半岛彩票这个问题很大,讲起来很容易让外行晕掉。有些专业回答,我都看晕了。。我就简单粗暴点,从我个人觉得比较能说明问题同时比较易于理解的角度来谈,浅谈一下。(我怕泄密。)
首先,要明确的一点,市面上能买到的芯片或者欧洲日本韩国有替代方案的产品,其实都不是什么问题。我们自己自主研发,主要还是从安全角度考虑的。
海关的数据显示,我国2018年进口芯片数量为4175.7亿件,同比增长10.8%,而进口金额达到3120.58亿美元, 2万亿人民币。其中大家知道的,工业化应用的专用集成电路(ASIC)采购其实占了总量的满大比重,这也是主要的差距所在。
笼统的讲,工业级乃至军用级应用有个特点就是比较的不在乎功耗,而追求性能,尤其是可靠性的极致 。而消费级产品,比如SOC一类的更多的是寻求功耗性能面积价格(PPAC)最优比(尤为看重功耗及价格),性能和可靠性都可以做出牺牲。(能达到:“又不是不能用。”即可)。
更具体点讲,民用级,工业级,军用级有不同的标准,比如寿命,使用环境温度范围,强度,耐冲击,抗干扰,抗辐照,气密性等等要求是逐级增加并升高的。
显然这些要求不仅仅是设计的问题了,牵扯到了整个产业链,材料,制造,封装等等了,也就是说,单块同种芯片,无论从难度还是价格来看,军用>工业>民用消费类。在工业芯片排行上,IDM厂(设计+制造+封装厂)比Fabless(纯设计)更占优势。
简单截了张百度搜到的图,很简略,但也能说明差异,有兴趣的可以研究下GJB(国军标),GB(国标)等标准文件。
下图可以看到国内芯片设计的龙头,海思(Hisilicon)2018年的营收为75亿美元,国内第二的紫光展锐貌似是12,3亿美元的样子。
这里以应用最广也是比较典型的数模模数(ADC,DAC)转换举例,有人说,ADC(模拟信号转数字信号),DAC(数字信号转模拟信号)有这么重要,有这么难吗?当然了啊,任何系统都离不开的玩意儿,现在的系统几乎都是数字与模拟混合信号系统,而且不同的应用场景需要选用不同的DAC,ADC。全球ADC、DAC市场主要被几家跨国大企业所垄断,如ADI、TI、MAXIM、MICROCHIP等,其中,ADI(美国)市占率最高,约为58%,TI(美国)占比约为25%,MAXIM(美国)占7%,MICROCHIP(美国)占3%,这已经93%了。。
拿ADC举个例子, 简单的讲,分辨率和采样速率通常是个矛盾体,分辨率越高,采样速率越低。ADI去年有款明星ADC (非军用),业内震动,AD9213, 12bit(分辨率), 采样速率10.25G,将市场上同种分辨率的最高速的ADC的采样速率又拉高2.5倍,可以具有 5G+的奈奎斯特信号带宽并且可以直接对高达7G的射频信号直接数字化,功耗仅为5W。官方售价2000美元,目前代理近4000美元。
国内做专用AD/DA的最强的能做到12bit分辨率的高速ADC,速度只能做到1G;能做到10G采样速率的,分辨率只能做到8bit。(都是中电X所,航天X所研制的,量产及供货情况不详)商用的也是中电,航天下属公司在供货,但与世界一流水准相比差了差不多10~15年。。其他也有不少公司做AD,DA,但多为集成在SOC里的,分辨率/采样速率要求相对都较低。
还有一种芯片,是那种市面上买不到的,也就是美国对咱们禁运的那些芯片,这才是最要命的。
这些芯片一般是卫星,雷达,导弹,战机等国防装备上必不可少的东西。(因为军事应用,所以被禁运了。)技术研发难度很大,采购量不大,所以一般只能由国家来主导做,这时候我们国家的“核高基”重大专项,就应运而生了,其宗旨,简单说,就是将那些我们没有,无法进口只能通过黑市高价采购的芯片,在商业或自主的生产线上复制过来。能承接核高基专项的单位资质门槛较高,多为中电集团下边的各大研究所,子公司,完全没外资参股,并且有军品研发资质的国企,民营企业。。
举几个例子,比如高分辨率高采样的ADC,DAC ,小数分频,整数分频锁相环,直接频率合成器, MEMS陀螺仪,加速度计,惯导,磁场传感器等等等AD。(也涵盖工业级芯片)
