艙芯片切入汽車(chē)芯片領(lǐng)域。在半導(dǎo)體方面深耕多年的比亞迪，在IGBT、指紋芯片、MCU和BMS相關(guān)芯片有一些積累，至于AI芯片未來(lái)是否有布局就不得而知，畢竟跟同城兄弟華為合作也是不錯(cuò)的選擇; 第二類(lèi)，百度、阿里、華為等互聯(lián)網(wǎng)和ICT公司已經(jīng)從AI芯片、OS到生態(tài)的全面布局; 第三類(lèi)，圍繞汽車(chē)AI芯片展開(kāi)創(chuàng)業(yè)的創(chuàng)業(yè)型公司，如地平線、寒武紀(jì)、黑芝麻、芯馳科技等。根據(jù)車(chē)智君了解，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大大小小的AI芯片公司已經(jīng)有數(shù)十家。 從2020年9月到10月，華為、百度、地平線、黑芝麻都紛紛在各自的發(fā)布會(huì)上展示出了自己的AI芯片產(chǎn)品。在AI芯片早期競(jìng)爭(zhēng)階段，可能都聚焦在峰值算力上。但對(duì)于AI芯片，能有效的指標(biāo)是：有效算力(算力利用率)、算力能耗比(TOPS/W)、成本和量產(chǎn)能力。 這里面吸引到車(chē)智君眼光的是地平線，2015年成立的汽車(chē)AI芯片公司，比特斯拉成立芯片團(tuán)隊(duì)還早一點(diǎn)。地平線作為全球第一家新興汽車(chē)AI芯片公司，從量產(chǎn)落地到新品開(kāi)發(fā)都取得了階段性的成果，在其2020北京車(chē)展的發(fā)布會(huì)上有四大亮點(diǎn)。 亮點(diǎn)一：產(chǎn)品性能行業(yè)領(lǐng)先，算力能耗比媲美特斯拉。 發(fā)布會(huì)主角 “征程3”是地平線車(chē)載AI芯片的進(jìn)一步迭代。征程3采用16納米工藝，基于地平線自主研發(fā)的BPU2.0架構(gòu)，AI算力達(dá)到5 TOPS，典型功耗僅為2.5W，算力功耗比與FSD芯片一樣，達(dá)到了2TOPS/W，具有高性能、低功耗、拓展性強(qiáng)、安全可靠的特點(diǎn)，支持高級(jí)別輔助駕駛、智能座艙、自動(dòng)泊車(chē)輔助、高級(jí)別自動(dòng)駕駛及眾包高精地圖定位等多種應(yīng)用場(chǎng)景。 “征程3具有極高的AI算力有效性，能耗比超越多款行業(yè)主流芯片，而且具有出色的圖像接入和處理能力，不僅支持基于深度學(xué)習(xí)的圖像檢測(cè)、分類(lèi)、像素級(jí)分割等功能，也支持對(duì)H.264和H.265視頻格式的高效編碼，是實(shí)現(xiàn)多通道AI計(jì)算和多通道數(shù)字視頻錄像的理想平臺(tái)。”余凱介紹說(shuō)，征程3不僅性能優(yōu)異，而且靈活開(kāi)放，客戶(hù)可使用地平線算法樣例、AI芯片工具鏈，以及進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)所需的全套工具，快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品級(jí)應(yīng)用落地。面向未來(lái)，地平線即將推出更強(qiáng)大的征程5，針對(duì)高等級(jí)自動(dòng)駕駛場(chǎng)景，單芯片達(dá)到96 TOPS的AI算力，支持16路攝像頭，組成的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)具備192-384 TOPS算力，可支持L3-L4級(jí)自動(dòng)駕駛，據(jù)說(shuō)已經(jīng)斬獲車(chē)型定點(diǎn)?！暗仄骄€是首個(gè)通過(guò)國(guó)際權(quán)威的 TV ISO 26262功能安全流程認(rèn)證的中國(guó)AI芯片公司，征程5按照ASIL B(D)打造，應(yīng)用滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè)最高安全級(jí)別ASIL D要求?！庇鄤P說(shuō)：“地平線還計(jì)劃推出性能更為強(qiáng)勁的車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片征程6，算力超過(guò)400 TOPS，滿(mǎn)足ASIL C級(jí)功能安全?！? 亮點(diǎn)二：創(chuàng)新協(xié)作模式，與車(chē)企深度協(xié)作，通過(guò)場(chǎng)景定義芯片，車(chē)企投資與業(yè)務(wù)的雙重綁定。 發(fā)布會(huì)上發(fā)布的廣汽版征程3是由地平線和廣汽聯(lián)合定義的，滿(mǎn)足了廣汽在汽車(chē)智能化方面的量產(chǎn)規(guī)劃和差異化需求，價(jià)值最大化的實(shí)現(xiàn)了廣汽智能駕駛和智能座艙的相關(guān)功能。除了在業(yè)務(wù)上的深度協(xié)作，廣汽資本也戰(zhàn)略投資了地平線，實(shí)現(xiàn)資本和業(yè)務(wù)的雙重綁定。此外，地平線在智能駕駛領(lǐng)域已同奧迪、一汽紅旗、上汽集團(tuán)、長(zhǎng)安汽車(chē)、比亞迪、理想汽車(chē)、長(zhǎng)城汽車(chē)等車(chē)廠達(dá)成深度合作，初步建成覆蓋智能駕駛和智能座艙的智能汽車(chē)芯生態(tài)。未來(lái)，地平線將自己定位為 Tier2 供應(yīng)商, 堅(jiān)持以“芯片+算法+工具鏈”為基礎(chǔ)平臺(tái)，結(jié)合整套數(shù)據(jù)閉環(huán)的能力進(jìn)行底層技術(shù)開(kāi)放賦能。 亮點(diǎn)三：開(kāi)放平臺(tái)、做智能汽車(chē)的賦能者 車(chē)企與供應(yīng)商的合作向來(lái)都存在著博弈，而在智能智車(chē)時(shí)代如何減少博弈、深化合作?開(kāi)放也許是最好的要是，而地平線“天工開(kāi)物”AI開(kāi)發(fā)平臺(tái)(Horizon OpenExplorer)將算法、芯片以及產(chǎn)品快速迭代能力開(kāi)放給客戶(hù)。 基于自研AI芯片打造的地平線“天工開(kāi)物”AI開(kāi)發(fā)平臺(tái)，由模型倉(cāng)庫(kù)、AI芯片工具鏈及AI應(yīng)用開(kāi)發(fā)中間件三大功能模塊構(gòu)成，包含面向?qū)嶋H場(chǎng)景進(jìn)行AI算法和應(yīng)用開(kāi)發(fā)的全套工具，最大限度地方便客戶(hù)進(jìn)行個(gè)性化的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，全面支持客戶(hù)快速構(gòu)建場(chǎng)景應(yīng)用。 本次發(fā)布會(huì)推出升級(jí)版的“天工開(kāi)物”AI開(kāi)發(fā)平臺(tái)2.0，新加入完整的數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)方案。地平線數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)賦能合作伙伴實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集標(biāo)注、模型訓(xùn)練優(yōu)化、仿真評(píng)測(cè)，到模型OTA部署，端到端的數(shù)據(jù)迭代閉環(huán)，打造具備覆蓋整車(chē)整個(gè)生命周期的持續(xù)進(jìn)化能力。 亮點(diǎn)四：多場(chǎng)景商業(yè)化落地，造血能力強(qiáng) 創(chuàng)業(yè)公司面臨的首要問(wèn)題是生存，而芯片行業(yè)又是一個(gè)技術(shù)要求高、資金投入高，回報(bào)周期長(zhǎng)的行業(yè)，創(chuàng)業(yè)門(mén)檻極高。對(duì)此，地平線做出了一個(gè)很好的商業(yè)實(shí)踐，2019年智能駕駛業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)上億元營(yíng)收。 地平線副總裁兼智能駕駛產(chǎn)品線總經(jīng)理張玉峰說(shuō)：“地平線與主機(jī)廠和一級(jí)供應(yīng)商保持緊密合作，進(jìn)行中的合作項(xiàng)目超過(guò)50個(gè)，已簽下20余個(gè)前裝定點(diǎn)項(xiàng)目，預(yù)計(jì)裝車(chē)輛可達(dá)數(shù)百萬(wàn)臺(tái)，2020年內(nèi)將有6款搭載地平線車(chē)載AI芯片的量產(chǎn)車(chē)型上市?！? 在車(chē)展期間，地平線與合作伙伴聯(lián)合展出征程系列芯片賦能的高級(jí)輔助駕駛(ADAS)、高級(jí)別自動(dòng)駕駛、智能座艙及眾包高精地圖定位等多個(gè)面向中國(guó)駕駛場(chǎng)景的落地方案，地平線近期也與追勢(shì)科技、大陸深化戰(zhàn)略合作。 今年，地平線與中海庭在武漢完成了眾包自動(dòng)采集成圖和更新方案在近百輛車(chē)次上的技術(shù)驗(yàn)證，服務(wù)武漢智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試與示范應(yīng)用。 今年，長(zhǎng)安汽車(chē)與地平線基于該芯片聯(lián)合開(kāi)發(fā)了智能座艙NPU計(jì)算平臺(tái)，并搭載在其今年推出的全新車(chē)型UNI-T上，可實(shí)現(xiàn)視線追蹤、分級(jí)疲勞檢測(cè)、多模唇語(yǔ)識(shí)別、駕駛員行為識(shí)別、智能情緒抓拍和手勢(shì)識(shí)別等創(chuàng)新性主動(dòng)式交互功能。征程2業(yè)已成為首個(gè)上車(chē)量產(chǎn)的國(guó)產(chǎn) AI 芯片。長(zhǎng)安UNI-T上市3個(gè)月銷(xiāo)量超3萬(wàn)臺(tái)。 9月22日，全球首發(fā)搭載自動(dòng)駕駛中國(guó)芯的純電SUV奇瑞螞蟻正式上市，搭載地平線征程2車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片，實(shí)現(xiàn)了L2+級(jí)自動(dòng)駕駛。 近期，地平線與美國(guó)自動(dòng)駕駛技術(shù)公司COAST Autonomous達(dá)成戰(zhàn)略合作，搭載地平線Matrix自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)的COAST無(wú)人車(chē)將在美國(guó)城市中心、社區(qū)和校園等低速自動(dòng)駕駛場(chǎng)景中部署。 回歸到開(kāi)篇提到的特斯拉為何自研芯片的問(wèn)題，除了傳統(tǒng)芯片產(chǎn)業(yè)難以滿(mǎn)足智能汽車(chē)的定制化需求，再就是特斯拉即精通軟件又精通硬件才有實(shí)力打造最適合自動(dòng)駕駛的AI芯片，那對(duì)于地平線而言，他們面對(duì)的是互聯(lián)網(wǎng)更加發(fā)達(dá)、數(shù)據(jù)更加豐富、速度更加快的中國(guó)智能汽車(chē)市場(chǎng)，有著絕佳的成長(zhǎng)土壤。 此外，地平線前期花了較大的精力在ADAS方面的算法和軟件開(kāi)發(fā)，在軟件和硬件融合層面，中國(guó)創(chuàng)業(yè)公司可能無(wú)人能出其右。前百度IDL常務(wù)副院長(zhǎng)，地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱，經(jīng)常說(shuō)：“我們是軟件算法里面最懂硬件的，硬件里面最懂軟件的?！边@正是開(kāi)發(fā)AI芯片的一項(xiàng)關(guān)鍵能力。 智能汽車(chē)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，軟件定義汽車(chē)成為新的趨勢(shì)，再加上國(guó)家新基建政策對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的加持，通過(guò)市場(chǎng)和政策的雙重加作用，AI芯片勢(shì)必得到高速發(fā)展。 相比于特斯拉強(qiáng)大的垂直資源整合能力，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)更加分散，更適合分工協(xié)作和聯(lián)合創(chuàng)新，從目前進(jìn)展來(lái)看，華為、地平線均是各個(gè)車(chē)企不錯(cuò)的選擇。

