为什么中国人没科技,什么都中国哪些粮食依赖进口口,手机电脑,汽车,科技全部是外国生产的

中国人智商高,为什么汽车电脑手机都不是中国人发明的_百度知道
中国人智商高,为什么汽车电脑手机都不是中国人发明的
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手机、电话、电灯、电冰箱、彩色电视机、四轮汽车也同样是美国人发明,几乎是我们所有的现代文明。
美国强大是因为他是科技创新的天堂。他讲自由讲民主,大众思维没有束缚与权利。
中国强大是因为他给美国打了十年的工,赚了巨额的贸易顺差
中国自大的人会认为中国即使不讲人权不也一样强大了吗,这些人一是不知道强大的原因,二是不知道不人性的体制会抹杀很多人才的创造力。
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中国人智商高,是指平均智商有点看头,但是说明不了就一定很厉害。比如,一班成绩平均70分,但是没有超过80分的;二班成绩平均60分,但是90分以上的有十人。那么考好大学很明显二班优势更大,发明创造要的是个人智商达标。
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为什么中国人没外国人聪明?
为什么中国人没外国人聪明?高科技的电子,医疗仪器都是欧美国家人发明的,为什么中国人没这么厉害,所以中国没进入发达国家,科技的产品全部依赖进口,自己不会生产,发明,豪华汽车,国际品牌全部是外国的,自己国家好少打入国际品牌产品,
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此话差异你没看到美国好多的科学家都是华裔中国人的智慧举世公认你只看到外国的月亮却忽视了中国的月亮中国也有好多在世界上占据领导地位的行业只是你不了解
那为什么什么都依赖进口,进入不了发达国家?
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为什么每一个新科技都是外国人发明的,中国人为什么什么科技都么了发明,创始。
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创新科技是需要土壤的,而中国,根本就没有这种土壤,因为这种土壤叫做制度。
中国能几年成这样
高级总监理工程师
中国科技刚刚起步,能发展现在这样已经很不错了.......火药,指南针,造纸术,活字印刷术可都是中国人发明的,这说明中国也会发明新科技就是需要时间。你知道吗?美国研制原子弹用了六年,而中国用了五年!
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我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。未来国产芯片代替进口芯片,你可知道是哪些巨头制造吗?未来国产芯片代替进口芯片,你可知道是哪些巨头制造吗?数码精灵233百家号自从上个世纪90年代开始,我国就已经是世界最大的电子产品制造和进口大国了,据了解目前每年在中国生产的笔记本电脑1.7亿部,智能手机更是高达15亿部,这相当于全球百分之七十的电子科技产品都是在中国生产制造。但我国却不是一个电子科技强国,据网络信息,目前在我国生产的所有电子科技产品中,其最核心的芯片CPU元件几乎都是欧美国家生产和研发的,我国自己的电子科技产品所用的,都是用人家的制造的,我们的企业要交给芯片生产商昂贵的专利费,这对于发展中国家来说,对一个制造大国来说,这是最伤的,因为核心命脉在别人手里,自己的发展要看别人脸色,人家给的永远不如自己有的。据了解,目前我们所说的半导体芯片,主要分为通用芯片和存储芯片两种。而在我国目前在通用芯片领域,只有华为以及紫光展讯拥有研发制造该芯片的实力,而在存储芯片领域,的内存(DRAM)和闪存(NAND)芯片研发制造中,我国除了华为、寒武纪能研发生产部分简单芯片之外,其他重要核心芯片全都要依赖进口,这个华为也是要进口的。在国产芯片代替进口芯片口号高涨的今天,我国的芯片产业依然不容乐观,但在这个时候我们还是要感谢特朗普芯片封杀中兴事件,经过中兴封杀事件15亿国人觉醒了,中国开始了全民研发制造核心芯片浪潮。那么在目前全民参与的自主发展研发芯片浪潮中,你可知道是哪些科技企业能最后完成国产芯片替代外国芯片的理想呢?现在从纸面上看,华为、紫光、阿里巴巴、中兴等高新企业,能实现国产芯片替代进口芯片的伟大理想,那为什么这么说呢?华为,目前世界上第一大通信研发制造企业,世界唯一一个没上市的世界前100高科技企业,而且一年几百亿美元的研发资金投入只为自己掌握核心科技,关键是目前华为是中国唯一一个让欧美国家惧怕的高科技企业,华为自己的产品基本上实现自研自造,当然在一些非常核心的芯片上,华为还是得向美国企业购买的,不过以华为目前的研发力度来看,不出几年华为就可以完全实现自给了。紫光,拥有国家背景的紫光集团,这几年在国产芯片的研发上发展非常迅速,新成立的长江存储在今年四季度,就为中国研制第一批拥有完全知识产权的32层3D NAND闪存芯片,而且在存储芯片领域,紫光集团投资1000亿创建研发基地,估计在2019年底,中国国产存储芯片百分之九十以上的国产替代进口率。阿里巴巴,马云的企业必须牛,一年投资1000亿创建阿里达摩院,集合了多个世界级芯片研发领域专家,只为尽快造出属于中国人自己核心高科技芯片,马云之前吹过的牛都实现了,那么这次估计也不例外,阿里云就是一个成功例子。中兴通讯,世界第四中国第二电子通信企业,前段时间美国中兴封杀案受害者,这次的芯片封杀让中兴彻底醒悟过来了,虽然差点面临倒闭,但是也给了中兴通讯一个自研核心芯片改过自新的机会,据中兴被封杀后,该公司高层曾在深圳对着15亿国人做出承诺,中兴通讯之后会大力研发自己的核心芯片,防止今天的历史不会重演,中国有句古语“不怕喧闹时的沉稳,就怕宁静时的疯狂”,没错相信经历过芯片之痛后的中兴会更加强大。“中国制造2025”是中华民族几百年科技复兴的宏伟计划,几百年前我们是世界最强民族,我们的科技和军事都是世界第一,然而经过几百年的封海锁国,中华民族的各项第一被欧美国家超越了,然后经历了百年历史国耻,如今中华民族又重新站起来了。重新站起来的中国,不仅要从经济、军事上复兴,我们要从科技复兴,所以国产芯片替代进口芯片是必然的,“中国制造2025”是谁也不无法阻挡的计划,中国成为真正的电子科技强国是必然的,芯片我们也不例外。本文由百家号作者上传并发布,百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点,不代表百度立场。未经作者许可,不得转载。数码精灵233百家号最近更新:简介:科学兴邦,科技强国。作者最新文章相关文章删除历史记录
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为什么中国人迟迟搞不出芯片?终于有人讲透了!
作者:之家哥
摘要:网贷之家小编根据舆情频道的相关数据,精心整理的关于《为什么中国人迟迟搞不出芯片?终于有人讲透了!》的相关文章10篇,希望对您的投资理财能有帮助。
《为什么中国人迟迟搞不出芯片?终于有人讲透了!》 精选一今日微信公号推荐:观察:(微信号:topetf)作者:吴政道来源:TechNews科技新报你知道一个芯片是怎样设计出来的么?你又知道设计出来的芯片是怎么生产出来的么?看完这篇文章你就有大概的了解。一、复杂繁琐的芯片设计流程芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样,先有晶圆作为地基,再层层往上叠的芯片制造流程后,就可产出必要的 IC 芯片(这些会在后面介绍)。然而,没有设计图,拥有再强制造能力都没有用,因此,建筑师的角色相当重要。但是 IC 设计中的建筑师究竟是谁呢?本文接下来要针对 IC 设计做介绍。在 IC 生产流程中,IC 多由专业 IC 设计公司进行规划、设计,像是联发科、高通、Intel 等知名大厂,都自行设计各自的 IC 芯片,提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。因为 IC 是由各厂自行设计,所以 IC 设计十分仰赖工程师的技术,工程师的素质影响着一间企业的价值。然而,工程师们在设计一颗 IC 芯片时,究竟有那些步骤?设计流程可以简单分成如下。设计第一步,订定目标在 IC 设计中,最重要的步骤就是规格制定。这个步骤就像是在设计建筑前,先决定要几间房间、浴室,有什么建筑法规需要遵守,在确定好所有的功能之后在进行设计,这样才不用再花额外的时间进行后续修改。IC 设计也需要经过类似的步骤,才能确保设计出来的芯片不会有任何差错。规格制定的第一步便是确定 IC 的目的、效能为何,对大方向做设定。接着是察看有哪些协定要符合,像无线网卡的芯片就需要符合 IEEE 802.11 等规范,不然,这芯片将无法和市面上的产品相容,使它无法和其他设备连线。最后则是确立这颗 IC 的实作方法,将不同功能分配成不同的单元,并确立不同单元间连结的方法,如此便完成规格的制定。设计完规格后,接着就是设计芯片的细节了。这个步骤就像初步记下建筑的规画,将整体轮廓描绘出来,方便后续制图。在 IC 芯片中,便是使用硬体描述语言(HDL)将电路描写出来。