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全球芯片缺少究竟发生了什么正经历哪些变局?中国芯片家当九问基石成本最新详解_芯片_家当

乖囧猫 2025-01-09 03:45:42 0

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中国台湾经济部门乃至收到了来自美国、德国、日本、欧盟增加芯片供给的要求,同时,美国半导体工业协会(SIA)也与英特尔、高通和AMD等大型芯片公司共同致信美国总统拜登,希望美国供应以百亿美元计的补贴发展美国芯片前辈制程制造能力。
然而在环球芯片代工老大台积电的芯片生产线已经满载的情形下,短韶光内这场“缺芯”危急恐怕难以办理。

自2018年复兴、华为事宜以来,半导体家当就一贯是中国之痛。

全球芯片缺少究竟发生了什么正经历哪些变局?中国芯片家当九问基石成本最新详解_芯片_家当 智能

而在成本市场上,芯片股成了当红炸子鸡,核心股票普遍涨幅都在10倍旁边。

在冰冷的现实与火热的二级市场相交织的关键时候,我们还有很多迷惑没有得到解答:为什么中国造得出原子弹,造不出光刻机?中国的半导体家当水平到底如何?中国如何面对和解决芯片卡脖子难题,能否遇上美国?目前芯片为何供不应求?如何看待半导体家当的投资机会……

日前,就上述问题,采访了基碑本钱合资人、资深半导体专家杨胜君,以下为杨胜君师长西席的解读。

受访人先容:杨胜君 基碑本钱合资人

毕业于复旦大学和美国俄勒冈州立大学电子工程系,曾任职于锐迪科微电子,在半导体芯片行业有十多年家当履历。
对科技领域有深刻的认知和丰富的投资履历。

杨胜君所在的基碑本钱拥有逾20年股权投资履历,累计资产管理规模逾500亿元。
基碑本钱在半导体设计、制造、封装、测试等百口当链布局了大量头部公司,著名投资项目包括图像传感器芯片设计企业豪威科技(韦尔股份)和格科微、射频滤波器芯片厂商好达电子、芯片新兴封测公司甬矽电子等。

图片/基碑本钱合资人杨胜君

Q1:为何目前芯片溘然供不应求,如何看待现在芯片行业的景气度?半导体家当未来的发展空间在哪里?如何看待第三代半导体家当的发展?

杨胜君:中国新一代芯片企业的发展机遇可以概括为两个方面,一是举国系统编制,包括国产替代,以及科创板与注册制等,近两年已多有提及;二是家当升级和新兴家当运用的呈现,大幅扩大了芯片市场。

详细来说,首先是家当升级大幅提高了芯片利用量。
以手机家当为例,手机是目前半导体家当最大的运用领域,过去15年,得益于手机家当的大发展,半导体家当规模由2300多亿美金提高到了约4500亿美金,近乎翻倍。
一方面,环球手机出货量已达到10亿级;另一方面,手机性能与功能的提升大幅推高了对芯片数量、性能和面积的需求,并哀求芯片实现功能、功耗、性能、本钱的全方位优化。
更快的运行速率、更好的拍摄效果,都依赖于更多、更好的芯片,同时,芯片还需做好电源掌握与功率掌握,以平衡手机性能与电池容量的抵牾。

其次,人工智能、5G、IoT、新能源汽车等新兴家当运用的呈现,开辟了新的芯片市场。
新能源汽车是最受看好的运用。
新能源车新四化(电动化、智能化、网联化、共享化)是汽车发展大趋势,其聪慧驾驶、动力传动、车身掌握、安全系统和娱乐设备等功能,都须要大量高等芯片,充电桩也须要芯片。
车的功能越丰富,聪慧驾驶技能越进步,对芯片的哀求就越高。
比较手机,新能源车的体量可能低一个数量级,但单价赶过不但一个数量级,因此如果对其增长预测能够准期兑现,它将为半导体家当撑起万亿规模。

综上,当前中国的芯片产能非常紧缺,供应商资源成为国内外厂商的核心诉求。
半导体家当短期内看不到掉头的可能性,至少两年之内看不到周期。
家当链中的龙头企业或相对领先的企业都实现了快速增长,比如基碑本钱投资的韦尔股份(豪威科技),其利润2019年才4个亿,2020年已升至30多亿。