    半導(dǎo)體 特斯拉 智能汽車(chē) 地平線

  • 新興產(chǎn)業(yè)邊緣計(jì)算與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心

    隨著實(shí)際應(yīng)用的需求，邊緣計(jì)算已經(jīng)不只是個(gè)概念，具有越來(lái)越重要的應(yīng)用意義。邊緣計(jì)算之所以受到重視，主要是因?yàn)楹Ａ吭鲩L(zhǎng)的數(shù)據(jù)已經(jīng)使得傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心以及云計(jì)算平臺(tái)難以招架，此時(shí)，處于大型數(shù)據(jù)中心和端側(cè)之間的微縮版“小型數(shù)據(jù)中心”(邊緣計(jì)算就在這里發(fā)生)應(yīng)運(yùn)而生。 它的主要特點(diǎn)包括：低延遲，因?yàn)樗懔Σ渴鹪谠O(shè)備側(cè)附近，響應(yīng)實(shí)時(shí)性強(qiáng);低帶寬運(yùn)行，因?yàn)榻咏脩?hù)，所以不需要高傳輸帶寬;安全，因?yàn)閿?shù)據(jù)在本地采集，本地分析、處理，從而減少了數(shù)據(jù)暴露在公共網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì)，保護(hù)了數(shù)據(jù)隱私。 可以說(shuō)，邊緣計(jì)算與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算既有很強(qiáng)的協(xié)同關(guān)系，也存在著一定的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。這樣，包括微軟、亞馬遜、谷歌，阿里、華為、百度等云服務(wù)巨頭廠商在內(nèi)的各路神仙都在積極部署邊緣計(jì)算。這就給眾多芯片廠商提供了更加廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。 一、老牌兒勁旅的爭(zhēng)奪 數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算的核心芯片就是CPU，而這正是英特爾這個(gè)“計(jì)算王”稱(chēng)霸行業(yè)多年的根基所在，其CPU在企業(yè)級(jí)計(jì)算領(lǐng)域的市占率一直保持在90%左右。然而，邊緣計(jì)算會(huì)帶來(lái)的紅利給了英特爾不小的緊迫感，近些年，該公司越來(lái)越重視在邊緣側(cè)算力的布局，特別是在工業(yè)邊緣計(jì)算，以及多接入邊緣計(jì)算 (MEC) 平臺(tái)推廣方面不遺余力，還特別推出了專(zhuān)門(mén)適用于邊緣側(cè)的至強(qiáng)Xeon D等一系列芯片。 近些年，英特爾在數(shù)據(jù)中心的最強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手非英偉達(dá)莫屬了。由于抓住了GPU在數(shù)據(jù)中心所需的AI算力這一風(fēng)口，使得英偉達(dá)在企業(yè)級(jí)計(jì)算領(lǐng)域的風(fēng)頭幾乎蓋過(guò)了英特爾，為了追趕英偉達(dá)，英特爾先后收購(gòu)了幾家AI初創(chuàng)公司，最具代表性的就是Nervana和Habana Labs，這當(dāng)中也經(jīng)歷了各種不如意和挫折，在用AI芯片這一新產(chǎn)品捕獲大客戶(hù)“芳心”的道路上，老牌兒企業(yè)也是一路艱辛。 在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)被一點(diǎn)點(diǎn)蠶食的情況下，英特爾正在用其最擅長(zhǎng)的CPU拓展著邊緣計(jì)算市場(chǎng)，這也正是英特爾的優(yōu)勢(shì)所在。而憑借GPU逐步做大數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)之后，英偉達(dá)的雄心也在膨脹，同樣瞄準(zhǔn)了具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ倪吘売?jì)算市場(chǎng)，也正是因?yàn)槿绱?，其?duì)Arm發(fā)起了并購(gòu)邀約。 在公開(kāi)收購(gòu)Arm之前，英偉達(dá)就已經(jīng)推出過(guò)專(zhuān)門(mén)用于邊緣側(cè)的計(jì)算芯片，典型代表是邊緣超級(jí)AI計(jì)算機(jī)Jetson Xavier NX，還包括Jetson AGX Xavier，Jetson TX2系列和Raspberry Pi競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Jetson Nano。Jetson Xavier NX運(yùn)行在基于Arm的Carmel微體系結(jié)構(gòu)的六核SoC上?？梢?jiàn)，英偉達(dá)的邊緣計(jì)算芯片與Arm關(guān)系緊密，而Arm與英特爾CPU相比，雖然整體性能仍有差距，但其低功耗特性，以及適中的算力，與邊緣側(cè)計(jì)算需求不謀而合，這正可以拓展英偉達(dá)在CPU方面的空白，同時(shí)又可較為平滑地過(guò)渡到邊緣計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域。 英偉達(dá)還于今年推出了新款EGX平臺(tái)，該平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)感知、理解和處理數(shù)據(jù)，無(wú)需首先將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端或數(shù)據(jù)中心。據(jù)悉，EGX平臺(tái)可以從基于Jetson Nano處理器的輕型服務(wù)器——能夠以幾瓦的功耗每秒鐘處理0.5萬(wàn)億次操作，擴(kuò)展到基于邊緣服務(wù)器NVIDIA T4機(jī)架的微型數(shù)據(jù)中心——可以每秒完成10000萬(wàn)億次操作。該公司在邊緣側(cè)應(yīng)用領(lǐng)域的芯片產(chǎn)品越來(lái)越多，如果能夠成功收購(gòu)Arm，將為其與英特爾在該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)增添一枚重重的砝碼。 談到企業(yè)級(jí)計(jì)算CPU，就一定會(huì)想起英特爾的老對(duì)手AMD。后者本來(lái)已經(jīng)無(wú)還手之力了，在該領(lǐng)域的市占率一度下降到了1%。然而，在新任CEO Lisa Su的帶領(lǐng)下，臥薪嘗膽、苦練內(nèi)功，制定了符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品路線，在正確的道路上越走越快，5年時(shí)間內(nèi)，其PC端CPU市場(chǎng)份額已經(jīng)達(dá)到了37%左右，企業(yè)級(jí)計(jì)算的市占率也從低谷期的1%上升到了8%。 然而，企業(yè)級(jí)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)壁壘要遠(yuǎn)大于PC端的，也正是因?yàn)槿绱?，英特?0%的市場(chǎng)份額依然難以撼動(dòng)，如果只靠研發(fā)產(chǎn)品這一條腿的話(huà)，很難保持持久的競(jìng)爭(zhēng)力，兩條腿走路才能更有力量且持久，而另一條腿就是并購(gòu)，因此，AMD收購(gòu)賽靈思恰逢其時(shí)。 雖然這一并購(gòu)案還未得到官方證實(shí)，但從產(chǎn)品組合以及融合發(fā)展策略上來(lái)看，對(duì)賽靈思的收購(gòu)，對(duì)AMD來(lái)說(shuō)，沒(méi)有比這更優(yōu)的方案了。 單靠CPU與英特爾在企業(yè)級(jí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，已經(jīng)顯得心有余而力不足，如果能整合賽靈思的FPGA，顯然會(huì)增大AMD的競(jìng)爭(zhēng)砝碼。更重要的是，CPU+FPGA的組合，可以使AMD在具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ倪吘売?jì)算領(lǐng)域更得心應(yīng)手，不只局限于增量空間有限的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)。 作為FPGA行業(yè)的霸主，賽靈思也一直在拓展其在企業(yè)級(jí)計(jì)算市場(chǎng)(這里主要是指數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算)的發(fā)展空間，不過(guò)，與CPU相比，F(xiàn)PGA并沒(méi)有算力方面的優(yōu)勢(shì)，而這也是其一直未能在數(shù)據(jù)中心闊步前進(jìn)的重要原因，不過(guò)，F(xiàn)PGA的靈活性及其在通信方面的優(yōu)勢(shì)，也是CPU無(wú)法比擬的。也正是憑借這些特色，賽靈思在工業(yè)、醫(yī)療、航空航天、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域發(fā)展得如魚(yú)得水，而這些領(lǐng)域正是邊緣計(jì)算的主要市場(chǎng)所在。因此，相比于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，F(xiàn)PGA在邊緣計(jì)算方面是有優(yōu)勢(shì)的。這或許是AMD收購(gòu)賽靈思的一個(gè)重要原因，CPU+FPGA的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，可以使AMD在邊緣側(cè)的競(jìng)爭(zhēng)力倍增。 談到邊緣計(jì)算，就不得不提另一家重要的廠商，它就是Marvell。作為企業(yè)級(jí)計(jì)算和通信芯片的重要一支，過(guò)去幾年，該公司經(jīng)過(guò)多次重組和并購(gòu)，逐步剝離掉消費(fèi)類(lèi)等業(yè)務(wù)，將資源都集中在企業(yè)級(jí)芯片的研發(fā)和市場(chǎng)拓展上了，特別是收購(gòu)Cavium以后，將Arm架構(gòu)處理器和邊緣計(jì)算應(yīng)用作為了重點(diǎn)拓展領(lǐng)域。 如前文所述，Arm處理器在邊緣計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域有先天優(yōu)勢(shì)，將重點(diǎn)放在Arm上的Marvell自然不會(huì)錯(cuò)過(guò)這塊市場(chǎng)，特別是推出ThunderX系列處理器之后，更凸顯了其在該領(lǐng)域的發(fā)展雄心，目前，該系列已經(jīng)推出兩代產(chǎn)品，并承諾每?jī)赡晟?jí)一次。2018年的ThunderX2基于ARM v8.1架構(gòu)，今年推出了第三代ThunderX3，第四代ThunderX4有望于2022年面世。 企業(yè)級(jí)計(jì)算、通信和存儲(chǔ)是Marvell的三大核心業(yè)務(wù)，通信是重中之重，該公司這方面的業(yè)務(wù)也在向邊緣計(jì)算傾斜，具體芯片就不在此詳述了。 二、新勢(shì)力 以上提到的都是在市場(chǎng)上摸爬滾打了幾十年的老牌兒企業(yè)，它們要么看到了邊緣計(jì)算的市場(chǎng)發(fā)展前景，盡量早布局，要么就是其產(chǎn)品在邊緣計(jì)算領(lǐng)域有先天優(yōu)勢(shì)，從而被看中，以并購(gòu)或資產(chǎn)重組的方式進(jìn)一步提升競(jìng)爭(zhēng)力。 此外，由于邊緣計(jì)算是新興市場(chǎng)，就必定有新的年輕企業(yè)看到機(jī)遇并加入戰(zhàn)團(tuán)。 有幾家做Arm服務(wù)器芯片的初創(chuàng)企業(yè)越來(lái)越多地受到了業(yè)界關(guān)注，如Ampere等，它們的產(chǎn)品很有特色，但局限于當(dāng)前的Arm架構(gòu)性能，要想在高性能數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算應(yīng)用上與傳統(tǒng)的x86架構(gòu)CPU競(jìng)爭(zhēng)，還是有很大難度。但是，這些處理器在SBC企業(yè)級(jí)計(jì)算，以及邊緣側(cè)應(yīng)用領(lǐng)域，還是有不錯(cuò)發(fā)展前途的。 除了Arm服務(wù)器芯片之外，還有一些新興產(chǎn)品企業(yè)也有望在邊緣計(jì)算領(lǐng)域謀得紅利，如嵌入式FPGA企業(yè)，它們將FPGA進(jìn)行了IP化處理，不再是傳統(tǒng)的FPGA芯片，而是向客戶(hù)提供FPGA的IP，可以嵌入客戶(hù)設(shè)計(jì)的SoC中。這種FPGA幾乎可以覆蓋所有傳統(tǒng)FPGA芯片的應(yīng)用場(chǎng)景，但又不限于這些應(yīng)用，還會(huì)有拓展。這在未來(lái)的邊緣計(jì)算領(lǐng)域也會(huì)有發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的空間。 三、結(jié)語(yǔ) 與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比，邊緣計(jì)算屬于新興應(yīng)用領(lǐng)域，且市場(chǎng)發(fā)展空間十分可觀，這就為相應(yīng)計(jì)算芯片的發(fā)展和創(chuàng)新提供了土壤。 無(wú)論是老牌芯片企業(yè)、初創(chuàng)型公司，還是涉足數(shù)據(jù)中心和邊緣計(jì)算芯片的大型云服務(wù)提供商，都在積蓄力量，以求獲得未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。