常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等,藉由程式码便可轻易地将一颗 IC 地功能表达出来。接着就是检查程式功能的正确性并持续修改,直到它满足期望的功能为止。▲ 32 bits 加法器的 Verilog 范例有了电脑,事情都变得容易有了完整规画后,接下来便是画出平面的设计蓝图。在 IC 设计中,逻辑合成这个步骤便是将确定无误的 HDL code,放入电子设计自动化工具(EDA tool),让电脑将 HDL code 转换成逻辑电路,产生如下的电路图。之后,反覆的确定此逻辑闸设计图是否符格并修改,直到功能正确为止。▲ 控制单元合成后的结果最后,将合成完的程式码再放入另一套 EDA tool,进行电路布局与绕线(Place And Route)。在经过不断的检测后,便会形成如下的电路图。图中可以看到蓝、红、绿、黄等不同颜色,每种不同的颜色就代表着一张光罩。至于光罩究竟要如何运用呢?▲ 常用的演算芯片- FFT 芯片,完成电路布局与绕线的结果层层光罩,叠起一颗芯片首先,目前已经知道一颗 IC 会产生多张的光罩,这些光罩有上下层的分别,每层有各自的任务。下图为简单的光罩例子,以积体电路中最基本的元件 CMOS 为范例,CMOS 全名为互补式金属氧化物半导体(Complementary metaloxidesemiconductor),也就是将 NMOS 和 PMOS 两者做结合,形成 CMOS。至于什么是金属氧化物半导体(MOS)?这种在芯片中广泛使用的元件比较难说明,一般读者也较难弄清,在这里就不多加细究。下图中,左边就是经过电路布局与绕线后形成的电路图,在前面已经知道每种颜色便代表一张光罩。右边则是将每张光罩摊开的样子。制作是,便由底层开始,依循上一篇 IC 芯片的制造中所提的方法,逐层制作,最后便会产生期望的芯片了。至此,对于 IC 设计应该有初步的了解,整体看来就很清楚 IC 设计是一门非常复杂的专业,也多亏了电脑辅助软体的成熟,让 IC 设计得以加速。IC 设计厂十分依赖工程师的智慧,这里所述的每个步骤都有其专门的知识,皆可独立成多门专业的课程,像是撰写硬体描述语言就不单纯的只需要熟悉程式语言,还需要了解逻辑电路是如何运作、如何将所需的演算法转换成程式、合成软体是如何将程式转换成逻辑闸等问题。其中主要半导体设计公司有英特尔、高通、博通、英伟达、美满、赛灵思、Altera、联发科、海思、展讯、中兴微电子、华大、大唐、智芯、敦泰、士兰、中星、格科等。二、什么是晶圆?在半导体的新闻中,总是会提到以尺寸标示的晶圆厂,如 8 寸或是 12 寸晶圆厂,然而,所谓的晶圆到底是什么东西?其中 8 寸指的是什么部分?要产出大尺寸的晶圆制造又有什么难度呢?以下将逐步介绍半导体最重要的基础「晶圆」到底是什么。晶圆(wafer),是制造各式电脑芯片的基础。我们可以将芯片制造比拟成用乐高积木盖房子,藉由一层又一层的堆叠,完成自己期望的造型(也就是各式芯片)。然而,如果没有良好的地基,盖出来的房子就会歪来歪去,不合自己所意,为了做出完美的房子,便需要一个平稳的基板。对芯片制造来说,这个基板就是接下来将描述的晶圆。(Souse:Flickr/Jonathan Stewart CC BY 2.0)首先,先回想一下小时候在玩乐高积木时,积木的表面都会有一个一个小小圆型的凸出物,藉由这个构造,我们可将两块积木稳固的叠在一起,且不需使用胶水。芯片制造,也是以类似这样的方式,将后续添加的原子和基板固定在一起。因此,我们需要寻找表面整齐的基板,以满足后续制造所需的条件。在固体材料中,有一种特殊的晶体结构──单晶(Monocrystalline)。它具有原子一个接着一个紧密排列在一起的特性,可以形成一个平整的原子表层。因此,采用单晶做成晶圆,便可以满足以上的需求。然而,该如何产生这样的材料呢,主要有二个步骤,分别为纯化以及拉晶,之后便能完成这样的材料。如何制造单晶的晶圆纯化分成两个阶段,第一步是冶金级纯化,此一过程主要是加入碳,以氧化还原的方式,将氧化硅转换成 98%
以上纯度的硅。大部份的金属提炼,像是铁或铜等金属,皆是采用这样的方式获得足够纯度的金属。但是,98%
对于芯片制造来说依旧不够,仍需要进一步提升。因此,将再进一步采用西门子制程(Siemens
process)作纯化,如此,将获得半导体制程所需的高纯度多晶硅。▲ 硅柱制造流程(Source: Wikipedia)接着,就是拉晶的步骤。首先,将前面所获得的高纯度多晶硅融化,形成液态的硅。之后,以单晶的硅种(seed)和液体表面接触,一边旋转一边缓慢的向上拉起。至于为何需要单晶的硅种,是因为硅原子排列就和人排队一样,会需要排头让后来的人该如何正确的排列,硅种便是重要的排头,让后来的原子知道该如何排队。最后,待离开液面的硅原子凝固后,排列整齐的单晶硅柱便完成了。▲ 单晶硅柱(Souse:Wikipedia)然而,8寸、12寸又代表什么东西呢?他指的是我们产生的晶柱,长得像铅笔笔的部分,表面经过处理并切成薄圆片后的直径。至于制造大尺寸晶圆又有什么难度呢?如前面所说,晶柱的制作过程就像是在做棉花糖一样,一边旋转一边成型。有制作过棉花糖的话,应该都知道要做出大而且扎实的棉花糖是相当困难的,而拉晶的过程也是一样,旋转拉起的速度以及温度的控制都会影响到晶柱的品质。也因此,尺寸愈大时,拉晶对速度与温度的要求就更高,因此要做出高品质
12 寸晶圆的难度就比 8 寸晶圆还来得高。只是,一整条的硅柱并无法做成芯片制造的基板,为了产生一片一片的硅晶圆,接着需要以钻石刀将硅晶柱横向切成圆片,圆片再经由抛光便可形成芯片制造所需的硅晶圆。经过这么多步骤,芯片基板的制造便大功告成,下一步便是堆叠房子的步骤,也就是芯片制造。至于该如何制作芯片呢?三、层层堆叠打造的芯片在介绍过硅晶圆是什么东西后,同时,也知道制造 IC 芯片就像是用乐高积木盖房子一样,藉由一层又一层的堆叠,创造自己所期望的造型。然而,盖房子有相当多的步骤,IC 制造也是一样,制造 IC 究竟有哪些步骤?本文将将就 IC 芯片制造的流程做介绍。在开始前,我们要先认识 IC 芯片是什么。IC,全名积体电路(Integrated
Circuit),由它的命名可知它是将设计好的电路,以堆叠的方式组合起来。藉由这个方法,我们可以减少连接电路时所需耗费的面积。下图为 IC 电路的 3D
图,从图中可以看出它的结构就像房子的和柱,一层一层堆叠,这也就是为何会将 IC 制造比拟成盖房子。▲ IC 芯片的 3D 剖面图。(Source:Wikipedia)从上图中 IC 芯片的 3D
剖面图来看,底部深蓝色的部分就是上一篇介绍的晶圆,从这张图可以更明确的知道,晶圆基板在芯片中扮演的角色是何等重要。至于红色以及土黄色的部分,则是于 IC
制作时要完成的地方。首先,在这里可以将红色的部分比拟成高楼中的一楼大厅。一楼大厅,是一栋房子的,出入都由这,在掌握交通下通常会有较多的机能性。因此,和其他楼层相比,在兴建时会比较复杂,需要较多的步骤。在
IC 电路中,这个大厅就是逻辑闸层,它是整颗 IC 中最重要的部分,藉由将多种逻辑闸组合在一起,完成功能齐全的 IC 芯片。黄色的部分,则像是一般的楼层。和一楼相比,不会有太复杂的构造,而且每层楼在兴建时也不会有太多变化。这一层的目的,是将红色部分的逻辑闸相连在一起。之所以需要这么多层,是因为有太多线路要连结在一起,在单层无法容纳所有的线路下,就要多叠几层来达成这个目标了。在这之中,不同层的线路会上下相连以满足接线的需求。分层施工,逐层架构知道 IC 的构造后,接下来要介绍该如何制作。试想一下,如果要以油漆喷罐做精细作图时,我们需先割出图形的遮盖板,盖在纸上。接着再将油漆均匀地喷在纸上,待油漆乾后,再将遮板拿开。不断的重复这个步骤后,便可完成整齐且复杂的图形。制造
IC 就是以类似的方式,藉由遮盖的方式一层一层的堆叠起来。制作 IC 时,可以简单分成以上 4
种步骤。虽然实际制造时,制造的步骤会有差异,使用的材料也有所不同,但是大体上皆采用类似的原理。这个流程和油漆作画有些许不同,IC
制造是先涂料再加做遮盖,油漆作画则是先遮盖再作画。以下将介绍各流程。金属溅镀:将欲使用的金属材料均匀洒在晶圆片上,形成一薄膜。涂布光阻:先将光阻材料放在晶圆片上,透过光罩(光罩原理留待下次说明),将光束打在不要的部分上,破坏光阻材料结构。接着,再以化学药剂将被破坏的材料洗去。蚀刻技术:将没有受光阻保护的硅晶圆,以离子束蚀刻。光阻去除:使用去光阻液皆剩下的光阻溶解掉,如此便完成一次流程。最后便会在一整片晶圆上完成很多 IC 芯片,接下来只要将完成的方形 IC
芯片剪下,便可送到封装厂做封装,至于封装厂是什么东西?就要待之后再做说明。▲ 各种尺寸晶圆的比较。(Source:Wikipedia)其中,主要晶圆代工厂有格罗方德、三星电子、Tower Jazz、Dongbu、美格纳、IBM、富士通、英特尔、海力士、台积电、联电、中芯国际、力晶、华虹、德茂、武汉新芯、华微、华立、力芯。四、纳米制程是什么?三星以及台积电在先进半导体制程打得相当火热,彼此都想要在晶圆代工中抢得先机以争取订单,几乎成了 14 纳米与 16 纳米之争,然而 14 纳米与 16
纳米这两个数字的究竟意义为何,指的又是哪个部位?而在缩小制程后又将来带来什么好处与难题?以下我们将就纳米制程做简单的说明。纳米到底有多细微?在开始之前,要先了解纳米究竟是什么意思。在数学上,纳米是 0.