再说第三代半导体家当。
首先,半导体家当对所利用材料的纯度和繁芜性有极致的哀求,因此材料在半导体家傍边扮演了举足轻重的角色,半导体材料的水平是衡量一个国家风雅化工家当水平的主要标志。

半导体行业的材料紧张分为两类,一类是主材,如硅或化合物晶圆材料,另一类是辅材,如光刻胶。
从海内半导体材料领域的家当积累来说,不管是主材还是辅材,跟美日等国外领先企业都有不小差距,像光刻胶便是海内半导体家当链的痛点。

从半导体家当的主材料体系发展进程来看,锗、硅等属于第一代,砷化镓、磷化铟等属于第二代,碳化硅、氮化镓属于第三代。

图片来源:基碑本钱

第三代半导体具备耐高温、耐高压、高功率,抗辐射等特点,适宜制造微波射频、光电子、电力电子等器件,适用于高电压和高功率场景,是目前光伏、特高压输电、新能源汽车芯片掌握材料的不二之选。

第三代半导体材料紧张有三个上风:

一是速率更快,有助于提高芯片性能。
第三代半导体采取宽禁带材料,关断时候的泄电电流更小,导通时候的导通阻抗更小,且寄生电容远远小于硅工艺材料,以是芯片运行速率更快,功耗花费更低,待机韶光更长。
第三代半导体可以用较大的工艺节点达到硅材料前辈节点的部分性能。

二是能量转换效率高,功率损耗小。
以新能源汽车为例,福特汽车展示的数据显示,比较用传统硅芯片(如IGBT)驱动的电动汽车,用第三代半导体材料芯片(如特斯拉Model 3利用的SiC芯片)驱动的新能源汽车的能量消耗低5倍旁边,由此大幅增加续航里程。
从节能的角度考虑,一个大型数据中央机房一年的耗电相称于一个中等城市的用电量,如果采取第三代半导体芯片来掌握电源,比较传统的硅芯片,将能省下大量电力。

三是可以承受更大的功率和更高的电压。
第三代半导体可大幅提高产品的功率密度,适应更高功率、更高电压、更大电流的未来电动车的须要。

基于上述优点,新能源汽车、5G、人工智能及超大数据中央等新运用处景的打开,将给第三代半导体带来巨大的发展空间,催生上万亿元的潜在市场。
更为主要的是,第三代半导体未来将在帮助人类遍及新兴能源、发展清洁能源、实现碳中和这一伟大目标中发挥重大浸染。

Q2:其次是一个普罗大众最迷惑的一个问题:中国连原子弹都可以造出来,却为什么造不出光刻机呢?

杨胜君:首先要纠正一个说法,中国并不是造不出光刻机,而是目前暂时造不出高端光刻机,比如上海微电子已经可以造出90nm制程的光刻机,而且据传其将在2021-2022年交付第一台28nm制程的光刻机,但这比较目前业界最领先的荷兰ASML公司的7nm乃至5nm EUV光刻机,还有很大的差距。
现在最高真个旗舰手机的SOC芯片已经是5nm制程,28nm制程不能知足消费市场竞争的需求。

图:上海微电子SSA600/20光刻机及其技能参数来源:上海微电子官网

以是我们要谈论的不仅是能不能造,更是够不足好。

原子弹作为一个军事计策层面的话题,能不能造是核心。
原子弹在实现了理论打破后,只要占领了高浓度核质料和离心机等工程难点,就可以引爆,原子弹就算造出来了,它的计策威慑浸染就达到了;至于原子弹确当量有多大、航程有多远、精度怎么样,都是够不足好的问题,可以留待往后逐步办理,即它的技能迭代周期可能会更长。

但光刻机不一样,单是做出来是不足的,必须要足够好才故意义。
除了国家军事安全,光刻机还事关环球化背景下的国家经济安全和商业竞争。
半导体家当是一个“赢者通吃”的环球性行业,例如,在竞争最激烈的手机市场,如果竞争对手的旗舰手机SOC芯片采取的是最前辈的7nm或5nm工艺制程,而你还在用14nm,那你的手机性能肯定会掉队,就会损失市场竞争力。
就像现在Intel最新的电脑CPU已经是11代i7了,用i3处理器的电脑,不可能盘踞高端市场。
以是,光刻机的性能要达到与业界最领先的竞争对手差不多的水平,才有竞争力,这意味着光刻机的技能迭代速率要远远高于原子弹的技能迭代速率,大大增加了光刻机的技能发展难度。