    半導(dǎo)體 芯片 云計(jì)算 邊緣計(jì)算

  • 解讀地平線一芯多用的AI汽車(chē)芯片

    芯片作為未來(lái)智能汽車(chē)的大腦，直接影響智能座艙和自動(dòng)駕駛，自然也成為智能汽車(chē)時(shí)代的必爭(zhēng)之地。智能汽車(chē)面對(duì)非常復(fù)雜的環(huán)境，感知、融合、決策需要巨大的計(jì)算能力，而傳統(tǒng)的通用計(jì)算平臺(tái)的算力功耗比TOPS/W居高不下，而且算力的利用率極低，已經(jīng)成為智能汽車(chē)性能提升的瓶頸，因此AI芯片成了車(chē)用芯片的最佳解決方案。 在AI技術(shù)的加持下，汽車(chē)將會(huì)越來(lái)越類(lèi)似高級(jí)機(jī)器人，它不但能自動(dòng)駕駛，還能提前察覺(jué)到車(chē)內(nèi)乘員的需求，并及時(shí)做出相應(yīng)的回饋。前景當(dāng)然是美好的，但是要實(shí)現(xiàn)這些以往只存在于科幻電影里的應(yīng)用，還面臨著諸多挑戰(zhàn)。最關(guān)鍵的部分在于AI技術(shù)需要更全面更完善的算法，以及性能更強(qiáng)大的芯片。 在經(jīng)歷了過(guò)去一年美國(guó)對(duì)華為的持續(xù)打壓之后，相信大家對(duì)芯片行業(yè)已經(jīng)不再陌生了。中國(guó)雖然在芯片的制造方面還面臨很多瓶頸，但是在芯片設(shè)計(jì)方面已經(jīng)具備了不俗的實(shí)力。具體到車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片領(lǐng)域，成立于2015年的地平線就是一家非常值得關(guān)注的公司。 在2020北京車(chē)展上，地平線發(fā)布了全新的征程3芯片，更強(qiáng)大的征程5也即將推出。而在應(yīng)用層面，目前地平線的車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片已經(jīng)已成功簽下兩位數(shù)的量產(chǎn)定點(diǎn)車(chē)型。 說(shuō)起汽車(chē)上的芯片，稍有了解的朋友可能會(huì)立馬想到特斯拉的FSD芯片、華為的MDC芯片，又或者是高通的820A芯片、華為的麒麟710A芯片。 實(shí)際上，前者和后者是兩種不同的芯片。特斯拉FSD和華為MDC屬于智能駕駛芯片，針對(duì)的是駕駛輔助或者高級(jí)別自動(dòng)駕駛功能;高通810A和華為麒麟710A屬于智能座艙芯片，針對(duì)的是車(chē)內(nèi)大屏以及各種交互功能。地平線的獨(dú)特之處在于，它專(zhuān)注于AI加速運(yùn)算，并且可以用一款芯片實(shí)現(xiàn)多種功能。 在2019年8月，地平線推出了中國(guó)首款車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片——征程2，并且很快受到了車(chē)企的追捧。今年，長(zhǎng)安汽車(chē)與地平線基于該芯片聯(lián)合開(kāi)發(fā)了智能座艙NPU計(jì)算平臺(tái)，并搭載在新車(chē)UNI-T上，征程2芯片讓長(zhǎng)安UNI-T具備了車(chē)內(nèi)場(chǎng)景化感知能力，并可以基于感知結(jié)果為用戶(hù)提供更精準(zhǔn)的智能推薦以及智能車(chē)控等服務(wù)。 地平線征程2車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片。 AI人工智能技術(shù)在長(zhǎng)安UIN-T車(chē)內(nèi)有非常廣泛的應(yīng)用。中控屏處于熄屏狀態(tài)時(shí)，注視屏幕1s即可喚醒屏幕;臨近高速下道路口時(shí)，車(chē)輛通過(guò)視線追蹤技術(shù)，結(jié)合轉(zhuǎn)向燈、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、車(chē)速等信息，判斷駕駛者是否分心并及時(shí)提醒;車(chē)輛可識(shí)別眨眼和打哈欠的頻次，判定疲勞駕駛等級(jí)，并及時(shí)提醒駕駛者。這背后離不開(kāi)征程2芯片的支持。 隨后，奇瑞的全新純電SUV螞蟻也搭載了征程2芯片。在這款車(chē)上，征程2芯片扮演的是智能駕駛芯片的角色，幫助奇瑞螞蟻實(shí)現(xiàn)了L2+級(jí)別的駕駛輔助功能。 奇瑞螞蟻將采用地平線的征程2芯片作為ADAS高級(jí)駕駛輔助功能的芯片。 同一款芯片在不同車(chē)型上的不同作用，充分說(shuō)明了地平線芯片“一芯多用”的特點(diǎn)。據(jù)了解，地平線的征程系列芯片是一種平臺(tái)化的芯片，通過(guò)軟件可以使得它多元化，從而覆蓋很多不同場(chǎng)景的應(yīng)用需求。廠商不用再針對(duì)每一個(gè)細(xì)致問(wèn)題去做一顆定制化芯片，研發(fā)成本可以通過(guò)更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景而被分?jǐn)?。這就是軟件定義汽車(chē)或者軟件定義硬件的一個(gè)集中表現(xiàn)。 基于征程芯片的Matrix智能駕駛環(huán)境感知解決方案能夠較好地支持駕駛輔助和自動(dòng)駕駛功能。 目前，地平線已經(jīng)推出了征程2和征程3兩款車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片。征程2芯片采用28nm制程工藝，算力為4TOPS(萬(wàn)億次/秒)，功耗為2W。征程3芯片采用16nm制程工藝，算力為5TOPS(萬(wàn)億次/秒)，功耗為2.5W，它可以支持高級(jí)別輔助駕駛、智能座艙、自動(dòng)泊車(chē)輔助及眾包高精地圖定位等多種應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)多顆征程3芯片組成計(jì)算平臺(tái)，還可以支持L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能?？梢钥吹?，地平線的芯片在算力上并不突出，其優(yōu)勢(shì)在于有非常高的計(jì)算精度，因此算力的有效利用率很高。 地平線征程3車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片采用更先進(jìn)的制程工藝，算力有所提升，功能更加強(qiáng)大。 正在研發(fā)中的征程5芯片在算力上會(huì)有一個(gè)飛躍，其單芯片的AI算力達(dá)到了96TOPS，可以支持16路攝像頭。多顆征程5芯片組成的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)具備192-384TOPS算力，可支持L3-L4級(jí)自動(dòng)駕駛。 立足于本土，地平線的產(chǎn)品不但在成本和性能上具備一定的優(yōu)勢(shì)，而且與車(chē)企之間能夠有更緊密的合作，能夠幫助車(chē)企用好芯片。地平線不僅提供芯片，還可以提供算法和開(kāi)發(fā)工具，對(duì)于車(chē)企提出的問(wèn)題，傳統(tǒng)供應(yīng)商可能需要半個(gè)月以上的時(shí)間才能給出反饋，而地平線只需要半個(gè)小時(shí)。 基于這些優(yōu)勢(shì)，地平線對(duì)未來(lái)有十足的信心，提出了今年10萬(wàn)顆、明年突破50萬(wàn)顆的量產(chǎn)裝機(jī)目標(biāo)。而在更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的維度上，地平線將爭(zhēng)取在中國(guó)的ADAS芯片市場(chǎng)占到一半以上的市場(chǎng)份額。