公尺,但这是个相当差的例子,毕竟我们只看得到小数点后有很多个零,却没有实际的感觉。如果以指甲厚度做比较的话,或许会比较明显。用尺规实际测量的话可以得知指甲的厚度约为 0.0001 公尺(0.1 毫米),也就是说试着把一片指甲的侧面切成 10 万条线,每条线就约等同于 1
纳米,由此可略为想像得到 1 纳米是何等的微小了。知道纳米有多小之后,还要理解缩小制程的用意,缩小电晶体的最主要目的,就是可以在更小的芯片中塞入更多的电晶体,让芯片不会因技术提升而变得更大;其次,可以增加处理器的运算效率;再者,减少体积也可以降低耗电量;最后,芯片体积缩小后,更容易塞入行动装置中,满足未来轻薄化的需求。再回来探究纳米制程是什么,以 14 纳米为例,其制程是指在芯片中,线最小可以做到 14
纳米的尺寸,下图为传统电晶体的长相,以此作为例子。缩小电晶体的最主要目的就是为了要减少耗电量,然而要缩小哪个部分才能达到这个目的?左下图中的 L
就是我们期望缩小的部分。藉由缩小闸极长度,电流可以用更短的路径从 Drain 端到 Source 端(有兴趣的话可以利用 Google 以 MOSFET
搜寻,会有更详细的解释)。(Source:http://www.slideshare.net)此外,电脑是以 0 和 1 作运算,要如何以电晶体满足这个目的呢?做法就是判断电晶体是否有电流流通。当在 Gate
端(绿色的方块)做电压供给,电流就会从 Drain 端到 Source 端,如果没有供给电压,电流就不会流动,这样就可以表示 1 和 0。(至于为什么要用 0
和 1 作判断,有兴趣的话可以去查布林代数,我们是使用这个方法作成电脑的)尺寸缩小有其物理限制不过,制程并不能无限制的缩小,当我们将电晶体缩小到 20 纳米左右时,就会遇到量子物理中的问题,让电晶体有漏电的现象,抵销缩小 L
时获得的效益。作为改善方式,就是导入 FinFET(Tri-Gate)这个概念,如右上图。在 Intel
以前所做的解释中,可以知道藉由导入这个技术,能减少因物理现象所导致的漏电现象。(Source:http://www.slideshare.net)更重要的是,藉由这个方法可以增加 Gate 端和下层的接触面积。在传统的做法中(左上图),接触面只有一个平面,但是采用
FinFET(Tri-Gate)这个技术后,接触面将变成立体,可以轻易的增加接触面积,这样就可以在保持一样的接触面积下让 Source-Drain
端变得更小,对缩小尺寸有相当大的帮助。最后,则是为什么会有人说各大厂进入 10 纳米制程将面临相当严峻的挑战,主因是 1 颗原子的大小大约为 0.1 纳米,在 10
纳米的情况下,一条线只有不到 100
颗原子,在制作上相当困难,而且只要有一个原子的缺陷,像是在制作过程中有原子掉出或是有杂质,就会产生不知名的现象,影响产品的良率。如果无法想像这个难度,可以做个小实验。在桌上用 100 个小珠子排成一个 10×10
的正方形,并且剪裁一张纸盖在珠子上,接着用小刷子把旁边的的珠子刷掉,最后使他形成一个 10×5
的长方形。这样就可以知道各大厂所面临到的困境,以及达成这个目标究竟是多么艰巨。随着三星以及台积电在近期将完成 14 纳米、16 纳米 FinFET 的量产,两者都想争夺 Apple 下一代的 iPhone
芯片代工,我们将看到相当精彩的商业竞争,同时也将获得更加省电、轻薄的手机,要感谢摩尔定律所带来的好处呢。五、告诉你什么是封装经过漫长的流程,从设计到制造,终于获得一颗 IC
芯片了。然而一颗芯片相当小且薄,如果不在外施加保护,会被轻易的刮伤损坏。此外,因为芯片的尺寸微小,如果不用一个较大尺寸的外壳,将不易以人工安置在电路板上。因此,本文接下来要针对封装加以描述介绍。目前常见的封装有两种,一种是电动玩具内常见的,黑色长得像蜈蚣的 DIP 封装,另一为购买盒装 CPU 时常见的 BGA
封装。至于其他的封装法,还有早期 CPU 使用的 PGA(Pin Grid Array;Pin Grid Array)或是 DIP 的改良版
QFP(塑料方形扁平封装)等。因为有太多种封装法,以下将对 DIP 以及 BGA 封装做介绍。传统封装,历久不衰首先要介绍的是双排直立式封装(Dual Inline Package;DIP),从下图可以看到采用此封装的 IC
芯片在双排接脚下,看起来会像条黑色蜈蚣,让人印象深刻,此封装法为最早采用的 IC
封装技术,具有成本低廉的优势,适合小型且不需接太多线的芯片。但是,因为大多采用的是塑料,散热效果较差,无法满足现行高速芯片的要求。因此,使用此封装的,大多是历久不衰的芯片,如下图中的
OP741,或是对运作速度没那么要求且芯片较小、接孔较少的 IC 芯片。▲ 左图的 IC 芯片为 OP741,是常见的电压放大器。右图为它的剖面图,这个封装是以金线将芯片接到金属接脚(Leadframe)。(Source
:左图 Wikipedia、右图 Wikipedia)至于球格阵列(Ball Grid Array,BGA)封装,和 DIP 相比封装体积较小,可轻易的放入体积较小的装置中。此外,因为接脚位在芯片下方,和
DIP 相比,可容纳更多的金属接脚相当适合需要较多接点的芯片。然而,采用这种封装法成本较高且连接的方法较复杂,因此大多用在高单价的产品上。▲ 左图为采用 BGA 封装的芯片。右图为使用覆晶封装的 BGA 示意图。(Source: 左图 Wikipedia)行动装置兴起,新技术跃上舞台然而,使用以上这些封装法,会耗费掉相当大的体积。像现在的行动装置、穿戴装置等,需要相当多种元件,如果各个元件都独立封装,组合起来将耗费非常大的空间,因此目前有两种方法,可满足缩小体积的要求,分别为
SoC(System On Chip)以及 SiP(System In Packet)。在智慧型手机刚兴起时,在各大上皆可发现 SoC 这个名词,然而 SoC 究竟是什么东西?简单来说,就是将原本不同功能的
IC,整合在一颗芯片中。藉由这个方法,不单可以缩小体积,还可以缩小不同 IC 间的距离,提升芯片的计算速度。至于制作方法,便是在 IC 设计阶段时,将各个不同的
IC 放在一起,再透过先前介绍的设计流程,制作成一张光罩。然而,SoC 并非只有优点,要设计一颗 SoC 需要相当多的技术配合。IC 芯片各自封装时,各有封装外部保护,且 IC 与 IC
间的距离较远,比较不会发生交互干扰的情形。但是,当将所有 IC 都包装在一起时,就是噩梦的开始。IC 设计厂要从原先的单纯设计 IC,变成了解并整合各个功能的
IC,增加工程师的工作量。此外,也会遇到很多的状况,像是通讯芯片的高频讯号可能会影响其他功能的 IC 等情形。此外,SoC 还需要获得其他厂商的 IP(intellectual property)授权,才能将别人设计好的元件放到 SoC 中。因为制作 SoC
需要获得整颗 IC 的设计细节,才能做成完整的光罩,这同时也增加了 SoC 的设计成本。或许会有人质疑何不自己设计一颗就好了呢?因为设计各种 IC 需要大量和该
IC 相关的知识,只有像 Apple 这样多金的企业,才有预算能从各知名企业挖角顶尖工程师,以设计一颗全新的 IC,透过合作授权还是比自行研发划算多了。折衷方案,SiP 现身作为替代方案,SiP 跃上整合芯片的舞台。和 SoC 不同,它是购买各家的 IC,在最后一次封装这些 IC,如此便少了 IP
授权这一步,大幅减少设计成本。此外,因为它们是各自独立的 IC,彼此的干扰程度大幅下降。▲ Apple Watch 采用 SiP
技术将整个电脑架构封装成一颗芯片,不单满足期望的效能还缩小体积,让手有更多的空间放电池。(Source:Apple 官网)采用 SiP 技术的产品,最着名的非 Apple Watch 莫属。因为 Watch 的内部空间太小,它无法采用传统的技术,SoC
的设计成本又太高,SiP 成了首要之选。藉由 SiP 技术,不单可缩小体积,还可拉近各个 IC 间的距离,成为可行的折衷方案。下图便是 Apple Watch
芯片的结构图,可以看到相当多的 IC 包含在其中。▲ Apple Watch 中采用 SiP 封装的 S1 芯片内部配置图。(Source:chipworks)完成封装后,便要进入测试的阶段,在这个阶段便要确认封装完的 IC