光刻机的技能到底难在哪里?难在它是横跨多个学科、家当的最顶级理论、技能与工艺的产物。
光刻机被誉为“半导体皇冠上的明珠”,一台光刻机由十万多个部件组成,是凑集了数学、化学、精密光学、流体力学、精密机器、自动化掌握、软件工程、图像识别、电子电路等领域顶尖技能的产物。
因此,光刻机制造依赖于各个学科的进步,只要个中一门学科涌现瓶颈,就造不出来。

以制造工艺为例,光刻机最难的是它的精度掌握,在纳米级的、极度精准度的哀求下,平时很多忽略不计的细节都会成难堪题,比如震撼、光源频率、反光镜等,乃至连无尘室内的空气都哀求比表面干净一万倍。
曾有一位美国工程师表示,光刻机仅仅是一个零件调度的韶光就长达数十年之久,尺寸调度次数更可能高达百万次以上。
当然,这位工程师的说法肯定有夸年夜身分在里面,但光刻机的精度掌握可见一斑。

纵然是一家独大的ASML,也无法独立制造光刻机,而是集玉成球工艺,十多万个零件中90%都是浩瀚前辈的高科技能家当工厂所供应,比如光源系统采取美国的Cymer(已被ASML收购),镜头(光学系统)来自德国的蔡司等等。

中国正在办理上一代的90nm、28nm工艺制程,要发展到7nm、5nm,可能还须要5至10年或更永劫光。
未来一旦我们的高端光刻机做出来了,就意味着我们国家光刻机干系的所有根本科学都已涌现重大打破,那我们全体配套的半导体及其干系家当也跻身环球顶级了。

Q3:要实现半导体家当的打破式发展,关键成分有哪些?

杨胜君:近半个世纪以来,半导体家当的发展紧张受以下三大成分的影响:(1)理论和技能体系的建立;(2)工程师和企业家精神;(3)环球家当链。

首先说理论和技能体系。
半导体是当代科学和工程技能体系的集大成者。
从晶体管发明以来的70年间,经由数代精彩科学家和工程师的努力,半导体根本理论和技能体系已经完成,但是要将这些理论设计转变为制造,再到实现商业化,依然须要办理大量的次根本理论和技能。

半导体芯片是跨学科最广泛的技能领域,从根本物理、数学、化学等当代自然科学到信息论、掌握论、通信理论等当代工程理论,再到材料工程、风雅化工、光学工程、超精密机器、根本软件等当代工程技能,既须要节制繁芜的理论设计,也须要节制繁芜的工业制造,没有一个企业能单独节制完百口当链。

比较起来,光伏、锂电池等家当之于集成电路芯片家当,技能体系相对大略,在理论设计、制造工艺、设备精度、材料哀求等方面,存在数量级的差异,这些家傍边国目前已经基本节制。

其次是工程师和企业家精神。
芯片行业过去几十年的进步更多是来自于精彩科学家和工程师的卓越贡献。

半导体是少见的有浓郁个人英雄色彩的行业,少数卓越的企业家扮演了非常关键的角色,乃至有“一将顶一师”之说,由于一个非常好的将帅,基本上就能把一项技能推进几代,最范例的便是中芯国际的梁孟松师长西席,用了不到一年的韶光就实现了中芯国际28nm工艺到14nm的超过,并实现了14nm良率的大幅提升。

吊诡的是,半导体领域又正好是企业家精神比较缺少的一个行业,Intel前CEO安迪·格鲁夫、台积电创始人张忠谋和英伟达创始人黄仁勋是芯片行业少有的伟大管理者和精彩企业家。

究其缘故原由,紧张是高智商技能天才大都自大,不尊重企业经营管理人才和商业化人才的代价,精彩科学家和工程师每每把自己的公司带向灾害和没落。

最范例的便是“晶体管之父”,诺奖得主威廉·肖克利。
晶体管可以说是20世纪最伟大的技能发明,但肖克利的创业经历却是一片散乱,由于不懂管理技巧和缺少商业策略,他的肖克利半导体实验室成立不到一年,部下的八名顶级科学家们就选择自主门户,成立了仙童半导体公司。
仙童半导体公司是大部分半导体公司之母,为美国培养了大量的半导体人才,如英特尔创始人罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔、AMD的创始人杰里·桑德斯等。