    半導(dǎo)體 特斯拉 ai芯片 地平線

  • Cree被更多人看好的原因

    在LED芯片領(lǐng)域，一定繞不過(guò)美國(guó)Cree，歐洲飛利浦、歐司朗，日本日亞化學(xué)與豐田合成等公司。這些IDM企業(yè)憑借其業(yè)務(wù)模式的優(yōu)勢(shì)，在LED領(lǐng)域建立了領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)，公司推出的產(chǎn)品也備受好評(píng)。Cree制造的正向電壓低、超薄厚度、發(fā)熱性低、針對(duì)靜電放電(ESD)的高容限/耐受、使用壽命長(zhǎng)久等典型特征的LED燈珠，使Cree在LED芯片領(lǐng)域一騎絕塵。 但是2020財(cái)年對(duì)于Cree(CREE.US)而言都是充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的一年。例如，在最近結(jié)束的會(huì)計(jì)年度的四個(gè)季度中，收入和EBITDA均下降。但是，盡管基本面似乎在惡化，但Cree的股價(jià)在2020年仍大幅跑贏大盤(pán)。接下來(lái)將解決造成這種情況的原因。 1、2020財(cái)年盈利結(jié)果 Cree在發(fā)布第四季度報(bào)告時(shí)總結(jié)了可謂艱難的一年。第四季度收入同比下降18%至2.057億美元。Cree的非GAAP凈虧損也達(dá)到了2000萬(wàn)美元。利潤(rùn)率持續(xù)下降?？傮w而言，第四季度更多的是基本面惡化而不是改善。 其實(shí)第四季度的表現(xiàn)并不是什么例外。在整個(gè)2020財(cái)年，CREE的 收入同比下降16%至9.039億美元。Cree年終的非公認(rèn)會(huì)計(jì)原則凈虧損為4,910萬(wàn)美元。與上一年相比，2020財(cái)年的毛利率下降了800-900個(gè)基點(diǎn)。 前景并不好。Cree預(yù)計(jì)2021財(cái)年第一季度將進(jìn)一步虧損。指導(dǎo)要求第一季度收入為2.032-2.1億美元，中點(diǎn)同比下降13.5%。Non-GAAP凈虧損預(yù)計(jì)為22-26M美元，比去年更差。因此，總的來(lái)說(shuō)，Cree沒(méi)有太多要報(bào)告的內(nèi)容。 2、商業(yè)環(huán)境的惡化蔓延到其他領(lǐng)域 Cree不僅在2020財(cái)年看到其收入和利潤(rùn)下降。下表還顯示了其他方面的一些變化。以Wolfspeed細(xì)分市場(chǎng)為例。在2019財(cái)年，Wolfspeed同比增長(zhǎng)64%，從3.286億美元增長(zhǎng)至5.382億美元。這幫助抵消了當(dāng)年LED產(chǎn)品下降9%的情況。注意，Wolfspeed包括碳化硅(“ SiC”)和氮化鎵(“ GaN”)材料，功率器件和RF器件。 但是Cree無(wú)法在2020財(cái)年保持這一增長(zhǎng)水平。2020財(cái)年，Wolfspeed同比收縮13%至4.707億美元。另一方面，Wolfspeed的表現(xiàn)仍?xún)?yōu)于LED領(lǐng)域，后者在2020財(cái)年下降了20%。CREE將這種變化歸咎于幾個(gè)因素： “與2019財(cái)年相比，2020財(cái)年Wolfspeed部門(mén)的收入減少主要是由于中美之間持續(xù)的貿(mào)易爭(zhēng)端，亞洲需求減弱以及COVID-19爆發(fā)導(dǎo)致客戶(hù)需求受到限制?！? 看來(lái)中國(guó)與Cree收入的下降有很大關(guān)系。2018財(cái)年，中國(guó)市場(chǎng)占收入的42%，但到2020財(cái)年，這一比例降至29%。來(lái)自中國(guó)的收入在兩年內(nèi)下降了大約三分之一。相比之下，其他市場(chǎng)的表現(xiàn)要好得多，如下所示。 中國(guó)近期的疲軟大部分與華為有關(guān)，后者是Cree公司已停止與之開(kāi)展業(yè)務(wù)的公司。在第四季度的收益電話(huà)中，CREE表示： “因此，就華為而言，我們?cè)谝荒甑拇蟛糠謺r(shí)間里都沒(méi)有向華為發(fā)貨，而且在我們的任何未來(lái)預(yù)測(cè)或預(yù)測(cè)或您的情況中，我們都做好了沒(méi)有華為收入的準(zhǔn)備?！? 3、Cree的股票似乎并不關(guān)心基本面的惡化 但從股票來(lái)看，投資者似乎對(duì)這些視而不見(jiàn)。 Cree顯然在2020財(cái)年沒(méi)有好年景。但是公司的努力可以追溯到更久以前。如上圖所示，過(guò)去幾年，公司的收入一直呈下降趨勢(shì)。在經(jīng)歷了幾年的快速增長(zhǎng)之后，2014財(cái)年的年收入達(dá)到了16.48億美元的峰值，但此后下降了近一半，至2020財(cái)年的9.04億美元。在同一時(shí)期內(nèi)，EBITDA從3.11億美元增至負(fù)5800萬(wàn)美元。 但是，盡管Cree面臨著所有明顯的不利因素，但該股的表現(xiàn)仍然出色。年初至今，Cree的升值幅度為38.8%，大大超過(guò)了半導(dǎo)體行業(yè)的同行。例如，iShares PHLX半導(dǎo)體ETF(SOXX)是由30家半導(dǎo)體公司組成的ETF。Cree包含在其股份中。年初至今，SOXX的漲幅為20.2%，略高于Cree同期漲幅的一半。 4、大家看好Cree的原因 Cree的價(jià)格走勢(shì)表明，相當(dāng)多的人將賭注押在Cree上。如果人們認(rèn)為即將到來(lái)的好時(shí)機(jī)，人們可以并且會(huì)忽略季度數(shù)字疲軟。在Cree這里，人們認(rèn)為弱的季度數(shù)字可以忽略，因?yàn)檫@些數(shù)字在不久的將來(lái)會(huì)有所改善。。 如前所述，Cree是SiC和GaN材料及相關(guān)產(chǎn)品的供應(yīng)商。半導(dǎo)體通常由硅制成，但是硅芯片具有許多缺點(diǎn)，例如帶隙能量低，導(dǎo)熱系數(shù)低和開(kāi)關(guān)頻率限制。這就是對(duì)SiC和GaN受歡迎的原因。它們解決了這些缺點(diǎn)。 SiC和GaN是兩種具有更好的導(dǎo)熱性，更高開(kāi)關(guān)頻率和更高溫度的寬帶隙半導(dǎo)體，可以耐受更高電壓，因此在做器件的時(shí)候使用SiC和GaN，可使芯片更小，更輕，更快，更高效和更可靠。這些屬性在許多應(yīng)用中，尤其是在電源應(yīng)用程序中是理想的。例如，SiC和GaN廣泛用于5G基站，尤其是功率放大器和RF芯片。 將來(lái)對(duì)SiC和GaN的需求很有可能會(huì)增加。例如，一些預(yù)測(cè)看碳化硅市場(chǎng)以19.3%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)至2025年，由于從電力電子與電力汽車(chē)的需求。這對(duì)包括Cree在內(nèi)的供應(yīng)商來(lái)說(shuō)是個(gè)好兆頭。 但是，值得一提的是，快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)也可以吸引該領(lǐng)域日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)。例如，據(jù)報(bào)道，中國(guó)將在十月下旬公布其下一個(gè)五年計(jì)劃時(shí)將重點(diǎn)放在半導(dǎo)體上。重點(diǎn)將放在包括SiC和GaN在內(nèi)的第三代半導(dǎo)體上。 其他公司可能尋求在市場(chǎng)上扮演更大的角色。例如，安森美半導(dǎo)體公司，微芯科技，英飛凌技術(shù)公司，瑞薩電子公司和意法半導(dǎo)體都投入其中。在日益擁擠的市場(chǎng)中，每個(gè)人都可以讓Cree搶錢(qián)。Cree可能會(huì)憑借Wolfspeed與SiC和GaN市場(chǎng)一起增長(zhǎng)，但其他公司也希望這樣做。并非每個(gè)人都能在這樣的環(huán)境中蓬勃發(fā)展。 乍一看，Cree似乎像一個(gè)謎。該公司一直在商業(yè)方面努力。第四季度和2020財(cái)年的最新收益報(bào)告也不例外。兩家公司的收入和收益均大幅下降。該預(yù)測(cè)要求最高和最低線進(jìn)一步縮小。假設(shè)基于這些標(biāo)題而懲罰這樣一家公司的股票將是不合理的。 但是，事實(shí)離真相還很遠(yuǎn)。盡管季度間盈利疲軟，但Cree迄今的表現(xiàn)仍較年初增長(zhǎng)39%。相比之下，半導(dǎo)體ETF SOXX和SPDR S&P500分別落后于年初至今20%和3.8%的漲幅。當(dāng)一家公司做得不好時(shí)，這種收益似乎是沒(méi)有根據(jù)的。 一旦您了解了Cree產(chǎn)品線的戰(zhàn)略性質(zhì)，情況就會(huì)變得更加清晰。Cree的產(chǎn)品可以幫助釋放5G和電動(dòng)汽車(chē)等許多改變游戲規(guī)則的行業(yè)的全部潛力。 即使Cree目前是領(lǐng)先的供應(yīng)商，它也沒(méi)有壟斷地位。第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)尚未成熟，一切仍然敞開(kāi)著，這意味著任何人都可以成為贏家。

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  • ICinsights預(yù)測(cè)：2020年中國(guó)在純晶圓代工市場(chǎng)的份額將為22%

    ICinsights報(bào)告顯示，2018年純晶圓代工市場(chǎng)在當(dāng)年的所有增長(zhǎng)幾乎全部由中國(guó)大陸提供;到2019年，雖然受到中美貿(mào)易戰(zhàn)的影響，但是中國(guó)大陸在晶圓代工市場(chǎng)貢獻(xiàn)的市場(chǎng)份額達(dá)到21%;盡管2020年疫情對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響，但是預(yù)測(cè)估計(jì)，今年中國(guó)在純晶圓代工市場(chǎng)的份額將為22%，比十年前高出17個(gè)百分點(diǎn)。 預(yù)計(jì)日本仍將是純晶圓代工銷(xiāo)售的最小市場(chǎng)，今年的市場(chǎng)份額僅為5%(比2010年的份額僅增長(zhǎng)2個(gè)百分點(diǎn))。預(yù)計(jì)到2020年日本的晶圓代工市場(chǎng)價(jià)值約為36億美元，日本的純晶圓代工銷(xiāo)售份額預(yù)計(jì)將約為2020年美洲純晶圓代工市場(chǎng)(351億美元)的10%。 IC Insights認(rèn)為，未來(lái)純晶圓代工服務(wù)的日本市場(chǎng)只會(huì)略有增長(zhǎng)。日本的無(wú)晶圓廠IC公司基礎(chǔ)設(shè)施很小，預(yù)計(jì)未來(lái)五年不會(huì)增長(zhǎng)太多。因此，預(yù)計(jì)日本晶圓廠需求的幾乎所有增長(zhǎng)都將來(lái)自利用IC代工服務(wù)的大量日本IDM(例如瑞薩，東芝，索尼等)。 海思和其他無(wú)晶圓廠IC公司在中國(guó)大陸的興起增加了該國(guó)對(duì)代工服務(wù)的需求。圖2顯示了IC Insights列出的2018-2020年中國(guó)頂級(jí)純晶圓代工廠家的銷(xiāo)售額。 總體而言，中國(guó)的純晶圓代工銷(xiāo)售額在2019年增長(zhǎng)了10%，達(dá)到118億美元，遠(yuǎn)好于去年純晶圓代工市場(chǎng)總量下降1%的水平。此外，預(yù)計(jì)到2020年，對(duì)中國(guó)的純晶圓代工銷(xiāo)售將增長(zhǎng)26% 如圖所示，聯(lián)電在中國(guó)的銷(xiāo)售額增長(zhǎng)最快，躍升了19%。增長(zhǎng)的動(dòng)力來(lái)自其位于中國(guó)廈門(mén)的Fab 12X的持續(xù)增加，該工廠于2016年底開(kāi)業(yè)。該晶圓廠目前的月產(chǎn)能為1.87K 300mm晶圓。預(yù)計(jì)到2021年中期將完成每月25,000片晶圓的擴(kuò)展。 在2018年躍升59%之后，臺(tái)積電在中國(guó)的銷(xiāo)售額在2019年又增長(zhǎng)了17%，達(dá)到69億美元。因此，去年臺(tái)積電的銷(xiāo)售額增長(zhǎng)幾乎全部來(lái)自中國(guó)市場(chǎng)，中國(guó)在該公司銷(xiāo)售中所占的份額從2016年的9%增至2019年的20%，翻了一番以上。 2020年，總部位于中國(guó)大陸的中芯國(guó)際和中國(guó)臺(tái)灣的臺(tái)積電在中國(guó)大陸的預(yù)計(jì)銷(xiāo)售預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)將分別達(dá)到32%和30%。對(duì)于中芯國(guó)際來(lái)說(shuō)，今年該公司在中國(guó)大陸的銷(xiāo)售額將增長(zhǎng)32%，這與該公司在2019年錄得的中國(guó)銷(xiāo)售額下降7%相比有了很大的轉(zhuǎn)變。 去年下半年，臺(tái)積電在中國(guó)的銷(xiāo)售強(qiáng)勁，這得益于其向無(wú)晶圓廠IC供應(yīng)商海思(HiSilicon)銷(xiāo)售7納米應(yīng)用處理器。 2020年上半年，臺(tái)積電在中國(guó)的大陸銷(xiāo)售額持平于每季度2.2至23億美元。鑒于臺(tái)積電向海思的設(shè)備出貨已于9月中旬結(jié)束，因此該收入能否在20年4季度被其他中國(guó)公司的銷(xiāo)售所取代尚待觀察。