是否有正常的运作,正确无误之后便可出货给组装厂,做成我们所见的电子产品。其中主要的半导体封装与测试企业有安靠、星科金朋、J-devices、Unisem、Nepes、日月光、力成、南茂、颀邦、京元电子、福懋、菱生精密、矽品、长电、优特。至此,半导体产业便完成了整个生产的任务。友情推荐ETF观察(微信号:topetf)很多人嘴边都挂着一句话“赚了指数不赚钱”,既然这样不如直接,又赚指数又赚钱呢!。关注ETF观察,学习最好的投基知识。微信号:topetf。漫步WeMedia自媒体成员!我们是一群爱好者!长按下面二维码,即可直接关注我们!《为什么中国人迟迟搞不出芯片?终于有人讲透了!》 精选二作者:宁南山来源:宁南山(ID:ningnanshan2017)对于美制裁中兴一事,商务部新闻发言人高峰19日在回答记者提问时再次强调,美方行径引起了市场对美国贸易和的普遍担忧,美方的行为表面针对中国,但最终伤害的是美国自身,不仅会使其丧失数以万计的就业机会,还会影响成百上千的美国关联企业,将会动摇国际社会对和营商环境稳定的信心。希望美方不要自作聪明,否则只会自食其果。诚然,美方坚持单边主义的保护政策给中美两国企业都带来了损失,这很可恶!但我们同样也不能否认的是还是老生常谈的问题:虽然这些年国内集成电路产业发展突飞猛进,自给率也在逐渐提高,但基础技术和底层产品跟美国依然还有很大差距。集成电路产业试错成本高、排错难度大,对从业人员的素质要求极高,但现阶段国内教育过分重视知识的记忆而忽略逻辑和方法,高素质人才培养上仍有欠缺,拖慢了“芯痛”毛病的治疗。中国的经济升级,最大的两个领域是汽车制造工业和集成电路工业。反过来说,我们要实现最终打垮西方列强,也就是要在这两个超级产业完成逆袭。未来的十年,我们要做好长期战斗的准备, 如果我们成功了,那中国就是真正的超级大国。如果这两个领域我们失败了,中华民族复兴就不能称之为成功。1、美国的立国之本是ICT产业这个地球上最强大的国家美国,它有哪些百亿美元利润级别的公司?除开能源和金融行业以外,有大约17家:Facebook,通用电气,IBM,思科,英特尔,宝洁,强生,微软,苹果,沃尔玛,迪士尼,通用汽车,甲骨文,Alphabet(谷歌母公司),Verizon,ATT,Comcast。再具体一点,零售业1家,日化业2家,娱乐业1家,汽车业1家,其他制造业(通用电气)1家,总共6家,而剩下的11家都在ICT领域(ICT指的是信息和通信技术,是电信服务、信息服务、IT 服务及应用的有机结合)。17家百亿美元净利润公司竟有11家在ICT领域!因此可以说,ICT产业已经成了美国的立国之本了——谷歌,亚马逊,脸书,思科,IBM,英特尔,微软,甲骨文,Verizon,ATT为美国贡献了巨大的利润。美国的强大是什么撑起来的?是这些伟大的公司。反过来说,这些公司没有了,强大的美国也就不存在了。1945年,日本和德国都还有几千万人,日军在战场上不过阵亡了二百多万人,为什么完全无力抵抗了?因为本土的工业公司都被摧毁了,工业生产持续不下去了,强大的力量也就不存在了。而在美帝立国之本的ICT领域,很明显,中国是美国的最大挑战者:中国移动,华为,中兴,阿里,百度,腾讯,网易,小米,浪潮,紫光等不仅在中国本土获得了优势,而且在对外扩张中也攻城略地,同时这些公司大多数净利润超过。要知道,全球净利润超过10亿美元的公司全部算在一起也就是三四百家。这也是为什么美国对中国集成电路产业如此关注的原因。集成电路是ICT领域的上游技术,是硬件的基石,如果中国集成电路产业也起来了,受到冲击最大的还是美国,而这是美国的核心领域之一。看下图,世界集成电路三强:英特尔,三星,高通。光是高通和英特尔两家,每年就能带给美国八九百亿美元的营收,养活数万美国工程师,还能带来一百多亿美元的净利润。除了英特尔和高通,美国还有德州仪器,Nvidia,博通,美光等一大批半导体公司。这个产业对美国的重要可想而知。2、中国为什么对集成电路的需求那么大?中国目前每年进口的工业品,只有两个大类超过了,一个是汽车和零部件,我们每年进口额达746.,另外一个就是大家熟知的集成电路了。中国每年进口的工业品中,集成电路遥遥领先所有其他工业品,排在第一位,其进口金额高达2271亿美元,是第二名的汽车及其零部件的三倍!我们看看下面一组数字,在过去的七年,我们的进口替代进行的如何?答案是令人遗憾的。和其他行业我国制造能力逐渐上升,逆差逐渐减少不同,集成电路的逆差在过去七年处于不断上升的状态,从2010年的1277.4亿美元上升到了2016年的165。中国为什么集成电路的进口量这么大?首先我们要知道集成电路这个产业,全球市场容量有多大?不同的机构有不同的数据,都稍微有误差,我们就以IHS的数据为例子, 2016年全球半导体市场规模达到3389.,同比小幅增长1.1%。当然,全球市场规模的数据各家机构不一样,有的是3300多亿美元,有的是3400多亿美元,不过基本是在这个区间。各位把这个数字,和我国每年进口2271亿美元集成电路的数字对比下,我国一年的进口额是全球市场的67%,这并不奇怪,因为全球90%的笔记本电脑,90%的智能手机,还有其他的大量电子设备,都是在中国制造,中国世界工厂的名称,不是吹出来的,而是实实在在的。因此,在我国集成电路产业世界份额达到全球70%之前,我们都是要进口集成电路的。我国进口集成电路多,并且还在不断增长,一方面固然是我国集成电路产业与美国,欧洲,韩国,日本相比差距巨大,另一方面是因为我们下游的制造业和自主品牌发展太迅猛,世界市场份额不断向中国品牌集中所致。以2017年为例,中国品牌智能手机已经占到世界份额50%左右,而苹果和三星手机也大多是在中国制造。基于这个现实,中国不仅是世界制造中心,而且在下游的消费电子品牌的份额也在呈现向中国品牌集中的趋势,所以相当长一段时间内,我国还会维持集成电路高进口额的趋势。所以中国***在2015年发布的《中国制造2025》的报告里面说,2020年中国芯片自给率要达到40%,2025年要达到50%,这其实是一个非常高的目标,因为这意味着2025中国集成电路产业规模占到全世界35%,也就是超过美国位列世界第一。当然这个是指总体产值,就产业结构而言,仍然是美国在高端,中国在中低端和部分高端。如果按照工信部的规划更激进,2025年要达到70%芯片自主化,也就是中国集成电路产业规模要占到全球49%, 这意味着什么呢?2025年中国集成电路产业从产值来说将是世界最高的国家,不仅能够供给全中国的需要,而且还要抢占相当一部分的世界市场。不过我们也要注意,不管是***还是工信部的规划,都是把在华外资企业算到国产里面的,也就是说,即使2025年完成了70%自主化这一目标,我们占到了世界的49%,其中仍然有一部分是在中国的外资企业完成的。3、中国集成电路现在处于什么水平?那么我们能不能达到这一目标呢?或者说,现在处于什么什么水平呢?下图是IC insight发布的2016年全球半导体20强,竟然前20位都没有中国大陆的公司,这是非常罕见的现象。在其他几乎任何一个地球上存在的大型产业,世界前20位都没有中国大陆公司的,几乎找不到。有9家公司营收超过,前20强的门槛是44.。不过大家也不要灰心,2016年中国集成电路产业销售额达到4335.5亿元,同比增长20.1%。我国半导体产业销售额最大的公司是华为旗下的海思半导体,2016年销售额为303亿人民币,折合美元也是大约44.,刚好和第20名的44.55亿美元几乎不相上下。集成电路分成三个部分,设计、制造、封测三个产业销售额分别为1644.3亿、1126.9亿及1564.3亿,增长速度分别为24.1%、25.1%及13%。这里面有一个好消息和一个坏消息,好消息是增速20.1%,这是非常快的,四年翻一倍,8年后就是现在4倍的规模,这是非常惊人的。坏消息是我国集成电路产业这个4335.5亿元销售额包括了在华外资企业。所以要摸清我国集成电路产业的真正实力,还是要看血统纯正的中国公司。我们从设计,制造,封装三个环节依次谈起。本文先只看设计部分。首先是芯片设计,大家都知道,在PC机的时代,Intel和A**垄断了电脑CPU市场,中国公司和他们的差距可以说隔着一个银河系,只能站在地球上仰望外星文明。在21世纪初,可以说中国唯一像样的芯片厂家是珠海炬力科技,做出了mp3芯片,成为世界最大的两家mp3 芯片供应商之一。一家中国芯片公司,在十几年前能够做到这个水平是相当不容易的,然而炬力科技崛起的前提,也是国产MP3品牌在市场上占据了大量份额,那个时候mp3播放器非常昂贵,不要说苹果,三星的mp3了,2004年我购买的北京爱国者公司生产的mp3播放器,价格高达900元人民币,为此省吃俭用了很长一段时间。在消费电子领域无法和美国竞争,中国芯片产业却意外的从电信产业发展中受益,由于巨大中华(巨龙,大唐,中兴,华为)在电信产业的崛起,中国逐渐开始实现了通讯设备制造的自主化,通信设备制造产业的崛起,却意外的给中国带来了一个没有料到的结局,那就是中国的芯片产业开始伴随着中国通信产业崛起开始萌芽。华为的海思,中兴微电子,大唐都成为中国最大的芯片厂家之一。到了手机和平板电脑时代,由于中国本土手机厂家和平板电脑厂家的崛起,中国的展讯,全志,瑞芯微等公司也获得了发展机会。下图是IC insight的报告,全球纯芯片设计公司50强,2009年中国大陆只有一家,也是中国第一家闯入世界50强的——华为旗下的海思公司。2016年增长到了11家,包括海思,展讯,中兴,大唐,南瑞,华大,锐迪科,ISSI,瑞芯微(Rockchip),全志(All winner),澜起科技(Montage)。可以看到前面九名,海思,中兴,大唐都是电信产业出生,南瑞是为智能电网提供芯片,全志,瑞芯微,展讯等是为手机,平板电脑等提供芯片。可见,中国在通信,电网,消费电子产业的发展对上游的带动作用。所以一个国家产业的发展,必然是整体性的,下游发展不起来,上游也一定发展不起来,中国芯片产业不可能脱离中国整体产业升级的大环境而独立发展。2016年,中国已经有了160家芯片设计企业销售额超过了1,可以说芯片设计正在中国全面开花。中国最大的两家芯片设计公司海思和紫光展锐都已经跻身世界前十,2015年海思是世界第六,紫光展锐是世界第十,而且在前十名里面,海思和紫光展锐增长速度最快。2017年第一季度,中国芯片设计产业整体增长高达23.8%,销售额达到351.6亿元,中国自主设计芯片全球市场占有率已经高达全球8%,中国市场占有率达到13%以上。按照中国半导体行业协会的中国芯片前十名,和IC insight的有所不同,下图是2016年中国半导体行业协会公布的中国IC设计公司排名,可以看出,通过紫光集团对展讯和锐迪科的整合,中国大陆已经出现了两家金额超过的本土IC设计巨头,海思和紫光展锐。我们看下这个榜单,相信前三名大家都耳熟能详了:第一名的海思。各位用的华为手机里面就有大量的海思处理器和海思基带芯片,另外买的智能电视,安防系统也有海思的芯片,海思在长时间内将是中国最大的芯片设计公司,未来将随着华为集团的增长而上升。全世界做手机处理器的厂家,苹果,三星,华为,小米,高通,联发科,展讯七家而已。