这些芯片有个特点,基本都是专用集成电路电路(ASIC),与SOC不同的是,其工艺制程都不是最先进制程,多为0.13um,0.18um,0.35um, 并且都不是商业生产线,都是自己的工艺线,通过自己工艺调校,获得强大的,拉出同行一大截的性能,最最常见的几家模拟巨头:TI, ADI,美国国家半导体(被TI收购),美信。。。华为的主要营收来源-通信设备上很多ADI,TI的产品,自己也仿造做了很多年,可是。。。
黑市采购是极其昂贵的,大家知道的商业芯片,常见的比如Intel的E5处理器,一颗1,2万算贵的了,但是很多被禁运的芯片,(插入个小八卦)某设备必用的关键芯片,洛克希德马丁采购价2000美金,黑市进来到我们这,一颗是8~10万Rmb,关键是这玩意儿不是放一颗就行的,一套设备下来成本高得吓死个人。(这是我以前有幸参与某专项时,一位来自总装的核高基评审专家在饭桌上说的。。)
还是那句话,分析形势有利于认清形势,只有认清了形势才有利于选择最好最有效的前进突围方向,国内芯片起步晚,底子弱,但我们只要奋发图强,砥砺前行,最关键的是把投资的每一分钱都花在刀刃上,我们的未来一定是光明可待的。
如果不是美国对我们的科技企业进行打压和封锁,国内的绝大多数人根本都不知道我们和对手在高端技术领域上的实力差距,也不会知道做芯片原来是一件这么难而且重要的事情。半导体行业前辈们这么多年苦口婆心的呐喊,效果远远不及竞争对手毫不留情的巴掌。
确实,正如大家所见,芯片是世界上最难掌握的核心技术之一,也是衡量一个国家科技实力的重要标准之一。
虽然我们知道,芯片其实就是沙子做成的。但我们更应该知道,从一颗沙子到一颗芯片,经历的每一个步骤都非常不易。
从整体上来说,芯片的研发和制造包括IC设计、IC制造和IC封测三大环节。这三个大环节里面,又包括了很多小环节。例如,像硅片制造,就包括了100多道工序。
芯片行业的企业分为两种模式,分别是IDM模式和Fabless模式。IDM模式,就是芯片的设计、生产、封装和检测都是自己做。Fabless模式,就是无晶圆厂的芯片设计企业,专注于芯片的设计研发和销售。而实物产品的晶圆制造、封装测试等环节,外包给代工厂(称为Foundry)完成。
放眼全球,只有英特尔、三星、TI(德州仪器)等极少数几家企业能够独立完成设计、制造和封测所有工序。
大部分芯片企业,选择的是当一个Fabless,也就是专门从事芯片设计。例如华为、MediaTek、高通,都是Fabless。而负责代工生产的Foundry,主要有TSMC(台积电)、格罗方德、联华电子等企业。
中国目前没有IDM模式的企业,我们主要走的是Fabless模式。也就是说,我们有很多的Fabless(芯片设计企业),也有很多的Foundry(晶圆制造企业、封装测试企业)。这些企业很多都在全球排名前列。
就拿现在最火的5G终端芯片来说吧。全球有能力推出产品的,一共只有5家企业,其中有3家是中国的,分别是华为海思、MediaTek和紫光展锐(三家都是Fabless)。另外2家是高通和三星。
世界上最厉害的几家Foundry代工厂中,台积电和联华电子就是中国的。中国大陆的中芯国际,也有一定的实力。据国际半导体设备材料产业协会(SEMI)公布的数据显示,到2020年,全球将新建62座晶圆厂,其中26座将落户中国,占比高达42%。
不过我们还是应该清楚认识到我们和国外半导体名企之间的差距。根据知名咨询机构Gartner发布的2018年全球半导体营收25强榜单(不包括Foundry),只有MediaTek和华为海思名列其中。
众所周知,芯片产业一直以来都遵循着摩尔定律的节奏快速发展,工艺制程从微米到纳米,再从90纳米、65纳米一直发展到现在的10纳米、7纳米、5纳米。
对芯片企业来说,不管是Foundry还是Fabless,从来都没有停下来歇口气的机会。搞芯片就是逆水行舟,不进则退。企业需要不停地投入资源,不断更新换代,才能避免自己在激烈的追逐中落后。如果落后,就意味着淘汰出局。