图片来源:网络

其三是环球家当链。
芯片的成功和成熟须要大量的验证和出货,以是环球性的配套家当链是芯片家当发展的关键驱动力。

芯片技能的演进来自日积累月的迭代,而芯片行业的巨大研发用度和成本开支须要下贱家当链长期、持续的利润支持,芯片的跨代发展更是来自于下贱运用的强力驱动。
比如,没有PC和互联网就没有Intel,而没有智好手机和移动互联网,也无法造诣台积电;失落去下贱强劲增长的Intel,逐渐成为掉队于家当发展的“牙膏厂”,如今市值也大幅被台积电和英伟达超越。

Q4:中国的半导体行业现在到底处于什么水平?从2018年到现在,除了得到成本市场的高期待外,实体层面中国芯片家当都发生了些什么?中国芯片家当有无进步?从定性的角度看,中国芯片能否、何时能遇上美国?

杨胜君:根据美国SIA的数据,近30年在芯片环球家当链中的占比,美国大概占50%高下,中国现在大概有5%,也便是10倍的差距。

环球芯片家当链占比

资料来源:WSTS, SIA, IHS Global, PWC

看完现状我们再看追赶速率。
根据美国官方组织统计的美国上市公司数据,美国芯片上市公司2019年的研发投入和成本支出总计717亿美元,从1999年到2019年,美国芯片上市公司整体资金总投入将近9000亿美金。
而中国国家大基金一期二期加起来也就3000亿公民币,差了一个数量级。

另一个数据更加震荡,美国芯片上市公司过去二十年的年均研发投入发卖占比是16.4%,而中国芯片上市公司是8.3%,大概只有美国的一半。

由此可见,中国要完成对美国的超越,道阻且长。
作为追赶者,我们必须要加大投入,才有可能后发居上。
换一个角度看,美国在1894年GDP已经是天下第一了,但直到第二次天下大战后才成为科技第一,中国可能也须要这么一个过程。

近几年来,中国芯片家当的进步是有目共睹的,我们目前已经从中低端办理了有无问题,国产CPU已经在海内得到运用机会,未来将在此根本上,不断迭代、不断升级,从有到好;

从制造来说,中芯国际也取得了巨大进步,工艺制程从此前的28nm升级到了14nm,虽然台积电更快,但我们的进步是巨大的,如果没被光刻机卡住,我们肯定在7nm、5nm上实现了打破;目前中芯国际排环球第三名;

在半导体设备上,中微半导体、北方华创也实现了一定比例的国产替代;

在半导体材料上,8英寸、12英寸的晶圆硅片,也有了一定国产化比例;

而在少数芯片领域,国产厂商也开始进入环球中高端运用市场,如华为海思的麒麟手机芯片、豪威科技的图像传感器芯片等。

Q5:既然如此,中国要如何实现半导体家当的打破式发展?如何看待中国芯片家当的发展路径和国产替代的发展空间?

杨胜君:中国芯片家当要发展,有四个基本成分:一是资金,二是人才,三是韶光,四是家当链支持。

随着国家政策支持力度不断加大,特殊是科创板推出后,资金和人才的情形有了显著改进。
巨大的财富效应吸引了大量的外洋人才回归,很多当年留在美国的同学这两年纷纭返国创业。
科创板的上市条件比以前更为宽松,只要做到一定规模就可以在科创板上市,这种快速的财富创造带来的财务自由诱惑是极大的。

韶光是最难办理的问题,芯片的核心难点是没有捷径,只能依赖不断迭代,而一款芯片的研发周期是很长的,一样平常一年只能迭代两次,这就大大制约了我们的追赶速率。

还有一个非常关键却常被忽略的成分,便是市场。
芯片的高下游家当链一定要打通,这是最关键的问题。

西方国家对中国半导体家当的限定和禁运早在瓦森纳协定中就已明确约定,并不是2017年复兴通讯被美国制裁后才溘然涌现;而海内家当链下贱企业尤其是电子信息行业龙头企业们一贯冷落乃至排斥国产芯片,才是中国芯片家当迟迟不能快速发展的更为主要的缘故原由。

芯片家当是一个非常成熟的环球性竞争家当,如果是在一个完备开放的体系中跟环球竞争,只要我们的芯片还不如英伟达,就没有客户买,自然也没有厂家设计和生产。
这并不仅仅是钱的问题,而是如果没有下贱的利用反馈,芯片厂家就无法进行产品迭代,一贯闭门造车永久不可能生产出足够好的产品。
中国的互联网家当为什么发展这么快,便是由于我们有大量的用户数据,帮助我们以弗成思议的速率快速迭代。
这也是为什么大型互联网企业基本都在中国和美国。