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  • 半導(dǎo)體制程，由28nm向3nm的大躍進(jìn)

    半導(dǎo)體制程發(fā)展到28nm節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，就達(dá)到了芯片性能與成本的完美平衡。但是14nm、10nm、7nm、5nm，以及2022年就可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的3nm制程，不斷刷新著業(yè)界對(duì)先進(jìn)制程技術(shù)的認(rèn)知。28nm之后的先進(jìn)制程技術(shù)迭代速度超過(guò)了之前所有制程節(jié)點(diǎn)的發(fā)展速度，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的廠家越來(lái)越少，但是對(duì)其產(chǎn)品的要求越來(lái)越多。 以智能手機(jī)為代表的便攜式電子產(chǎn)品的快速迭代，對(duì)芯片的PPA提出了更高的要求，打破了性能與成本的平衡狀態(tài)，為了得到更小尺寸，更高性能的芯片，成本已被一些產(chǎn)商放在了次要位置(前提是有巨量的芯片需求，從而可以攤薄單個(gè)芯片成本)。 1、28nm 在設(shè)計(jì)成本不斷上升的情況下，只有少數(shù)客戶(hù)能負(fù)擔(dān)得起轉(zhuǎn)向高級(jí)制程節(jié)點(diǎn)的費(fèi)用。因此，就單位芯片成本而言，28nm優(yōu)勢(shì)明顯，可以保持較長(zhǎng)生命周期。一方面，相較于40nm及更落后制程，28nm工藝在頻率調(diào)節(jié)、功耗控制、散熱管理和尺寸壓縮方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。另一方面，由于20nm及更先進(jìn)制程采用FinFET技術(shù)，維持高參數(shù)良率以及低缺陷密度難度加大，每個(gè)邏輯閘的成本都要高于28nm制程。 雖然高端市場(chǎng)會(huì)被 7nm、10nm以及14nm/16nm工藝占據(jù)，但40nm、28nm等并不會(huì)退出。如28nm和16nm工藝現(xiàn)在仍然是臺(tái)積電的營(yíng)收主力，中芯國(guó)際則在持續(xù)提高28nm良率。 目前，業(yè)內(nèi)的28nm制程主要在臺(tái)積電，GF(格芯)，聯(lián)電，三星和中芯國(guó)際這5家之間競(jìng)爭(zhēng)。 臺(tái)積電的28nm制程在2011年投入量產(chǎn)后，營(yíng)收占比只用了一年時(shí)間就從2%爬升到了22%，迅速擴(kuò)張的先進(jìn)產(chǎn)能幫助臺(tái)積電在每一個(gè)先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)都能搶占客戶(hù)資源、擴(kuò)大先發(fā)優(yōu)勢(shì)，并使其產(chǎn)能結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，用更高的產(chǎn)品附加值帶來(lái)了更高的毛利率。 對(duì)于重點(diǎn)發(fā)展特殊工藝的聯(lián)電來(lái)說(shuō)，28nm是其重點(diǎn)業(yè)務(wù)版塊，為此，該公司還放棄了14nm以下先進(jìn)制程的研發(fā)工作。 作為中國(guó)大陸第一家制程工藝達(dá)到28nm，且同時(shí)提供28納米PolySiON、28納米HKMG工藝的晶圓代工企業(yè)，中芯國(guó)際在國(guó)內(nèi)有多個(gè)工廠，而其28nm制程產(chǎn)品主要在位于北京的兩座中芯北方工廠生產(chǎn)。 另外，近幾年，SOI工藝快速崛起，這在很大程度上得益于格芯的大力推動(dòng)。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，對(duì)于SOI工藝來(lái)說(shuō)，28nm制程更具優(yōu)勢(shì)，可以撐很久，而且當(dāng)工藝再往前演進(jìn)時(shí)，SOI會(huì)越來(lái)越有優(yōu)勢(shì)。28nm算是一個(gè)分界點(diǎn)。到了這個(gè)節(jié)點(diǎn)，工藝可以很輕松的轉(zhuǎn)換到SOI，而且目前有越來(lái)越多的EDA工具支持這種轉(zhuǎn)變。 2、14nm 具有或即將具有14nm制程產(chǎn)能的廠商主要有7家，分別是：英特爾(INTC.US)、臺(tái)積電、三星、格芯、聯(lián)電、中芯國(guó)際(00981)和華虹(01347)。 目前來(lái)看，14nm制程主要用于中高端AP/SoC、GPU、礦機(jī)ASIC、FPGA、汽車(chē)半導(dǎo)體等制造。對(duì)于各廠商而言，該制程也是收入的主要來(lái)源，特別是英特爾，14nm是其目前的主要制程工藝，以該公司的體量而言，其帶來(lái)的收入可想而知。而對(duì)于中國(guó)大陸本土的晶圓代工廠來(lái)說(shuō)，特別是中芯國(guó)際，14nm制程技術(shù)已經(jīng)在今年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。這樣，在兩三年后，隨著新產(chǎn)能的成熟，14nm制程的市場(chǎng)格局值得期待。 自2015年正式推出14nm制程后，英特爾已經(jīng)對(duì)其依賴(lài)了4年的時(shí)間，該制程也為這家半導(dǎo)體巨頭帶來(lái)了非?？捎^的收入。從Skylake(14nm)、Kaby Lake(14nm+)、Coffee Lake(14nm++)，到2018年推出的14nm+++，該公司一直在保持對(duì)14nm制程的更新。而英特爾原計(jì)劃在2016年推出10nm，但經(jīng)歷了多次延遲，2019年才姍姍來(lái)遲，從這里也可以看出該公司對(duì)14nm制程的倚重程度。 臺(tái)積電(TSM.US)于2015下半年量產(chǎn)16nm FinFET制程。與三星和英特爾相比，盡管它們的節(jié)點(diǎn)命名有所不同，三星和英特爾是14nm，臺(tái)積電是16nm，但在實(shí)際制程工藝水平上處于同一世代。 目前，16nm制程依然是臺(tái)積電營(yíng)收的主力軍，貢獻(xiàn)率約為25%。 14nm是格芯最先進(jìn)的主流制程工藝，位于美國(guó)紐約州馬耳他，這里除了14nm，還有28nm的，最大產(chǎn)能為6萬(wàn)片晶圓/月，主要采用12英寸晶圓。主要用于代工高端處理器。目前來(lái)看，14nm產(chǎn)能占其總營(yíng)收的比例較小。 聯(lián)電方面，該公司位于臺(tái)南的Fab 12A于2002年進(jìn)入量產(chǎn)，目前已運(yùn)用14nm制程為客戶(hù)代工產(chǎn)品。然而，聯(lián)電的14nm制程占比只有3%左右，并不是其主力產(chǎn)線。這與該公司的發(fā)展策略直接相關(guān)，聯(lián)電重點(diǎn)發(fā)展特殊工藝。 3、12nm 中國(guó)大陸手機(jī)市場(chǎng)龐大，且中端和中低端占據(jù)著出貨量的大頭兒，這就給了中端手機(jī)處理器芯片絕佳的發(fā)展機(jī)會(huì)，相應(yīng)的12nm制程技術(shù)的市場(chǎng)份額也就水漲船高了。 從目前的晶圓代工市場(chǎng)來(lái)看，具備12nm制程技術(shù)能力的廠商也不多，主要有臺(tái)積電、格芯、三星電子和聯(lián)電。聯(lián)電于2018年宣布停止12nm及更先進(jìn)制程工藝的研發(fā)。因此，目前來(lái)看，全球晶圓代工市場(chǎng)，12nm的主要玩家就是臺(tái)積電、格芯和三星這三家，這一點(diǎn)，從近兩年市場(chǎng)推出的各種芯片也可見(jiàn)一斑。 2018年8月，華為發(fā)布了中端芯片麒麟710，采用的就是12nm制程，用在了當(dāng)時(shí)的中端機(jī)型、在海外被稱(chēng)為Mate 20 Lite上。 聯(lián)發(fā)科則是12nm芯片的主力軍，代表產(chǎn)品多是中端芯片，具體包括：Helio P22，采用臺(tái)積電12nm FinFET工藝制造;Helio P60;Helio A 系列產(chǎn)品，該公司稱(chēng)其把高端產(chǎn)品功能下放到了用戶(hù)基數(shù)龐大的大眾市場(chǎng)。該系列的首款產(chǎn)品為Helio A22。 在中國(guó)大陸，紫光展銳最近幾年在中端和中低端市場(chǎng)的拓展力度也很大，并逐步擴(kuò)大著市場(chǎng)占有率，而在即將到來(lái)的5G市場(chǎng)，該公司推出了春藤510，采用了臺(tái)積電12nm制程工藝。 除了手機(jī)處理器之外，AMD的顯卡RX 590也采用了12nm制程代工生產(chǎn)，而這款產(chǎn)品的代工廠為格芯和三星兩家。由于AMD與格芯的深厚關(guān)系，其很多芯片都是由格芯代工的，但隨著格芯宣布退出10nm及更先進(jìn)制程的研發(fā)和投入，使得AMD不得不將先進(jìn)產(chǎn)品分給了三星和臺(tái)積電代工，從而分散了格芯的訂單。 