曾经有人总结了做芯片的四大成功要素,相信很多人也都听说过,那就是——砸钱、砸人、砸时间,看运气。
2018年芯片禁运事件爆发之后,很多公司动辄信誓旦旦地说自己要拿几十亿搞芯片,好像很有魄力很有决心的样子。其实别说几十亿,就算几百亿,对芯片产业投资来说,也并不算多。目前随便一款28nm芯片的研发设计,都是好几亿起步。就像华为的麒麟980,研发费用就达到了3亿美元。一条28nm工艺集成电路生产线的投资额就更惊人了,约50亿美元。
再举个例子,1997年成立的MediaTek,一直都从事芯片的研发。近三年来,每年的研发投入都在550亿新台币(约125亿人民币)以上。过去的16年里,研发投入达150亿美元以上。尤其是这两年,因为加大了5G方面的研究,MediaTek的研发费用占总营收比重达到了惊人的24%。
搞芯片,还离不开大量的芯片技术人才,这也不是简单花钱就能很快“买”来的。根据《中国集成电路产业人才白皮书(2017-2018)》显示,到2020年前后,我国集成电路行业人才需求规模约72万人,现有人才存量只有40万,缺口将达32万。
如果想要研发人才,企业必须认真做好选拔、培养和磨合,努力建设完善人才梯队。目前芯片企业在这方面都投入巨大,联发科技16000名员工中,有9000人是研发,由此可见芯片产业对人才的重度依赖。
在芯片上投入,就算你肯砸钱、砸人,也要看你能不能熬得住。大家都说做芯片要能板凳坐得十年冷,这真不是开玩笑。从开始投入到看到回报,其中的过程非常漫长。天天烧钱不见回报,谁能受得了?如果熬不住选择了放弃,就是前功尽弃。
话说回来,如果投入资金一定能出成果,那投也就投了。关键是,这里面存在极大的风险。如果流片失败,对于很多企业来说,根本承受不住这样的损失,可能会直接导致破产。就算芯片做出来了,如果市场不认可,卖不出去或者销量不好,也意味着巨大的经济损失,可能导致一蹶不振甚至彻底失败。
所以说,做芯片是真心不容易。现在中国小有成就的芯片企业,都是死人堆里爬出来的,值得我们大家敬佩。正是这些企业,扛起了中国芯片的大旗,在昂首前进。
总而言之,中国是一个伟大的国家,中华民族是踏实勤奋和充满智慧的民族,所以,不存在什么是我们做不了的。大家应该对自己国家的企业有足够的自信,对国家日益强大的科技实力有足够的自信。
目前我们对芯片产业的重视度仍然在不断加强,产业布局、资金投入、技术研发、人才培养等各个方面都在快速进步,相信未来我们会有更多的优秀芯片企业涌现出来。国产芯片的水平肯定会越来越高。我们在全球芯片产业链上的话语权,也一定会越来越大!
据业内人士消息,国产存储品牌,光威将在3月10日,发布一款采用中国芯全国产的高端固态硬盘——光威弈系列PCIe4.0 SSD。
该SSD拥有512GB(正常价格329),1TB(正常价格499),2TB(正常价格899),性价比非常高。而且首发期间,预定光威弈系列PCIe4.0 SSD 1TB,价格仅仅399。
光威弈系列PCIe4.0 SSD采用中国芯国产方案,主控是联芸MAP1602,闪存是长江存储Xtacking 3.0第四代代号武当山的232层3D TLC颗粒,闪存性能相比上一代实现了大幅度提升。
光威弈系列PCIe4.0 SSD,支持NVMe1.4协议,走PCIe4.0x4传输通道,最高读取速度突破7000MB/s,最高写入速度突破6500MB/s,兼容intel 11~13代处理器、AMD 5000~7000系处理器、PS5主机平台,堪称国产SSD性能的天花板、新标杆,其性能不输于国际一线品牌的高端产品。
随着intel 12和13代处理器平台的普及,PCIe4.0已经几乎是新机必备。但是高端存储这块,始终被国外品牌把持着。此次,光威弈系列PCIe4.0 SSD的出现填补了国产存储在高端市场的空白,更有利于高端SSD性价比的提升。
在全球化脱钩的不利局势下,光威弈系列PCIe4.0 SSD中国芯高端SSD的发布,在存储市场有力的证明了咱们中国是个全产业链能独立自主的国家,能有效反击西方的封锁垄断!