如果没有外力,放任芯片成为一个完备自由竞争的市场,下贱没有企业利用国产产品,将会形成恶性循环,永久发展不起来。

这里我们可以磋商一下政府可以扮演什么样的角色,这也是后发国家家当发展的核心问题。
政府该当出台干系的家当政策,对我们自主生产的产品采纳一定的保护方法,支持国产芯片的发展,给予低端产品运用和迭代的机会。

对此,我们可以参照国家在上世纪90年代末至2010年间发展国产通信家当的成功履历。
黄卫伟教授在《不对称竞争》一书中曾细述这段往事。
在2G时期早期,我国移动通信设备基本依赖入口,本土企业发展远远掉队于快速扩大的市场。
在这种情形下,当时的信息家当部应时提出哀求,在条件相称的情形下,优先选用国产通信设备系统,并在其后的实际采购中,折衷各方签订了国产程控交流机带量采购协议,为培植民族通信家当打下了坚实根本。
后来国家在发展3G/4G家当链的过程中,也沿袭了这种做法,即通过设置国产扮装备和终端采购比例,扶持海内通信设备家当。
华为、复兴等企业的通信设备初期都是这样发展起来的。

图片:黄卫伟《不对称竞争》

政府可以通过“不对称竞争”策略,采纳适当的政策办法来支持海内下贱企业采购和利用国产芯片和核心零部件,鼓励国产化家当链的发展。

虽然国产芯片可能与顶尖产品有一定性能差距,但在很多场景下,已足以知足海内厂商的哀求。
我们可以为芯片制订得当的质量标准,让国产厂商能够放心利用知足标准的国产芯片。
只要有客户,企业的技能会不断迭代,不断进步。

这两年,贸易摩擦也助推了芯片国产化率提高。
美国针对华为发布禁令后,大众对国产芯片的认知得到提升,海内企业也开始乐意用国产芯片了,芯片的国产化率推进的速率很快。
缘故原由有二,一是看到华为的先例,有些企业也会产生制裁之忧;二是作为行业标杆,华为的采购起到了示范浸染,哪怕华为是被迫用的,也解释这个产品的质量是过关的,华为相称于做了一个品牌背书。

中国一年大概入口3000亿美金的芯片,这么多芯片短韶光内不可能全部国产化,但政府也有预期,从家当链的角度,从易到难,一步步办理。
原来只有5%的国产化率,2020年有17%的国产化率,再过两年可能进步到30%,再过五年可能做到60%,或许到2035年,国产化率能做到80%,那就很成功了。

Q6:中国半导体家当要发展,离不开设计软件EDA工具(电子设计自动化)和芯片设计IP,没有EDA软件,所有芯片设计公司都要停摆,半导体家当的金字塔也会坍塌,如何看待中国半导体工业设计软件EDA工具和芯片设计IP缺失落问题?

杨胜君:芯片设计软件EDA工具和芯片设计IP是中国半导体家当发展的必选项,是无法规避的现实问题。
基于计策安全考虑,EDA必须要自己做,不然如果美国不给license,我们的芯片设计就停摆了。
由于须要永劫光广泛深刻的行业积累,目前海内这方面的人才非常稀缺。
现阶段我们也是先办理有无问题,然后再一步一步往前走。

EDA行业虽然市场规模不大,仅在100亿美金旁边,但门槛特殊高,特殊专业,须要长期聚焦、长期投入。
相对付光刻机等硬件设备,EDA作为软件还是相对随意马虎的,只要架构和算法实现打破,不断迭代,就差不多了。

目前EDA行业超过60%的市场份额被Synopsys、Cadence和Mentor Graphics 3家企业霸占。
海内则有华大九天、概伦电子等企业在追赶。
虽然与环球前三大EDA软件企业比较,海内EDA企业才刚刚起步,功能大略,但我们有希望在5年韶光内取得较大进步。

芯片设计IP也是目前国内外差距较大的领域,尤其是利用最广泛的CPU、GPU等芯片IP,海内还存在较大差距,这种差距可能比EDA设计软件还大。
目前芯片设计IP的环球市场紧张被ARM、Imagination Technologies、CEVA及几大EDA公司霸占。
不管是EDA设计软件还是主流芯片IP,目前海内这方面的人才非常稀缺,由于须要永劫光广泛深刻的行业积累。

Q7:如何看待中国芯片的制造问题,目前中国纵然设计出了前辈芯片,海内的根本工业还造不出来,如果定性的话,中国芯片未来能不能做成?