海思目前是中国企业里面最有希望登顶世界第一的,其目标应该是瞄准三星,英特尔,高通世界三强,挑战他们的地位。当然差距还是非常大。世界纯IC设计公司第一名是高通,2016年营收154亿美元,是海思的3.5倍。第二名的紫光展锐是展讯、锐迪科合并之后成立,目前是三星手机处理器和基带芯片除自家产品之外的最大供应商,展锐的任务是战胜联发科。展锐是海思之外国内唯一一家营收超过100亿人民币的公司。请注意,你买的三星手机,主要是中低端系列,里面的芯片是紫光展锐的,我们还是芯片出口国,紫光展锐的芯片伴随三星手机销售到了全世界,是不是觉得有点小激动呢?另外,紫光展锐在印度是份额最大的手机芯片厂家,因为中低端手机大量使用展讯的芯片,在非洲同样是这种情况。第三名的中兴微电子主要是自家的通信设备用的部分芯片,手机芯片也还是外购。第四名的华大半导体就有点意思了,公众平时很少听到这个名字,居然是中国芯片设计公司的第四名。华大半导体是中国IC设计的国家队,隶属于CEC(中国电子信息集团产业集团),CEC是世界五百强,是中国电子产业的国家队,是中国大陆唯一涵盖设计、制造、封装、测试、EDA工具等积体电路完整产业链的企业。当然还是要说,CEC看起来每样都做,但是每一样都做的不怎么样,规模不大,不过CEC的存在是从国家层面保障国家的集成电路能力。第五名的北京智芯微电子国人也很少听说名字,这家公司隶属于国家电网,我们智能电网里面设备用的各种芯片,包括以后电动汽车接入电网,充电桩的芯片等,智芯微电子都有涉及,当然这家公司也不愁没有订单,毕竟电网是自家的产业。第六名的汇顶科技,该公司在指纹识别芯片领域已经做到了世界第二,中国芯片公司在细分领域做到世界第二,这是非常了不起的成就。我们手机上的指纹识别模组想必很多人已经在用了。第七名的杭州士兰微电子,这家公司LED照明驱动IC是其主要业务收入之一,另外杭州士兰微是国内为数不多的IDM企业,也就是设计,生产,封装都做。除了主要的LED照明驱动电路IC业务,士兰微还给家电企业提供变频电机控制芯片。另外MEMS传感器和IGBT产品也研发成功推向市场。第八名的大唐微电子是国家队,现在的主要产品方向是身份证卡和保卡芯片和解决方案,大唐的金融社保卡的市场份额占据第二位,大唐微电子的金融IC安全芯片出货量大约有2亿只。”除此外,大唐微电子也提供行业证卡,如居民健康卡、交通卡、市民卡、教育等方面的安全芯片和解决方案。另外大唐还和荷兰恩智浦成立了中国第一家汽车半导体公司大唐恩智浦,开发新能源汽车电源管理芯片,电机MCU等。所以说白了,大唐是国企,也是做国家的生意为主。第九名敦泰是台湾的设计公司,就不提了。第十名的中星微,主要是做图像处理芯片,摄像头芯片等看完了中国IC设计的前十名有什么感想?这10家公司里面真正算有前途的就五家:海思,紫光(包括展讯,锐迪科),汇顶,中兴,士兰微。例如杭州士兰微2017上半年财报。公司上半年实现营业收入12.98亿元,同比增长22.90%;实现净利润8442.55万元,同比增长243.77%。保持了高增长的势头,利润也开始逐渐恢复。其他五家技术水平一般,发展前景不明。十强以外,还有一些很有意思的中国IC设计公司。首先是存储芯片领域,中国每年进口的集成电路之中,存储芯片和CPU占了大概75%. 可见存储芯片的地位。在存储芯片领域,有两家中国公司在试图进击,一个是兆易创新,一个是长江存储。目前全球存储芯片主要有三类产品,根据销售额大小依次为:DRAM、NAND Flash以及Nor Flash,其中Nor Flash尽管排名第三,但与前两者相比,市场规模仍然较小,仅为30亿美元,而前两者大致在级别和级别。这三个究竟有什么区别呢?DRAM就是我们手机里面的1G,2G…..内存,NAND Flash就是我们手机里面的32G,64G,128G….Nor Flash虽然也是存储,但是容较小,一般是64Mb以下,用于存储一些驱动电路的算法和代码之类,手机,汽车电子,工业控制等领域都会用到,因为很多电路的算法和代码相对复杂,难以全部集成到IC里面,需要用nor flash来进行存储。在Nor flash这个仅有三四十亿美元的小市场里面,我国的兆易创新是世界主要玩家之一,当然这个主要玩家,也就是世界第五。兆易创新2016年8月上市后,应该是半导体存储行业唯一的上市公司。2015年、2016年度兆易创新分别实现营业收入11.89亿元、14.89亿元、分别实现净利润1.42亿元、1.51亿元。到今年,由于nor flash多次涨价,兆易创新一季报业绩增长迅猛。公司一季度营收为4.52亿元,同比增长46.61%;净利润为0.69亿元,同比增长94.20%。涨价原因呢,主要还是Nor flash行业的大佬在逐渐退出,排名第三的美光退出NOR Flash业务,有可能被排名世界第四的台湾华邦接手,排名第二的Cypress关闭中小容量的Nor Flash生产线,加上AMOLED面板对nor flash有需求,因此带来行业景气。另外,兆易创新还做MCU(单片机)产品,用于汽车和,2016年兆易创新的MCU销售收入为1.97亿元,同比增长55.2%。在内存和闪存领域,韩国拥有绝对的优势,而我国的长江存储担负起了打破韩国垄断的使命。存储器领域,DRAM和NAND FLASH,韩国三星和海力士都绝对的霸主,尤其是三星。韩国人在2017年的存储器涨价中大赚特赚,三星电子2017年第一季度净利润高达67.,增长竟然高达46%,接近50%的疯狂增长。到2017年第二季度,三星营收猛增19.8%,净利润增长89%,高达9,不仅打破了自己的最高单季度净利润记录,还首次超过了苹果公司。SK 海力士在2017年第一季度营收384亿人民币,同比增长72%,净利润达116亿人民币,同比增涨324%。华为上半年的闪存门事件,反应出中国在这方面的绝对弱势地位。DRAM是最大的存储器领域,目前全球DRAM存储器价格在疯长,韩国人同样在大赚特赚。2017年第二季度,三星电子、SK海力士、美光科技三家业内巨头DRAM销售额达44.3亿美元,比上季度增长了30.1%。其中三星电子销售19.8亿美元,比上季度增长36.5%,SK海力士销售13.7亿美元,增长28.2%,两家企业市场份额合计占到全球的75.9%。美国美光销售10.,增长22.0%。下图是2017年第一季度的全球市场份额,三星+SK海力士份额为73.5%,美国美光为21%,三巨头为94.5%,剩下的中国台湾三家厂商南亚科,华邦,力晶占了4.6%. 全球其他公司占了0.9%。全球六强之外,在这个仅仅0.9%的市场份额里面,有一家中国大陆的小公司——北京矽成控股的ISSI,这是一家设计公司,在全球DRAM市场排在第八位,不过这个第八位,几乎可以忽略不计。兆易创新曾经试图收购ISSI,进入DRAM领域,毕竟Nor flash市场还是太小,不过收购没有成功。在DRAM领域,ISSI太小了,即使兆易创新收购ISSI成功,也不可能对抗韩系厂家和美光。而在NAND Flash市场,DRAMeXchange的数据显示,三星、东芝、闪迪、海力士、美光和英特尔几乎垄断了全球100%的市场。尤其是三星和海力士,合计占了全球几乎一半的份额。我们可以明显的看出,在DRAM和NAND FLASH领域,中国几乎没有存在感,在这个领域要突破,还是需要靠国家队。4、集成电路的全球大战,一直很激烈2015年7月,中国紫光集团曾经向全球第三大DRAM厂商,美国美光科技,提出230亿美元的收购要约。结果被拒绝,背后就是美国**的阻挠。为什么要收购美光呢?韩国太强大了,不管是DRAM领域还是NAND FLASH,美光相对于韩系的三星和海力士,都处于弱势地位,尤其是在DRAM领域,美光的市场份额在韩国竞争下呈现不断下跌的态势,从2016年的28%下降到2017年上半年的18%左右。从营业利润率来看,三星DRAM的营业利润率高达40%这个水平,美光只有20%这个水平,三星只要一降价,美光就是生死存亡,可以说三星完全掌握了美光的生死。其实紫光和美光联手研发,一边有钱,一边有技术,是中美双赢的局面,奈何遏制中国的技术进步是美国更高层面的战略,注定双方联合困难重重。虽然紫光至今没有放弃和美光合作,但是目前已经被逼迫走上自主研发制造的道路,没有别的路可以走。目前存储器自主研发的国家队是紫光集团控股的长江存储。日,长江存储公司成立,紫光集团拥有51%的股份,另外的股份由国家大持有25%,湖北省地方**的基金持有24%,武汉新芯公司为长江存储的全资子公司。武汉新芯公司是湖北省和武汉市**2006年为了进军集成电路制造领域而成立的研发+制造一体的企业,实际上武汉新芯2014年底已经和美国的Cypress半导体公司开始联合研发NAND Flash技术,但是业界并不看好,因为NAND Flash被三星,海力士,东芝,美光四家垄断,不要说新芯公司研发实力不足,Cypress实力也不够。因此通过和Cypress和共同研发,武汉新芯已经有一部分的自主研发力量,只是非常弱小,这是中国自主研发存储器的火种。长江存储成立之后,由于大量资金注入,在坚持自主研发的同时,开始大量从中国台湾和韩国挖人,如果留意最近的中国台湾和韩国的科技新闻,会发现他们的媒体经常抱怨半导体人才被中国大陆以高薪诱惑流失。紫光从中国台湾挖了多少重量级人才过来呢?紫光集团全球执行副总裁高启全,他是紫光集团董事长赵伟国2015年10月亲自从台湾挖过来的重量级人物,高启全被称为台湾DRAM教父,他是本文前面提到的世界第一大NOR flash公司旺宏的创始人,同时也是台湾第一,世界第四大DRAM公司南亚科的总经理。同时还是南亚科和英飞凌的合资公司华亚科的董事长(华亚科目前已经被美国美光并购)。是台湾半导体产业的重量级人物。