光威,始终坚持国民品牌,高端普惠。在2017-2018年,国内内存、SSD价格疯涨。光威始终坚持性价不,普惠,守住了国内存储产品的价格底线年,光威陆续推出弈系列中国芯存储产品,吹起了对洋内存、SSD反击的冲锋号。全球各家DDR4、SSD产品市场价格自此暴跌。国产存储这一刻,终于打开了天化身为龙。
有位名人曾经说过:不要让战斗停下来!自强不息,正是我们的民族精神。在DDR4、PCIe3.0时代,是国产存储站了出来。在PCIe 4.0、DDR5时代,以长江存储、光威、联芸等为首的国产存储器厂商,再一次亮剑。
爱国情怀值得消费吗?怎么不值得,如果是真材实料、真国产、真性能、真便宜,为何不值得买?大人时代变了,国产存储雄起了。曾经SSD、内存动辄上千元的时代一去不返。
首先,引用豪威科技联合创始人,清华毕业的半导体大牛陈大同先生近期的一张PPT。
制造:别说中国了,美国现在都落后了,Intel的先进制程迟迟跳票,全美半导体协会上书拜登总统,请求国家给与半导体领域投资支持。
封装:国内也就是基本赶上的水平,毕竟部分高端封装是和高端制程制造协同推进的,没有制造就谈不上封装。
材料:大硅片倒是有沪硅产业,300mm片还是客户试用过程,不过硅片材料仍然主要来自于海外企业。还有一些封装材料,比如CPU的封装材料ABF载板,全球主要产能在台湾和日本。
制造、封装、设备、材料这些都偏上游,距离用户比较远,国产化替代的难度更大。日本就凭一个光刻胶就可以把韩国的半导体产业掐得死死的。
芯片作为交付的产品,是由芯片设计企业交付的,所以下面重点说芯片产品,也就是芯片设计公司。
但是还应该意识到,芯片的品类众多,目前能和国际巨头一决高下的国内公司屈指可数(字面意思的,两只手真的数得过来)。
再看看国际巨头,纷纷在并购,千亿美金市值的公司并购数百亿美金市值的公司。
通过并购,整合销售渠道,扩充产品线,扩大IP共享,提高效率和Time to market.
小公司如雨后春笋,规模小,产品面向低端,竞争激烈,最后的结果,大家都不挣钱。
1月23日更新,看到大家很关注这个话题,不妨多说几句,最近自媒体报道的所谓欧美断供中国汽车芯片这件事,不存在的。实质上是全球车企都面临的芯片短缺,根本原因是疫情初期,整个汽车产业链的悲观预期传递到了半导体产业链,芯片的预定量减少了。而后来在2020年q4开始,大家开始补货,造成了挤兑。也就是说,全球车企都缺芯片,不止中国。
1月28日更新,有感于评论区的一位朋友提到华为SoC第一,我评论一下:你这么说我不反对。毕竟华为投了那么多资源,不光是人才,而且还是华为手机一代一代的养着海思,把海思养大的。海思头几年做的芯片也不行,但是华为坚持用,给了海思机会。这种坚持用的做法,也很难得。
快科技6月1日消息,为了抢夺市场,同时也是打压竞争对手,美国芯片大厂德州仪器(TI)开始没有底线的降价了。
经历了营收和净利润两季连降之后,德州仪器(TI)今年5月全面下调了中国市场的芯片价格,试图在行业复苏前的至暗时刻,通过降维打击抢占更多的市场份额。
据悉,德州仪器此次中国市场降价主要影响的是通用模拟芯片,对于较为分散的各类专用模拟芯片市场影响则参差不齐。其中,电源管理芯片(PMIC)和信号链芯片则是受到此次降价策略影响的重灾区。
国内某模拟芯片厂高管透露:“TI这次降价没有固定幅度和底线,完全比照国产芯片价格来,目的就是打击竞争对手。”TI在电源管理芯片方面有意与本土厂商开启价格战。由此可以预判,从电源管理芯片开始,模拟芯片开始新一轮的大厮杀。
有业者表示:“不夸张的说,TI的降价直接让模拟芯片市场从Hard(困难)难度,直接降到Hell(地狱)。”
从德州仪器的举动来看,通用国产芯片做的不错了。电源管理芯片(PMIC)和信号链芯片肯定很强了。
哪些芯片德州仪器降得少或者没降价的,那就是做的还不行。投影仪芯片估计就不行。
假如哪一天三星宣布HBM3内存降价,那就说明合肥长鑫的高速内存很强大了。