杨胜君:芯片制造为什么繁芜?核心是芯片的制造流程特殊长。
芯片生产是结合了设备、材料与工艺的整体问题,并不是买到光刻机设备,就一定能把芯片做好,还须要对材料的理解、对工艺的理解、对工序的理解。

一个前辈工业芯片成套的生产流程有几百道工序,每道工序利用的材料体系不一样、用到的设备也不一样;工艺流程设计也不一样,比如温度怎么设计、湿度怎么设计、压力怎么设计;材料怎么配比也不一样;工序的前后顺序也不一样。
每一个细节都是一个Know-How,是一个工程问题,都要办理,才能生产,同时每一个环节都会对终极成品的质量造成影响。
因此,芯片制造和设计一样,都须要长期积累,只有一贯持续投入,一贯有客户利用,才可能积累起来。

这也导致了半导体家当基本每个方向都形成了巨子垄断的局势。
各厂商为了提高市场竞争力,肯定都希望采购最好的产品,除非是定位特殊低真个产品,或者有保护政策。
在芯片的各个分支里,都在上演一样的故事,高端材料跟低端材料、高端设备跟低端设备做出来的芯片差别很大,客户不会选择用低真个产品,以是低端产品永久都没有机会发展。
这种压力层层传导,末了变成既要材料最好也要设备最好,既要设计最好又要生产工艺最好,才能塑造出在环球有竞争力的产品。
而那些做不到最好的厂家,基本上就淘汰了。

过去几年下贱运用逐渐打开后,国产化率一贯在增加。
越来越多的企业做出了更前辈更高等的芯片,原来只有国外厂家能供应的芯片,现在海内也有很大的供应。
我们的家当链已经逐渐形成,国产化比例越来越高了。

另一方面,高端芯片并不是只有一条技能路线,比如7nm的芯片,目前已节制的技能路线中可能是EUV光刻机比较好,但可能也有其他技能路线,大概不用EUV光刻机也能造出来。
三星和台积电的技能路线也不一样。
就像造原子弹,中国的事理跟美国的事理不一样,没紧要,只要达到效果就行。
最关键的是须要韶光和持续的投入,用韶光去验证、去积累,这是核心,是颠簸不破的真理。

我们国家有像华为、商汤这样精良的企业,不断提出更高的哀求,芯片家当肯定是可以追上的。
同时还要把稳发展好家当配套,否则美国一制裁就麻烦了。

Q8:如何看待中芯国际梁孟松与蒋尚义之争?

杨胜君:梁蒋的路线实在并不抵牾,梁孟松师长西席是做前辈工艺,蒋尚义军长西席做前辈封装,而前辈工艺和前辈封装是相辅相成的。
前辈封装是从系统整体运用的角度来理解、部分实现更前辈的系统性能和更低的本钱,而前辈工艺则是纯挚从芯片的角度来实现,前辈工艺研发是基石,因应摩尔定律的发展规律,前辈工艺长期持续发展是毋庸置疑的。
在摩尔定律趋缓与后摩尔时期逼近的关键时候,提前布局,前辈工艺和前辈封装双线并行的发展计策显得尤为必要。

工艺、设计和封装技能的进步是推动摩尔定律不断往前发展的三个主要成分。

个中,前辈工艺对应的是加工精度,也便是我们常日说的多少纳米工艺制程。
所谓的7nm、5nm指的是芯片内部晶体管的最小栅长,栅长越短,在相同尺寸的硅片上能集成的晶体管就越多,或者在相同的芯片繁芜程度下,需利用的晶圆面积越小。
因此,一样平常情形下,工艺制程越小,芯片的性能越高。

我们未来肯定是要一步步做到7nm、5nm、3nm的,要么等ASML的EUV光刻机,要么等我们自己研发出前辈的光刻机,这是终极问题。

而封装,普通来讲便是如何将单个或多个小芯片与其他材料组合成一个大芯片。
前辈的封装技能可以通过提高协同效应,节省空间、降落功耗和本钱,从而在工艺没有变革的情形下,侧面提升芯片性能和降落芯片本钱。