很多台湾媒体把高启全和梁孟松相比,梁孟松从台积电跳槽去了三星后,三星的代工制造业务突飞猛进,对台积电造成了很大威胁,制程竟然反超了台积电,优先量产14nm,一度还分食了台积电的苹果芯片订单。2015年高启全宣布退休后,加入紫光担任全球执行副总裁。被台湾媒体视为和梁孟松一样的叛将。事实是,高启全此人有无大中华情节不得而知,但是从他担任紫光副总裁之后接受记者采访的言论来看,他更多的是不满在台湾发展空间狭小,根本不可能对抗一生的敌人韩国三星。高启全今年接受记者采访时对媒体说,“1985年,英特尔正式退出DRAM领域,在经历了日本、韩国积极投入,后来者居上,韩国最终坐稳了第一把交椅。台湾在 2008 年成立台湾创新内存(TMC/TIMC)计划集中发展 DRAM 产业资源,但终究因为资金问题未能如愿,原本 5000 亿新台币的资金需求,台湾**仅提供了 80亿,远远达不到。他强调,“现在唯一有机会成为全球抗衡三星势力的只有大陆,紫光会把这梦化为具体的实践!”一定要有人扮演在全球平衡三星的势力,目前只有大陆有能力有资金投入进来,长江存储就是基于这个出发点而诞生,也是大基金唯一真正存储器企业。”从高启全的话可以反应出他内心的想法,就是要在产业里面做出一番事业,所以,只要我们提供的平台够大够好,不管他是什么**立场,一样可以为我所用,中国台湾的舞台太小了。除了高启全,紫光集团还挖来了晨星创办人杨伟毅出任紫光旗下长江存储公司CTO,又延揽晶圆代工厂联电前CEO孙世伟,担任全球执行副总裁一职。这两位都是台湾半导体业界鼎鼎有名的大佬级人物,像晨星,当年就是和联发科并列的台湾两大芯片研发企业之一,后来晨星被联发科吞并。台湾联电更是台湾仅次于台积电的是第二大集成电路制造厂,2016年销售额44.5亿美元,对比下中芯国际2016年的销售收入只有29亿美元多点。目前长江存储在同时进行NAND FLASH和DRAM的研发,根据2017年4月高启全接受记者采访时透露,“长江存储的研发团队里面,美国人、日本人、韩国人都有,绝不是只有挖台湾地区工程师,长江存储内部是规定要用英文沟通,因为外籍主管很多,以国际化的规格在打造企业。”现在的武汉新芯约1,200人,另外,长江存储成立至今也招募将近700人,共计1900人左右。长江存储目前研发人员总共约500人,其中来自中国台湾的研发人员约50名。根据2017年9月的消息,长江存储将会在美国设立研发中心,并且趁着日本东芝在处于出售状态的机遇,挖角日本的存储器研发人才,日本很多年轻的工程师,受制于日本职场论资排辈文化的压制,薪资和发展通道上本有很多不满,加上东芝已经风雨飘摇自顾不暇,在中国高薪诱惑下,必然会有人加盟。目前长江存储的重心放在3D NAND flash的开发上面,同时也在推进20/18nm的DRAM开发。NAND Flash肯定是长江存储最先量产的产品,因为传统2D转3D NAND技术后,半导体机台设备几乎都要换新,所以这时候投入是对的,每一个存储器阵营都站在同一个出发点。而DRAM技术,每转进新一代制程技术仅增加20%的半导体机台设备,意思是,既存的半导体大厂的多数机台设备都已经折旧光了,新加入DRAM技术的人去买新设备来生产,成本非常贵,竞争力会很差。从这个角度而言,中国要做好在存储器领域长期烧钱的准备。长江存储现在研发进度如何?根据长江存储 CEO 杨士宁介绍,其 32 层 3D NAND 芯片顺利实现了工艺器件和电路设计的整套技术验证,通过电学特性等各项指标测试,达到预期要求,2017年底将提供样片,继续向64 层 3D NAND 发展,乐观估计2019年量产。目前韩国三星已经在2017年量产64层 NAND,可以看出中国和韩国的技术差距在2年,2年看似很短,其实在竞争激烈瞬息万变的市场,已经是极大的差距了。抗韩将是长期的进程。但是,大家也不要觉得韩国半导体不可战胜,事实上,韩国人在半导体领域表现强势的也就是NAND FLASH和DARM存储器领域,以三星为首的韩国公司早在上个世纪九十年代就开始了存储器的研发,早了我们二十年,我们要想超过他们,当然必须付出时间的代价,这个时间不是三五年,能够十年追上就已经非常了不起。另外,韩国虽然存储器强大,但在存储器以外的其他领域,除了三星手机自产处理器和基带芯片外。由于都不是大集团研发,韩国的芯片设计产业在中国的冲击下衰退非常严重。以2017年上半年为例,根据韩国媒体Business Korea的报道,在韩国上市的韩国前15大IC设计公司中,有10家上半年营业利润出现下降,50%的企业出现亏损,营收和利润都增长的只有两家。原因就是中国冲击,例如液晶面板上面的驱动芯片,例如手机和平板电脑上的触控芯片,以及摄像头等用的中低端图像传感器。全球显示面板向OLED转移的趋势已经不可逆,我国有一家做OLED驱动芯片的公司就在高速增长,那就是中颖电子,2017年上半年,中颖电子公司实现营业收入3.12亿元,同比增长30.65%;净利润为6208.01万元,同比增长61.8212%;为0.30元。因此,全球目前只有中国的疯狂的投入存储器的研发和制造,韩国人在存储器领域未来被颠覆,只有可能是被中国,确切的说的是长江存储公司。5、未来的希望:寒武纪为什么要特别提一下寒武纪,是人类所有产业发展的大势所趋,在这个领域,专用芯片将会成为未来的主流。几乎所有的ICT科技公司,不管是国内的百度,阿里,腾讯,华为,还是美国的谷歌,facebook,亚马逊,微软,都在朝人工智能方向发展。2017年8月,由中国科学院计算技术研究所(中科院计算所)**霁、陈天石两兄弟创立的寒武纪科技(CambriconTechnologies)宣布完成阿里巴巴领投的1亿美元A轮,此轮融资令寒武纪估值达到10亿美元。这也是中国第一家集成电路产业的(估值超过10亿美元),这可以算作一个里程碑。值得一提的是,寒武纪团队成员的平均年龄只有25岁,很多骨干成员在校期间已开始从事相关领域的工作。创始人**霁和陈天石是兄弟俩,都是学霸。**霁14岁进入中科大少年班,在创立寒武纪前,**霁在大学的最后一年,就参与了中国第一块通用CPU芯片龙芯1号的研制项目,2002年,**霁来到了中科院计算所,跟随现在的龙芯公司董事长胡伟武研究员硕博连读,成为当时龙芯研发团队中最年轻的成员。博士毕业后,他留在了计算所。25岁时,**霁就已经成为8核龙芯3号的主架构师。他在2015年入选《麻省理工科技评论》35岁以下的全球最佳35名创新人士。非常有意思,寒武纪推出的人工智能芯片型号名字叫DianNao,也即是中文电脑的拼音,目前DianNao已衍生出1A、1H等多个型号。DianNao这个型号名字来自寒武纪研发团队里一位法国人,这个法国人叫OlivierTemam,来自法国国家信息与自动化研究所(Inria),他建议说,与其取一个平淡的英文名字,还不如反其道而行用中文的拼音来命名,这样对外国人来说是“外语”,他们反而会觉得十分“洋气”。最值得一提的是,DianNao芯片不仅是寒武纪的自主架构,而且是寒武纪自主开发的指令集,名字也很有意思,叫DianNaoYu(电脑语), 这是世界首个指令集,DianNaoYu指令集的论文在2016年的计算机体系结构领域顶级国际会议ISCA2016(International Symposium on Computer Architecture)所接收,其评分排名所有近300篇投稿的第一名。具有突破性的意义。之前中国自主研发的龙芯芯片,也是使用的MIPS指令集免费授权的形式,虽然可以自主修改,也不会被限制,但是使用指令集还是来自国外。用中科院计算所的话来说意义是这样的“指令集是计算机软硬件生态体系的核心。Intel和ARM正是通过其指令集控制了PC和嵌入式生态体系。寒武纪在深度学习处理器指令集上的开创性进展,为我国占据智能产业生态的领导性地位提供了技术支撑。”寒武纪人工智能芯片和传统的通用处理器如何比较?寒武纪是人工智能的专用芯片。请注意专用两个字,因此寒武纪的芯片和通用处理器并非替代关系。由于CPU和GPU基本框架结构都不是为人工智能设计,如果要用通用处理器搭建一个人脑规模突触的神经网络,可能需要建一个电站来给它供电。AlphaGo下一盘棋动用了1000个CPU和200个GPU,每分钟的电费就高达,而网络规模只有人脑的千分之一。”寒武纪AI芯片恰恰解决了这一问题——它能在计算机中模拟神经元和突触的计算,对信息进行智能处理,还通过设计专门存储结构和指令集,每秒可以处理160亿个神经元和超过2万亿个突触,功耗却只有原来的十分之一,未来甚至有希望把整个AlphaGo的系统都装进手机。其他的FPGA方案虽然迭代快,但从计算速度和能耗比来说,和专用的人工智能芯片相比仍然有差距。因此除了寒武纪以外,其他国外公司也在跟踪寒武纪的研究成果,比如谷歌的TPU。寒武纪的AI芯片在两个大型产业都可以有广泛的应用,一个是云端,一个是终端。在目前蓬勃发展的情况下,云端服务器面临更大的计算压力,AI芯片逐渐必不可少。另外终端的智能化程度和计算要求不断提升,也需要使用AI芯片。日,华为在德国IFA展上发布麒麟970处理器,首先用于华为Mate 10智能手机上,虽然没有公开宣布,但其背后的AI芯片就是来自寒武纪,麒麟970整合的人工智能芯片,华为称之为NPU(NeuralProcessingUnit,神经处理单元)搭上了华为这条大船,寒武纪的销售额将会迅速增加,目前猜测,华为和寒武纪采取的是IP授权的形式,寒武纪作为全球第一家人工智能芯片公司,也是全球第一家大规模量产人工智能芯片的公司,同时芯片架构和指令集完全自主,在未来大有可为。我现在就盼着寒武纪什么时候上市了,人工智能会是又一个超级产业,理论上所有的硬件都会需要实现人工智能深度学习功能。半导体行业,美国超级强势,韩国在存储领域优势大,欧洲有三家一流的半导体公司,NXP,英飞凌和意法半导体,其中NXP在和高通谈并购,如果高通并购NXP并购成功,那么欧洲只剩下两家了。