4、10nm 到目前為止，有公開(kāi)的10nm規(guī)劃，且已經(jīng)或即將量產(chǎn)該工藝節(jié)點(diǎn)芯片的廠商，只有臺(tái)積電、三星和英特爾這三家。此外，中芯國(guó)際很可能也在進(jìn)行著10nm、7nm制程的研發(fā)工作，但具體情況還未公開(kāi)。 臺(tái)積電早在2013年就開(kāi)始了10nm工藝的研發(fā)。而按照早期規(guī)劃，臺(tái)積電的計(jì)劃是 2016 年第四季度量產(chǎn)10nm工藝。而實(shí)際量產(chǎn)時(shí)間與其規(guī)劃基本吻合，2017年初實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，標(biāo)志性應(yīng)用就是蘋(píng)果的A11處理器，這給臺(tái)積電帶來(lái)了巨大的收益。 不過(guò)，量產(chǎn)后，臺(tái)積電10nm營(yíng)收的比例基本持平，且相對(duì)份額不高，28nm和16nm一直是該公司收入的主要來(lái)源。 英特爾也早就開(kāi)始了10nm的研發(fā)，原計(jì)劃是在2016年量產(chǎn)，當(dāng)時(shí)，EUV還不成熟，因此，英特爾選擇了多重四圖案曝光(SAQP)技術(shù)，但研發(fā)過(guò)程中遭遇困難，導(dǎo)致10nm量產(chǎn)時(shí)間一再推遲。而從當(dāng)時(shí)的情況來(lái)看，采用SAQP技術(shù)造成良率較低可能是遲遲無(wú)法規(guī)模量產(chǎn)的主要原因。 在那之后，英特爾一直未對(duì)外公布10nm量產(chǎn)進(jìn)度，2017年初，時(shí)任英特爾CEO科再奇在美國(guó)CES展會(huì)前，宣布首顆10nm處理器Cannon Lake就緒，將迎戰(zhàn)臺(tái)積電和三星。然而，沒(méi)過(guò)多久，英特爾官方對(duì)外發(fā)布了繼承當(dāng)年主打的第七代核心處理器Kaby Lake的第八代Core處理器細(xì)節(jié)，表示仍將采用14nm制程生產(chǎn)，10nm量產(chǎn)時(shí)間又被延遲了。經(jīng)過(guò)多年的周折和延遲，英特爾的10nm終于在2019年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。 2015年7月，三星電子旗下的制造部門(mén)Samsung Foundry的Kelvin Low 在網(wǎng)上發(fā)布了一段視頻，確認(rèn)三星已經(jīng)將 10nm FinFET 工藝正式加入路線圖。 2017年，幾乎與臺(tái)積電同步量產(chǎn)10nm制程后，三星將大部分的高通驍龍?zhí)幚砥饔唵问罩流庀隆２贿^(guò)，為了趕上臺(tái)積電7nm制程量產(chǎn)的步伐，三星在10nm上花費(fèi)的精力和時(shí)間也比較有限，2019年，三星的7nm制程收到了高通驍龍765的訂單。而與臺(tái)積電相似，將規(guī)劃的重點(diǎn)放在了未來(lái)的5nm和3nm上，10nm也是曇花一現(xiàn)。 5、7nm 目前，能夠量產(chǎn)7nm芯片的只有臺(tái)積電和三星這兩家。 臺(tái)積電方面，7nm在2017年底就有試產(chǎn)，2018年實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，大規(guī)模量產(chǎn)是在2019年，在2019年第二季開(kāi)始量產(chǎn)N7+(EUV的)，與N7相比，N7+的邏輯密度比N7提高15%至20%，同時(shí)降低了功耗。 臺(tái)積電7nm工藝量產(chǎn)后，2019年有100多個(gè)芯片陸續(xù)流片，包括CPU、GPU、AI、加密貨幣芯片、網(wǎng)絡(luò)通信、5G、自動(dòng)駕駛等芯片?？蛻?hù)包括蘋(píng)果、華為海思、聯(lián)發(fā)科、高通、英偉達(dá)、AMD、賽靈思、比特大陸等。蘋(píng)果的A13處理器、海思的5G基站芯片，以及AMD的GPU、CPU和服務(wù)器芯片都集中在2019下半年出貨，且都在爭(zhēng)取臺(tái)積電7nm產(chǎn)能，使其相關(guān)產(chǎn)線處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，交貨時(shí)間從原本的2個(gè)月拉長(zhǎng)到半年，客戶(hù)一直在排隊(duì)搶產(chǎn)能。 目前來(lái)看，臺(tái)積電的7nm產(chǎn)能依然很搶手。據(jù)悉，今年下半年，臺(tái)積電的7nm產(chǎn)能將增至每月14萬(wàn)片。這其中，AMD占據(jù)著不小的份額，由于該公司最近兩年快速崛起，其在臺(tái)積電的訂單量也大增，據(jù)悉，今年，AMD的7nm訂單將增加一倍，每月需要3萬(wàn)片晶圓的產(chǎn)能，占臺(tái)積電7nm晶圓總產(chǎn)能的21%。此外，高通占臺(tái)積電7nm產(chǎn)能的比例在18%左右，聯(lián)發(fā)科將占14%。 與臺(tái)積電相比，三星7nm的產(chǎn)能利用率則遜色了很多，在量產(chǎn)初期，是以10K左右的少量量產(chǎn)開(kāi)始的，隨著客戶(hù)下單量增加，持續(xù)提升產(chǎn)能。 初期，除了三星自家之外，三星7nm EUV的客戶(hù)只有IBM，雙方曾對(duì)外表示將合作開(kāi)發(fā)下一代高性能Power處理器。另外兩個(gè)大客戶(hù)是英偉達(dá)和高通。 今年2月，三星宣布，在韓國(guó)華城工業(yè)園新開(kāi)一條專(zhuān)司EUV技術(shù)的晶圓代工產(chǎn)線V1，主要用于量產(chǎn)7nm。目前，V1已經(jīng)投入7nm和6nm EUV移動(dòng)芯片的生產(chǎn)工作，未來(lái)可代工到最高3nm水平。根據(jù)三星規(guī)劃，到2020年底，V1產(chǎn)線的總投入將達(dá)60億美元，7nm及更先進(jìn)制程的總產(chǎn)能將是2019年的3倍。 6、6nm 6nm是7nm與5nm之間的過(guò)渡制程工藝。 臺(tái)積電于2019年4月推出了6nm制程(N6)，設(shè)計(jì)方法與7nm工藝完全兼容，隨著EUV技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用，N6的邏輯密度將比N7提高18%。根據(jù)規(guī)劃，臺(tái)積電的6nm制程于2020年第一季度試產(chǎn)，并于年底前進(jìn)入量產(chǎn)。 三星方面，該公司于2019 年初宣布第一個(gè)基于EUV技術(shù)的6nm客戶(hù)開(kāi)始流片。此外，三星原計(jì)劃在2020年推出6nm LPE版本。三星6nm在7nm EUV基礎(chǔ)上，運(yùn)用其Smart Scaling技術(shù)，縮小芯片面積并降低了功耗。 7、5nm 目前，只有臺(tái)積電實(shí)現(xiàn)了5nm制程的量產(chǎn)。因此，臺(tái)積電的5nm繼其7nm之后，又成為了業(yè)界的香餑餑，產(chǎn)能供不應(yīng)求。 首先，蘋(píng)果A14處理器和華為海思新款5G規(guī)格Kirin手機(jī)芯片是臺(tái)積電5nm工藝的首批兩大客戶(hù)，此外，高通5G芯片X60及新一代驍龍875手機(jī)芯片，也將采用5nm。供應(yīng)鏈人士稱(chēng)，今年，蘋(píng)果包下了臺(tái)積電三分之二的5nm產(chǎn)能。 此外，業(yè)界大紅大紫的AMD也在爭(zhēng)取臺(tái)積電的5nm訂單，估計(jì)明年會(huì)出貨。至于聯(lián)發(fā)科、英偉達(dá)、賽靈思、比特大陸等重要客戶(hù)，也都在后邊排隊(duì)等候臺(tái)積電的5nm產(chǎn)能。在這種情況下，臺(tái)積電計(jì)劃將5nm月產(chǎn)能由原本的5萬(wàn)片提升至8萬(wàn)片。 三星也在加碼研發(fā)5nm工藝，三星此前透露的信息顯示，5nm LPE(5nm Low Power Early)工藝原計(jì)劃今年上半年投入量產(chǎn)，但從目前的情況來(lái)看，量產(chǎn)要等到2021年了。主要客戶(hù)是高通。 8、3nm 臺(tái)積電的3nm預(yù)計(jì)于2022年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，到時(shí)候，首批大客戶(hù)很可能還是蘋(píng)果。另外，有消息稱(chēng)英特爾最新的GPU也可能會(huì)交由臺(tái)積電的3nm產(chǎn)線生產(chǎn)。 而三星有希望超越臺(tái)積電的制程可能是3nm，因?yàn)槿鞘堑谝患夜傩褂萌翯AA晶體管的，在3nm節(jié)點(diǎn)將會(huì)用GAA環(huán)繞柵極晶體管取代FinFET晶體管，而臺(tái)積電依然會(huì)使用FinFET技術(shù)。三星希望2021年量產(chǎn)3nm工藝，而今年上半年完成3nm工藝開(kāi)發(fā)。