前不久,台积电也公布将在高端封装进行重点投入。
在上周刚刚结束的2021年国际固态电路会议(ISSCC)上,台积电系统阐述了发展前辈封装的思路,台积电认为,前辈制程如3nm工艺技能相对付5nm,性能的提高可能只有10%。
本日最繁芜的芯片已经集成了500亿个晶体管,而未来通过前辈封装技能的创新,可以在一个前辈封装的芯片里面集成3000亿个晶体管,芯片的性能还可以再提高十倍或更多。

蒋尚义军长西席也是希望通过前辈封装来进一步发掘芯片的潜力,实现更前辈技能的效果,同时降落芯片运用本钱。
当目前半导体工艺走到7nm,5nm的时候,技能上摩尔定律还在延续,但是每一代产品的设备投入、流片本钱都在大幅度提高。
大家都在评论辩论后摩尔时期的到来。
系统级封装将会是后摩尔时期的重点方向。
系统级封装便是将许多芯片或电子元器件封装成为一个芯片来提高系统的集成度。
类似于将一个小的PCB板封装成一个芯片。

工艺演进是相对快的,但是越到后面难度越大,而过去三、四十年来,半导体封装技能进步不算快,半导体封装和基板技能越来越成为整体系统性能的技能瓶颈,因此,后摩尔时期,前辈封装是延续摩尔定律的主要办理办法之一,也是一种家当方向,未来小型化的芯片也须要从这些方面来努力。
因此,中芯国际发展前辈工艺和前辈封装都是合理的选择。

Q9:如何看待半导体家当的投资机会?

我们要理性认识半导体家当的投资机会。

海内现在正处于半导体家当市场化发展的第二阶段。
第一阶段,也便是2000-2013年,伴随着苹果家当链在海内的起步和手机山寨市场的崛起,海内的半导体家当野蛮发展,家当以低端为主;第二阶段,由民间成本为主发展到政府与民间相互合营协同,在国家大基金和科创板设立等的推动下,家当进入升级阶段,创业者背景更加成熟高端,企业从低端模拟向中高端晋级,韦尔股份等千亿龙头出身,家当并购涌现,从纯挚的设计到IDM也发展起来等等。

在这个大背景下,我们的投资策略可以总结为以下四点:(1)屈服家当发展规律,以市场的原则去应对芯片环球市场化的特点;(2)尊重硬科技企业发展的内在规律,坚持长期主义;(3)尊重专业性,谨慎被风口带飞;(4)各参与方要相互尊重和互助,不要吃独食。

以基碑本钱为例,是百口当链布局,已投资10多家芯片公司,基本上涵盖了材料、设备、设计、封测等所有细分领域。

详细来说,基碑本钱首先关注的是细分领域的想象力。
比如摄像头芯片,它的行业增速非常快,三四年间市场规模从80亿美金增长到160亿美金,2021年大概会到200亿美金;又如滤波器,国产化率比较低,天花板很高,行业发展很快,这些都符合好赛道的判断标准。
其余,安防、手机、人工智能方面的需求也越来越大。

图片:豪威科技推出的首款可在旗舰和高端智好手机中实现精良自动对焦功能的全相位检测覆盖率图像传感器

来源:豪威科技微信公众年夜众号

在每一个好的细分领域中,基碑本钱会选择那些有深厚历史积累的团队,要在一个领域有长期的研讨,比如豪威科技便是摄像头芯片家当的先驱。
基碑本钱投的宁波甬矽电子,是做封测的,有非常好的积累,现在遇上产能紧缺,发展得更快,2017年11月份才成立,2020年就做到了近10亿收入。

企业的商业化能力也很主要,要能够完成从技能上风到商业化上风的转变。
这是很关键的一步,由于产品终极是要在市场上发卖的,如果做不出商业化的产品,终极技能上风也会损失。
许多企业创始人都是技能出身,只重视做技能,要防止自己陷入片面追求技能的误区。

半导体芯片家当有其自身的发展规律,经由半个多世纪的快速发展,家当的根本理论和技能体系已经建立,我们现在依然处于快速的家当迭代发展过程中,这个过程须要韶光和持续的投入,中华民族历来具有勤奋和聪慧的美德,这些特点正是发展芯片所必需的,因此中国人是适宜做芯片的。

有情由相信,只要坚持目前的投入,在当前的发展趋势下,再有十年旁边的韶光,中国的半导体家当将基本办理被国外卡脖子的局势,也一定会在环球家当链中拥有一席之地。

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