日本有三家一流半导体公司,瑞萨电子,索尼的CMOS图像芯片和东芝半导体。这其中索尼的CMOS图像处理芯片是近年来日本公司几乎仅有的实现大逆转的产业,索尼凭借图像处理芯片**提升了市场份额,获得了大量利润。东芝在寻求出售,等东芝出售成功,那么日本也只剩2家半导体公司。我们可以看到,美国超级强势,中国,韩国都在上升,欧洲和日本在小幅衰退,除此之外,另外一个衰退比较严重的是台湾地区了,台湾地区半导体协会预估2017年台湾地区半导体产业整体产值较2016年小幅成长1%,而2017年全球半导体市场规模将较2016年成长9.8%,也就是台湾“生命线”半导体产业世界份额在不断下降。以整个半导体产业的产值比较,2017年上半年中国台湾为新台币11440亿元,大陆约新台币9900亿元,台湾地区半导体产业险胜,但中国大陆在整个半导体产业发展速度明显超过台湾,根据中国半导体行业协会统计,月中国集成电路产业销售额为2201.3亿元,同比增长19.1%,而中国台湾呢,以2017年第二季度为例子,是衰退4.8%。中国大陆在半导体的设计和封测方面均已超越中国台湾,台湾在IC产业唯一有优势的还是制造业,台湾 2016年GDP 大约为5600亿美元左右,而台积电的半导体制造一年贡献100亿美元净利润,另外提供数万个年薪40的岗位,以及大量税收,以台积电为首的半导体制造业不愧是台湾经济的基石。台湾地区有三家半导体公司进入全球20强,和日本,欧洲并列都是3家。其中2家是制造(台积电,台联电),1家是设计(联发科) 2017年上半年台湾地区IC设计的产值为新台币2904亿元、大陆为新台币3735亿元,大陆已经在IC设计产业追过台湾;IC制造业领域则是台湾半导体的大本营,比较2017年上半两岸的情况,台湾IC制造的产值为新台币6268亿元、大陆产值为台币2570亿元,台湾守住优势,
在IC封装和IC测试方面,2017年上半年台湾的IC封测产值为新台币2268亿元,大陆产值为新台币3600亿元,这部分大陆也已经超越台湾。中国大陆半导体产业的进步有目共睹。2017年上半年,中国大陆芯片设计业同比增长21.1%,销售额为830.1亿元,继续保持世界最快增长速度。对中国的芯片发展要抱有信心,未来海思,紫光,寒武纪三大势力将成为中国芯片产业的主力军,寒武纪虽然现在销售额不多,也还没有开始盈利,但是这家公司必将崛起成为一方诸侯。寒武纪需要解决的是商业经验问题,创始人是中科院搞技术出身,在商业市场搏杀,需要有商业经验积累和助阵,这是寒武纪需要解决的问题。在三巨头以外,很多专业领域的中国芯片供应商也会崛起,例如提供显示面板驱动芯片的中颖电子,提供指纹识别芯片的汇顶科技等等。另外呢,在国有企业大军里面(不要鄙视国企,紫光也是国企),也会有很多像大唐微电子,华大这样的芯片公司来保证国家安全,比如下面这则日的新闻,华大发布的北斗定位芯片。北斗产业以后会是一个大型产业。再比如应用于超级计算机的申威芯片等等。实事求是的说,这里面大多数企业商业上不会很成功,例如像大唐这样的国企,主要做各种金融和社保的芯片,虽然公司一直亏损,国家也得养着。当然北斗芯片可能是个例外,因为北斗未来会成为一个大产业。还有像中国电子科技集团下面的中科芯公司,这家公司2008年在无锡成立,我们最近天上在对接的天舟一号飞船的电子控制防辐射芯片,就是来自中科芯公司,这也是为了保证自主化和国家安全,但是航天飞行器在产业规模上注定不会像海思,紫光,寒武纪的市场那么大。另外网友比较关注的我国超级计算机上用的国产芯片,例如全球速度最快的神威太湖之光超级计算机,芯片就是国产化的申威,指令集和架构都是在美国DEC公司的Alpha架构下扩展而来,但是这款芯片只适用于超算领域,在民用市场由于生态问题和性能问题,不会有竞争力。因此也是小众芯片。另外就是龙芯了,胡伟武博士是个坚持自主研发的人,他也培养出了寒武纪创始人**霁,培养出了一批自主研发芯片的人才,我觉得这才是龙芯的最大贡献。至于在商业化上面,龙芯几乎没有什么希望,建立生态必须要有强大的商业实力和地位,目前龙芯芯片只能在一些专业领域,例如北斗卫星上用的防辐射芯片,或者一些专用领域比如服务器,工控,嵌入式控制等等。龙芯能在这些领域占据较大市场份额,就是一种成功了。龙芯2015年销售首次过亿元人民币,是一家非常弱小的公司,2016年相信销售额也是1亿元多点的规模,而2016年中国销售额过的芯片设计公司有160家,龙芯在里面毫不起眼。 胡伟武是个技术人才,龙芯现在的待遇,以及类似科研院所和国企的运行体制,也暂时无法获得优秀的高端商业人才。龙芯在未来十年能够做到,20亿人民币就很不错了。即使到2027年能做到100亿人民币的规模,10年增长100倍,到那个时候龙芯也进不了中国芯片的第一集团。中国芯片产业的未来必须要走商业化可盈利的路,从这条路来看,只有以海思,紫光,寒武纪为首的国产芯片公司,以及华大,大唐,士兰微,汇顶科技等第二梯队,以及未来可能成长起来的第三梯队才是中国芯片设计产业的未来。而芯片设计这个产业,从中国,美国,欧洲,韩国,日本,中国台湾六强的发展趋势来看,中国保持现状20%的发展速度,每四年翻一倍,到2025年将是现在的4倍,是未来美国最大的挑战者,韩国依靠对存储芯片的高强度,将保持世界列强地位。中国紫光的存储芯片2019年才能够量产64层的NAND Flash,那个时候距离三星和海力士还是有技术差距,所以短期内韩国存储芯片产业是打不垮的。DRAM目前还不知道什么时候能量产。而欧洲,日本,中国台湾,由于其下游消费电子品牌的衰落,不可避免会影响到上游芯片的产值,这其中最危险的是台湾地区,因为欧洲和日本还有蓬勃发展的汽车电子产业,消费电子这边衰落了,还可以从汽车那边来弥补。例如日本,虽然东芝在衰落,但是瑞萨电子的汽车业务发展就挺好。格上财富:在登记的,十年深度研究,甄选、PE/VC、等高端,为您的保驾护航!《为什么中国人迟迟搞不出芯片?终于有人讲透了!》 精选三当地时间16日,一记重拳向中兴通讯砸下。美国商务部表示,由于中兴通讯违反了曾与美国**达成的和解协议,7年内禁止美国企业向中兴通讯出口任何技术、产品。招商电子分析称,中兴通讯的有基站、光通信及手机,而芯片在这三大领域均存在一定程度的自给率不足。若真的禁运,中兴危矣。专家称,美国制裁中兴,是警钟,也是集结号。“我们需要反思,但也不能让步。集结号已经吹响,国产芯片何时能上战场?”每一步都是高难度操作缺“芯”缺在哪?以此次中兴通讯被制裁的用于光通讯领域的光模块为例,其主要功能是实现光电及电光转换。光模块中包括光芯片,即激光器和光探测器,还有电芯片,即激光器驱动器、放大器等。低速的(≤10Gbps)光芯片和电芯片实现了国产,但高速的(≥25Gbps)光芯片和电芯片全部依赖进口。为何缺“芯”?首先来了解一下“芯片的诞生”。中国科学院西安光机所副研究员、中科创星创始米磊介绍,芯片核心产业链流程可以简单描述为设计—制造—封装。其中有三个关键步骤:第一,提炼高纯度二氧化硅,做成比纸还薄的晶圆;第二,在晶圆上用激光刻出数十亿条线路,铺满几亿个二极管和三极管;第三,把每片晶圆切割封装好——目前指甲盖大小的芯片里能集成150亿个晶体管。每一步,都需要极精细操作。“芯片的制造如同用乐高盖房子。先有晶圆作为地基,再层层往上叠,最终完成自己想要的造型(即各式芯片)。”米磊说,做晶圆需要一种特殊的晶体结构——单晶,它可以像原子一样一个挨着一个紧密排列,保证基底平整。要做出单晶的晶圆,就得对原料硅进行纯化和拉晶。拉晶过程中,“要用到单晶硅生产炉、切片机、倒角机等多种设备和材料,其中90%需要进口。”陕西光电子集成电路先导院总经理张思申介绍。“还有一个卡住我们的,就是芯片纳米级工艺。”米磊说,当前国际上可达到的芯片量产精度为10纳米,我国能达到的精度为28纳米,还差两代。“而且,关键原材料和设备还都是进口。”芯片制造难,也烧钱。前芯片行业从业者王岩(化名)告诉科技日报记者,做芯片“投入几十个亿可能就听个响”。制造芯片需要实践,但芯片的实践和试错成本太高,往往一颗芯片就能决定一家公司的生死。如果投入无法获得对等产出,这种耗资巨大的试错和实践就不会持久。“没有持续的实践,技术积累也就是空谈。”而如果没有实践中的经验积累,那么设计制造芯片过程中出错率高,产出率也差,形成恶性循环。美国出了张“大王”“缺芯现状非短期所能改变,要有耐心。”在18日晚由中国计算机学会青年计算机科技(CCFYOCSEF)举办的一场特别论坛上,中国工程院院士李国杰表示,国家芯片水平从某种程度上反映了国家的整体水平。“从设计、加工到设备配套,芯片产业链漫长,涉及领域广,尤其需要经验的累积。”李国杰坦言,“不是说砸钱下去就能把差距追平。”中科院计算技术研究所研究员包云岗认为,差距的形成和拉大,在一定程度上是由于我国错过了一个时代。上世纪七八十年代,国际芯片产业开始发展并迎来腾飞。“每种芯片发展到今天这样的成熟度,差不多需要万人/年的投入,而且是长期投入。”我国芯片产业根基薄弱,国际环境也不好。中科学计算技术研究所研究员、龙芯处理器负责人胡伟武感叹,没想到美国这么快就出了张“大王”。“如果禁运发生在五年后,我们或许能应对得更加从容。”何出此言?胡伟武指出,在国际上,通用CPU的性能于2010年左右已达到了天花板;而我国自主研发的通用CPU性能,也预计在年左右逼近天花板。再过五年或稍长一点时间,围绕自主芯片的生态也可初步形成。“现在主要有两个生态体系,一个是英特尔加微软,一个是ARM加安卓。在我国一些特殊领域,如能源、交通、金融、电信和国家安全中,国产芯片已经得以应用;再过若干年,到开放市场上或也可以一战。”胡伟武判断。