    半導(dǎo)體 芯片 節(jié)點(diǎn) 半導(dǎo)體制成

  • AMD收購(gòu)Xilinx會(huì)產(chǎn)生什么影響？

    六年前，英特爾(INTC.US)收購(gòu)Altera。收購(gòu)之后，英特爾利用Altera技術(shù)捍衛(wèi)了其在數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢(shì)。FPGA市場(chǎng)已經(jīng)改變了方向，Altera文化被英特爾吸收，賽靈思與Altera長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的爭(zhēng)執(zhí)冷卻。 兩年前，我們推測(cè)賽靈思也將自己定位于被收購(gòu)。因?yàn)樾碌墓芾韴F(tuán)隊(duì)加入公司后，不再?gòu)?qiáng)調(diào)“FPGA”品牌，并宣布該公司為“數(shù)據(jù)中心優(yōu)先”，這似乎是一種估值策略——試圖使該公司與快速增長(zhǎng)的，價(jià)值超過(guò)千億美元的數(shù)據(jù)中心硬件市場(chǎng)相聯(lián)系，而不是價(jià)值數(shù)十億美元的FPGA市場(chǎng)及其溫和增長(zhǎng)。 但是歷史似乎證明了我們錯(cuò)了。從傳言中的一些失敗的收購(gòu)討論來(lái)看，新的Xilinx管理團(tuán)隊(duì)實(shí)際上似乎是在進(jìn)行反收購(gòu)，并且該公司似乎正在制定一套連貫的“單獨(dú)行動(dòng)”戰(zhàn)略，以利用它們技術(shù)來(lái)攻擊和顛覆數(shù)據(jù)中心和5G市場(chǎng)。 現(xiàn)在，有多個(gè)消息來(lái)源報(bào)導(dǎo)說(shuō)AMD(AMD.US)正在與Xilinx進(jìn)行談判，價(jià)格在300億美元左右。如果發(fā)生這種情況(并且絕對(duì)不能保證)，那么對(duì)于Xilinx，爭(zhēng)奪數(shù)據(jù)中心和5G市場(chǎng)以及FPGA和可編程邏輯技術(shù)的未來(lái)意味著什么? 首先，許多金融界人士認(rèn)為收購(gòu)不太可能。因?yàn)槭召?gòu)Xilinx所要付出的代價(jià)對(duì)于AMD來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的負(fù)擔(dān)，目前尚不清楚該公司為完成這筆交易必須進(jìn)行哪些財(cái)務(wù)操作。而且，正如我們所懷疑的那樣，如果Xilinx管理層在反兼并方面有點(diǎn)過(guò)頭，那只會(huì)使交易變得更加困難。 盡管從短期看，交易可能對(duì)Xilinx股東有利或不利，但我們認(rèn)為這對(duì)客戶(hù)或該技術(shù)的未來(lái)沒(méi)有太大的上漲空間?？紤]到Xilinx在未來(lái)幾年最大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)——數(shù)據(jù)中心加速、5G和網(wǎng)絡(luò)。即使在AMD的領(lǐng)導(dǎo)之下，似乎并沒(méi)有給Xilinx提供任何明顯的新優(yōu)勢(shì)。 從另一角度來(lái)看，請(qǐng)考慮并比較AMD收購(gòu)Xilinx可能獲得的收益與Altera成為Intel一部分而獲得的戰(zhàn)略。首先，Altera獲得了訪問(wèn)英特爾半導(dǎo)體工廠的權(quán)限(除了現(xiàn)有的TSMC訪問(wèn)權(quán)限之外)，并且很有可能在推動(dòng)其滿(mǎn)足他們的需求方面發(fā)出強(qiáng)烈的聲音。賽靈思和AMD一樣已經(jīng)在使用臺(tái)積電，因此在晶圓廠的生產(chǎn)方面他們沒(méi)有一線希望。Altera還獲得并廣泛使用了英特爾的封裝技術(shù)，特別是EMIB技術(shù)。這對(duì)于以前的Altera來(lái)說(shuō)是關(guān)鍵，可以通過(guò)在封裝中混合和匹配小芯片(通過(guò)EMIB連接)來(lái)快速開(kāi)發(fā)和部署FPGA的各種面向市場(chǎng)的版本。 再次， 在市場(chǎng)準(zhǔn)入方面：通過(guò)成為Intel的一部分，Altera僅通過(guò)成為Intel系統(tǒng)的一部分即可獲得進(jìn)入無(wú)數(shù)插槽的能力，特別是在數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器應(yīng)用程序中。如果英特爾向他們的OEM推出可以使用FPGA進(jìn)行計(jì)算加速，網(wǎng)絡(luò)加速，存儲(chǔ)加速或連接的設(shè)計(jì)，那么他們就可以擁有自己的FPGA。而且，由于英特爾在數(shù)據(jù)中心的高度壟斷，Altera幾乎沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。盡管Xilinx能從AMD處理器產(chǎn)品中獲得一些類(lèi)似的效果，但由于AMD的市場(chǎng)份額較小，因此優(yōu)勢(shì)要小得多。 加入Intel還使Altera擁有Intel巨大的軟件開(kāi)發(fā)資源的優(yōu)勢(shì)，這些資源已應(yīng)用于Intel的oneAPI統(tǒng)一跨體系結(jié)構(gòu)編程模型計(jì)劃。這有望使軟件開(kāi)發(fā)人員能夠輕松編寫(xiě)利用異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)(特別是那些包含加速器(如FPGA))的代碼。似乎Xilinx不會(huì)成為AMD的一部分而獲得任何類(lèi)似軟件開(kāi)發(fā)資源的訪問(wèn)權(quán)，而且Xilinx內(nèi)部已經(jīng)擁有行業(yè)領(lǐng)先的軟件和工具開(kāi)發(fā)小組。 這些比較都沒(méi)有顯示出Xilinx / AMD的合并會(huì)對(duì)Xilinx不利，但它們顯然給人的印象是Xilinx無(wú)法像Altera那樣，通過(guò)被收購(gòu)而獲得的相同優(yōu)勢(shì)。而且，收購(gòu)永遠(yuǎn)不會(huì)對(duì)團(tuán)隊(duì)，技術(shù)和進(jìn)度產(chǎn)生重大影響。不可避免的是，項(xiàng)目被推遲，關(guān)鍵員工離職，企業(yè)文化沖突并需要時(shí)間來(lái)合并，而且整個(gè)中斷期間在戰(zhàn)略上是昂貴的。當(dāng)然，對(duì)英特爾/ Altera的收購(gòu)也表明了這一點(diǎn)。因此，如果我們權(quán)衡收購(gòu)的潛在收益與不可避免的成本，那么尚不清楚Xilinx是否會(huì)出現(xiàn)在賬本的正面。 通常，由于兩家公司的渠道發(fā)生沖突并制定出與客戶(hù)打交道和支持客戶(hù)的規(guī)范，因此在合并過(guò)程中會(huì)對(duì)銷(xiāo)售，市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)和支持方面產(chǎn)生重大影響。FPGA業(yè)務(wù)非常需要大量支持，在FPGA公司中，最有價(jià)值的人力資源可能是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師(FAE)。通過(guò)收購(gòu)來(lái)保留，維護(hù)和管理此類(lèi)資產(chǎn)始終是極具挑戰(zhàn)性的，如果不這樣做，可能會(huì)對(duì)Xilinx客戶(hù)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。 但是，這并不意味著此次收購(gòu)對(duì)AMD不利。AMD將獲得Xilinx在5G，網(wǎng)絡(luò)，汽車(chē)和通信領(lǐng)域的強(qiáng)大地位和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)地位。在那些可以與Xilinx一起引入AMD芯片的市場(chǎng)中，存在著許多潛在的協(xié)同效應(yīng)。 在擁有自己的FPGA技術(shù)來(lái)承擔(dān)AI工作負(fù)載加速等機(jī)遇方面，AMD還將至少與英特爾平起平坐。AMD首席執(zhí)行官Lisa Su在將公司從困難的財(cái)務(wù)挑戰(zhàn)恢復(fù)到當(dāng)前對(duì)抗英特爾的成功方面表現(xiàn)出了相當(dāng)?shù)木?。很難想象AMD無(wú)法充分利用潛在合并的優(yōu)勢(shì)。 隨著交易的發(fā)展，我們將繼續(xù)關(guān)注。由于兩家公司今天所做的工作之間沒(méi)有太多重疊，因此合并的AMD / Xilinx看起來(lái)很像兩家現(xiàn)有公司的簡(jiǎn)單總和。 最重要的是，賽靈思在其服務(wù)的許多市場(chǎng)以及其技術(shù)組合中已經(jīng)處于強(qiáng)大的領(lǐng)導(dǎo)地位。他們可能有更多的損失而不是獲得。 我們認(rèn)為AMD將會(huì)是一家更大的公司，但由于收購(gòu)的規(guī)模，其財(cái)務(wù)狀況可能處于風(fēng)險(xiǎn)之中。賽靈思肯定會(huì)失去很多身份，甚至可能失去一些服務(wù)于現(xiàn)有市場(chǎng)和客戶(hù)的能力。

    半導(dǎo)體 英特爾 AMD 賽靈思

  • 柔性MEMS傳感器誕生目的

    MEMS(Microelectromechanical Systems)微機(jī)電系統(tǒng)，將微電子技術(shù)與機(jī)械工程融合到一起的一種工業(yè)技術(shù)，它的操作范圍在微米范圍內(nèi)，能夠把力轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。MEMS器件應(yīng)用在手機(jī)，健身手環(huán)、打印機(jī)、汽車(chē)、無(wú)人機(jī)以及VR/AR頭戴式設(shè)備等日常電子產(chǎn)品中，MEMS在我們的生產(chǎn)生活可謂無(wú)處不在。 一般MEMS的生產(chǎn)方式是在基質(zhì)上堆積物質(zhì)層，然后使用平板印刷和蝕刻的方法來(lái)讓它形成各種需要的結(jié)構(gòu)，使用的材料主要是硅，采用類(lèi)似于集成電路批處理式的微制造技術(shù)。這樣制造出來(lái)的MEMS就是我們常見(jiàn)的剛性MEMS，一般與對(duì)應(yīng)的IC封裝在一起，但你知道什么是柔性MEMS嗎? 一、柔性MEMS誕生的目的 力的交互，和電的交互或聲的交互不一樣，它需要有一個(gè)作用表面。為了把表面的信息準(zhǔn)確地傳達(dá)到傳感器里面，傳感器本身一定要是柔性的，才能檢測(cè)用戶(hù)觸摸操作時(shí)所產(chǎn)生的微小形變。 “紐迪瑞是真正全球首家將柔性MEMS概念商業(yè)化的公司，”紐迪瑞公司創(chuàng)始人兼CEO 李灝博士介紹到，“其實(shí)我們也是做了好多年之后才發(fā)現(xiàn)，原來(lái)這就是柔性MEMS?！? 人和機(jī)器進(jìn)行交流，首先機(jī)器要理解人的意愿。從按鍵到觸摸屏，是人對(duì)機(jī)器輸入更簡(jiǎn)單流暢的演進(jìn)過(guò)程，李灝認(rèn)為，這個(gè)交互過(guò)程要用傳感器真正地把人的意圖翻譯進(jìn)去，一定要用到壓力這個(gè)維度，柔性MEMS技術(shù)就是為了解決目前交互面臨的兩大問(wèn)題： 傳感器必須是柔性的。雖然現(xiàn)在很多交互的作用表面已經(jīng)是柔性的，但傳感器本身為了配合任何種類(lèi)的作用面，也必須讓表面是柔性的; 即貼即用?？纱┐髟O(shè)備最大的成本是組裝成本，力的交互和傳導(dǎo)與結(jié)構(gòu)強(qiáng)相關(guān)，需要把傳感器做得像創(chuàng)可貼一樣，撕掉背膠貼上就可以使用，降低組裝難度，提高良率。 二、完備了TWS耳機(jī)的交互語(yǔ)言 據(jù)悉，紐迪瑞的產(chǎn)品主要應(yīng)用在三大方向，分別是手機(jī)(Mobile)，可穿戴(Wearable)，以及可測(cè)量(Measurable)。 近些年來(lái)的標(biāo)志性客戶(hù)及產(chǎn)品有：2015年配合中興發(fā)布第一款3D Touch手機(jī) Axon Mini;2017年配合谷歌發(fā)布第一款Edge Sense邊緣觸控手機(jī)Pixel 2;2019年配合vivo發(fā)布第一款無(wú)按鍵手機(jī)NEX 3;2020年配合華為發(fā)布第一款國(guó)內(nèi)/安卓系統(tǒng)壓感TWS耳機(jī)FreeBuds Pro。 拿可穿戴產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，使用時(shí)都是緊貼人體的，但由于人體都是導(dǎo)電的，所以交互往往非常困難的。例如耳朵導(dǎo)電，手指也一樣導(dǎo)電，手指去觸碰TWS耳機(jī)，和耳朵接觸的信號(hào)是會(huì)互相混淆的，所以壓力是解決交互問(wèn)題的關(guān)鍵。 但是此前壓力交互技術(shù)一直不理想，比如戴著TWS耳機(jī)想要調(diào)音量，就一定要把手機(jī)拿出來(lái)調(diào);交互也只有一種交互語(yǔ)言——敲兩下，因?yàn)榍靡幌聲?huì)很多誤觸，敲三下對(duì)于用戶(hù)的要求太高，所以只能實(shí)現(xiàn)聽(tīng)歌、接電話(huà)等簡(jiǎn)單的操作。直到AirPods Pro采用壓感技術(shù)加入了捏一下、捏兩下、長(zhǎng)捏和短捏等，才基本完備了交互語(yǔ)言。 華為最新的FreeBuds Pro則實(shí)現(xiàn)了在耳機(jī)上壓力加電容滑動(dòng)調(diào)節(jié)音量?！拔覀儼堰@叫傳感器融合，把電容交互和壓感交互全部放到了一個(gè)非常小的傳感器里面，“李灝說(shuō)到，”捏一下就可以聽(tīng)歌、降噪，上下滑動(dòng)就可以調(diào)節(jié)音量，也實(shí)現(xiàn)了完備的交互語(yǔ)言和更好的用戶(hù)體驗(yàn)?！? 三、在手機(jī)中重新崛起 紐迪瑞公司市場(chǎng)銷(xiāo)售副總裁任璐佳表示，柔性MEMS并不單單是一種材料，還要告訴客戶(hù)怎么做才能商業(yè)化?！皬牟牧?、算法、模組到一體化的實(shí)現(xiàn)和量產(chǎn)工具，都是紐迪瑞自己開(kāi)發(fā)的。目前累積出貨量已經(jīng)超過(guò)5000萬(wàn)，品牌滲透率方面11家中有9家已經(jīng)量產(chǎn)，在很多手機(jī)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了傳感器陣列?！? 2015年，蘋(píng)果iPhone 6S曾經(jīng)最早將壓力傳感3D TOUCH功能用在了手機(jī)屏幕下，但隨后幾代產(chǎn)品卻默默地取消了這一功能，李灝認(rèn)為這主要是基于向下兼容和成本的考量?，F(xiàn)在手機(jī)越來(lái)越薄、無(wú)孔化和全面屏的同時(shí)，廠商還在不斷追求游戲體驗(yàn)，但是現(xiàn)在手機(jī)既有的一些交互方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足了。比如游戲按鍵，屏幕方向變化的話(huà)會(huì)誤觸，所以一些手機(jī)廠商會(huì)在屏下加壓力傳感器;5G需要更多的天線，留給實(shí)體按鍵的位置越來(lái)越少了，壓力觸控交互或許可以重新在智能手機(jī)上崛起，成為一個(gè)大家都需要的功能。 在筆記本行業(yè)中，蘋(píng)果MacBook的觸控板沒(méi)有實(shí)體按鍵，但按下去會(huì)有馬達(dá)反饋。相比蘋(píng)果筆記本的交互設(shè)計(jì)，微軟系的筆記本交互曾經(jīng)做得比較差——觸控板小，還有兩個(gè)實(shí)體按鍵。雖然沒(méi)有微軟的支持，但現(xiàn)在聯(lián)想和華為已經(jīng)開(kāi)始用壓力去替代實(shí)體的左右鍵?！凹~迪瑞可以做到線性輸出、滿(mǎn)足多維度輸入需求(輕按、重按、短按、長(zhǎng)按)。“任璐佳說(shuō)到，”現(xiàn)在windows的筆記本上出現(xiàn)的方案還不具備這些功能?！? 可測(cè)量產(chǎn)品除了觸控板，還有很多應(yīng)用場(chǎng)景，比如蘋(píng)果、微軟、華為、三星等頭部企業(yè)都推出的壓力筆，在數(shù)字繪畫(huà)的應(yīng)用上需要4096、8192這樣的壓力分級(jí)，據(jù)悉紐迪瑞已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這項(xiàng)技術(shù)的落地。 四、用標(biāo)準(zhǔn)化提升性?xún)r(jià)比，滿(mǎn)足不同用戶(hù) 消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)是最有挑戰(zhàn)性的市場(chǎng)，因?yàn)楣庾龅煤貌粔?，還要讓別人用得起，不能期待蘋(píng)果用的東西別人都用得起。所以紐迪瑞這類(lèi)供應(yīng)商，一定要用標(biāo)準(zhǔn)化去把模組的性?xún)r(jià)比做高，任璐佳表示，“性?xún)r(jià)比分為成本和性能，成本目前我們已經(jīng)做到了接近于實(shí)體按鍵，而性能主要看輸出和輸入。輸入方面紐迪瑞已經(jīng)實(shí)現(xiàn)壓力數(shù)據(jù)、算法實(shí)現(xiàn)和大規(guī)模量產(chǎn)的一致性。“ 在TWS耳機(jī)領(lǐng)域，紐迪瑞的客戶(hù)大致分成三類(lèi)：一是手機(jī)的品牌做耳機(jī)，二是傳統(tǒng)的音頻品牌，三是高仿，這些耳機(jī)有不同的價(jià)位區(qū)間。目前TWS耳機(jī)的主芯片趨勢(shì)是高度集成，任璐佳認(rèn)為壓感功能一定會(huì)在有“主動(dòng)降噪 “級(jí)別的TWS耳機(jī)中成為標(biāo)配，這類(lèi)產(chǎn)品的價(jià)格基本上是399元到1299元。目前紐迪瑞有Micro LoadCell、貼合式電容+壓感、PCB Sensor+彈片三種專(zhuān)用于TWS交互的壓感觸控解決方案，主要就是在性?xún)r(jià)比上滿(mǎn)足不同用戶(hù)。 與紐迪瑞的方案不同，目前市面上有一些采用電容做壓力觸控的方案，但這類(lèi)的技術(shù)有一些硬傷。電容壓力感應(yīng)的原理是基于兩層面板，上面一層面板被壓的時(shí)候產(chǎn)生形變，這時(shí)候它到底下這一層的距離就改變了，通過(guò)改變的數(shù)值可以計(jì)算出受力大小?！斑@個(gè)變量是基于底層面板不動(dòng)的假設(shè)下，但在實(shí)際應(yīng)用中，底層面板一定是會(huì)動(dòng)的?！? 李灝解釋到，“曾經(jīng)一家抽油煙機(jī)廠商做了電容觸控的壓力操控板，位置在金屬面板的后面，在實(shí)驗(yàn)室里面測(cè)得很好，但貨送到用戶(hù)家用螺絲一擰，電容之間的距離就發(fā)生變化了，整個(gè)都不好用了。由此可見(jiàn)在要求抗跌落能力比較強(qiáng)，或者抗安裝比較強(qiáng)的，電容方案非常受限制?！? 五、未來(lái)愿景 而與其他同類(lèi)壓感傳感器廠商相比，紐迪瑞優(yōu)勢(shì)首先體現(xiàn)在份額上面。據(jù)李灝介紹，在除蘋(píng)果之外的方案中，紐迪瑞占所有剩余方案的98%?！斑@也是即貼即用方案經(jīng)過(guò)市場(chǎng)檢驗(yàn)之后的結(jié)果，紐迪瑞解決最大的問(wèn)題就是易組裝。“ 展望未來(lái)，紐迪瑞希望在現(xiàn)有產(chǎn)品方案上持續(xù)迭代升級(jí)，逐步開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品線，以不斷豐富應(yīng)用領(lǐng)域和場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)更低成本、更高性能以及功能電路的整合。 未來(lái)有望籍由消費(fèi)電子的人機(jī)交互，再把壓力交互引入到所謂物機(jī)應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)多功能復(fù)合傳感器，例如溫度、體征傳感以及在汽車(chē)和軌道上的應(yīng)用。 以后的萬(wàn)物互聯(lián)不僅包括聲光電，壓力一定也是互聯(lián)的一部分。比如機(jī)器人拿東西，機(jī)器對(duì)于物體的感知是一定需要有壓力反饋的，雖然現(xiàn)在還處在非常早期，但這是未來(lái)的大趨勢(shì)。

    半導(dǎo)體 mems 傳感器 壓力交互

  • MEMS代工工廠的四個(gè)類(lèi)型

    MEMS加工的MEMS產(chǎn)業(yè)早在發(fā)展初期，就呈現(xiàn)波浪式的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。早期一些半導(dǎo)體公司就把MEMS加入到其能生產(chǎn)的器件范圍，同樣的一些晶圓廠也逐漸成為MEMS器件加工公司。 但是每家MEMS代工公司都有自己特有的優(yōu)勢(shì)，不同的MEMS代工，不同的起跑線?？偟膩?lái)說(shuō)，都是為了吸引符合各自特點(diǎn)的客戶(hù)而采取不同的策略。 MEMS代工工廠大致可分為四個(gè)類(lèi)型： 1.向硅晶圓代工廠提供MEMS代工服務(wù) 2.OEM供應(yīng)商的MEMS代工廠 3. IDM的MEMS代工廠 4.純MEMS代工廠。 從1和2代工類(lèi)型來(lái)看，MEMS代工選擇IDM或者OEM是各有利弊的。IDM的發(fā)展已經(jīng)有二三十年了，但是客戶(hù)關(guān)心的知識(shí)產(chǎn)權(quán)安全問(wèn)題一直沒(méi)能得到很好的解決。 所以，對(duì)于晶圓代工來(lái)說(shuō)，他們則是把重點(diǎn)放在工藝和客戶(hù)上。純MEMS代工公司是可以同時(shí)處理多種工藝和多個(gè)客戶(hù)的，是最具變通的模式。 不同類(lèi)型MEMS代工，在技術(shù)上也是各有差異。 大多情況，MEMS芯片和ASIC芯片分別制造，然后通過(guò)系統(tǒng)級(jí)封裝或鍵合工藝集成在一起。對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，封裝集成的靈活性更大。 而一些MEMS代工提供MEMS-CMOS工藝，可將兩個(gè)芯片集成為單芯片，它的好處是：降低功耗、高速和低寄生效應(yīng)。需要權(quán)衡的是制造復(fù)雜性的增加和熱預(yù)算的減少。 為了適應(yīng)市場(chǎng)的快速發(fā)展，MEMS代工公司還能提供多種堆疊技術(shù)，比如3DTSV、2.5D中介層等。 隨著電子市場(chǎng)的火爆，MEMS代工的需求也日益提升，也促使MEMS代工的產(chǎn)品在體積上、成本上都變得越來(lái)越小。

    半導(dǎo)體 mems 芯片

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