不要等“做到跟国际水平一样”才用在18日晚的论坛上,主持人展示出了一张看起来有些“刺眼”的图:根据一份分析报告,在计算机系统、通用电子系统、通信设备、内存设备和显示及视频系统中的多个领域中,我国国产芯片占有率为0%。李国杰院士反复强调一句话:自主芯片产业发展需要应用支撑。“这个方面,国家过去有些动摇,态度不是很鲜明。以前想过启动**采购,后来也没有。”李国杰说,“发展自主芯片,不要想着什么时候芯片做得跟国际水平一样好了才用。你不用它,怎么发现问题,怎么不断改进?”技术需要迭代;要迭代,就得经过市场的检验。胡伟武建议,要加大自主研发的元器件推广应用力度,给国产芯片更大空间。因为,没有市场,做出来就是白做。“应用”对芯片的发展究竟意味着什么?胡伟武打了个比方:国产芯片现在在一楼,想努力去往二楼,可是没梯子。“就算不给梯子,给条绳子也可以,至少让我们有东西能借力爬上去。”魔鬼藏在细节中,而细节,藏在应用中。缺少应用,也就难以进行针对性改进,“二楼”就变得可望而不可即。八年来,无锡江南计算机研究所高级工程师程华一直从事国产关键软硬件的评测和自主可控度评估工作。从2010年开始,她每年都会将三大国产品牌的最新款处理器与国外芯片进行对比。到2014年,基于部分国产处理器的整机性能已经追平或超越基于英特尔奔腾4双核处理器(主频3.2GHz)的整机性能。“我一直在用‘龙芯’的电脑,我觉得挺好。”来源:科技日报【此内容为优化阅读,进入原网站查看全文。如涉及版权问题请与我们联系。3】 产品建议与投诉请联系:《为什么中国人迟迟搞不出芯片?终于有人讲透了!》 精选四作者:宁南山来源:宁南山(ningnanshan2017)对于美制裁中兴一事,商务部再次强调,美方行径引起了市场对美国贸易和投资环境的普遍担忧,美方的行为表面针对中国,但最终伤害的是美国自身,不仅会使其丧失数以万计的就业机会,还会影响成百上千的美国关联企业,将会动摇国际社会对美国投资和营商环境稳定的信心。希望美方不要自作聪明,否则只会自食其果。但我们同样也不能否认的是还是老生常谈的问题:虽然这些年国内集成电路产业发展突飞猛进,自给率也在逐渐提高,但基础技术和底层产品跟美国依然还有很大差距。集成电路产业试错成本高、排错难度大,对从业人员的素质要求极高,但现阶段国内教育过分重视知识的记忆而忽略逻辑和方法,高素质人才培养上仍有欠缺,拖慢了“芯痛”毛病的治疗。中国的经济升级,最大的两个领域是汽车制造工业和集成电路工业。反过来说,我们要实现最终打垮西方列强,也就是要在这两个超级产业完成逆袭。1、美国的立国之本是ICT产业这个地球上最强大的国家美国,它有哪些百亿美元利润级别的公司?除开能源和金融行业以外,有大约17家:Facebook,通用电气,IBM,思科,英特尔,宝洁,强生,微软,苹果,沃尔玛,迪士尼,通用汽车,甲骨文,Alphabet(谷歌母公司),Verizon,ATT,Comcast。再具体一点,零售业1家,日化业2家,娱乐业1家,汽车业1家,其他制造业(通用电气)1家,总共6家,而剩下的11家都在ICT领域(ICT指的是信息和通信技术,是电信服务、信息服务、IT 服务及应用的有机结合)。17家百亿美元净利润公司竟有11家在ICT领域!因此可以说,ICT产业已经成了美国的立国之本了——谷歌,亚马逊,脸书,思科,IBM,英特尔,微软,甲骨文,Verizon,ATT为美国贡献了巨大的利润。美国的强大是什么撑起来的?是这些伟大的公司。反过来说,这些公司没有了,强大的美国也就不存在了。1945年,日本和德国都还有几千万人,日军在战场上不过阵亡了二百多万人,为什么完全无力抵抗了?因为本土的工业公司都被摧毁了,工业生产持续不下去了,强大的力量也就不存在了。而在美帝立国之本的ICT领域,很明显,中国是美国的最大挑战者:中国移动,华为,中兴,阿里,百度,腾讯,网易,小米,浪潮,紫光等不仅在中国本土获得了优势,而且在对外扩张中也攻城略地,同时这些公司大多数净利润超过10亿美元。要知道,全球净利润超过10亿美元的公司全部算在一起也就是三四百家。这也是为什么美国对中国集成电路产业如此关注的原因。集成电路是ICT领域的上游技术,是硬件的基石,如果中国集成电路产业也起来了,受到冲击最大的还是美国,而这是美国的核心领域之一。看下图,世界集成电路三强:英特尔,三星,高通。光是高通和英特尔两家,每年就能带给美国八九百亿美元的营收,养活数万美国工程师,还能带来一百多亿美元的净利润。除了英特尔和高通,美国还有德州仪器,Nvidia,博通,美光等一大批半导体公司。这个产业对美国的重要可想而知。2、中国为什么对集成电路的需求那么大?中国目前每年进口的工业品,只有两个大类超过了500亿美元,一个是汽车和零部件,我们每年进口额达746.1亿美元,另外一个就是大家熟知的集成电路了。中国每年进口的工业品中,集成电路遥遥领先所有其他工业品,排在第一位,其进口金额高达2271亿美元,是第二名的汽车及其零部件的三倍!我们看看下面一组数字,在过去的七年,我们的进口替代进行的如何?答案是令人遗憾的。和其他行业我国制造能力逐渐上升,逆差逐渐减少不同,集成电路的逆差在过去七年处于不断上升的状态,从2010年的1277.4亿美元上升到了2016年的1657亿美元。中国为什么集成电路的进口量这么大?首先我们要知道集成电路这个产业,全球市场容量有多大?不同的机构有不同的数据,都稍微有误差,我们就以IHS的数据为例子, 2016年全球半导体市场规模达到3389.3亿美元,同比小幅增长1.1%。当然,全球市场规模的数据各家机构不一样,有的是3300多亿美元,有的是3400多亿美元,不过基本是在这个区间。各位把这个数字,和我国每年进口2271亿美元集成电路的数字对比下,我国一年的进口额是全球市场的67%,这并不奇怪,因为全球90%的笔记本电脑,90%的智能手机,还有其他的大量电子设备,都是在中国制造,中国世界工厂的名称,不是吹出来的,而是实实在在的。因此,在我国集成电路产业世界份额达到全球70%之前,我们都是要进口集成电路的。我国进口集成电路多,并且还在不断增长,一方面固然是我国集成电路产业与美国,欧洲,韩国,日本相比差距巨大,另一方面是因为我们下游的制造业和自主品牌发展太迅猛,世界市场份额不断向中国品牌集中所致。以2017年为例,中国品牌智能手机已经占到世界份额50%左右,而苹果和三星手机也大多是在中国制造。基于这个现实,中国不仅是世界制造中心,而且在下游的消费电子品牌的份额也在呈现向中国品牌集中的趋势,所以相当长一段时间内,我国还会维持集成电路高进口额的趋势。所以中国***在2015年发布的《中国制造2025》的报告里面说,2020年中国芯片自给率要达到40%,2025年要达到50%,这其实是一个非常高的目标,因为这意味着2025中国集成电路产业规模占到全世界35%,也就是超过美国位列世界第一。当然这个是指总体产值,就产业结构而言,仍然是美国在高端,中国在中低端和部分高端。如果按照工信部的规划更激进,2025年要达到70%芯片自主化,也就是中国集成电路产业规模要占到全球49%, 这意味着什么呢?2025年中国集成电路产业从产值来说将是世界最高的国家,不仅能够供给全中国的需要,而且还要抢占相当一部分的世界市场。不过我们也要注意,不管是***还是工信部的规划,都是把在华外资企业算到国产里面的,也就是说,即使2025年完成了70%自主化这一目标,我们占到了世界的49%,其中仍然有一部分是在中国的外资企业完成的。3、中国集成电路现在处于什么水平?那么我们能不能达到这一目标呢?或者说,现在处于什么什么水平呢?下图是IC insight发布的2016年全球半导体20强,竟然前20位都没有中国大陆的公司,这是非常罕见的现象。在其他几乎任何一个地球上存在的大型产业,世界前20位都没有中国大陆公司的,几乎找不到。有9家公司营收超过100亿美元,前20强的门槛是44.55亿美元。不过大家也不要灰心,2016年中国集成电路产业销售额达到4335.5亿元,同比增长20.1%。我国半导体产业销售额最大的公司是华为旗下的海思半导体,2016年销售额为303亿人民币,折合美元也是大约44.5亿美元,刚好和第20名的44.55亿美元几乎不相上下。集成电路分成三个部分,设计、制造、封测三个产业销售额分别为1644.3亿、1126.9亿及1564.3亿,增长速度分别为24.1%、25.1%及13%。这里面有一个好消息和一个坏消息,好消息是增速20.1%,这是非常快的,四年翻一倍,8年后就是现在4倍的规模,这是非常惊人的。坏消息是我国集成电路产业这个4335.5亿元销售额包括了在华外资企业。所以要摸清我国集成电路产业的真正实力,还是要看血统纯正的中国公司。我们从设计,制造,封装三个环节依次谈起。本文先只看设计部分。首先是芯片设计,大家都知道,在PC机的时代,Intel和A**垄断了电脑CPU市场,中国公司和他们的差距可以说隔着一个银河系,只能站在地球上仰望外星文明。在21世纪初,可以说中国唯一像样的芯片厂家是珠海炬力科技,做出了mp3芯片,成为世界最大的两家mp3 芯片供应商之一。一家中国芯片公司,在十几年前能够做到这个水平是相当不容易的,然而炬力科技崛起的前提,也是国产MP3品牌在市场上占据了大量份额,那个时候mp3播放器非常昂贵,不要说苹果,三星的mp3了,2004年我购买的北京爱国者公司生产的月光宝盒mp3播放器,价格高达900元人民币,为此省吃俭用了很长一段时间。在消费电子领域无法和美国竞争,中国芯片产业却意外的从电信产业发展中受益,由于巨大中华(巨龙,大唐,中兴,华为)在电信产业的崛起,中国逐渐开始实现了通讯设备制造的自主化,通信设备制造产业的崛起,却意外的给中国带来了一个没有料到的结局,那就是中国的芯片产业开始伴随着中国通信产业崛起开始萌芽。华为的海思,中兴微电子,大唐都成为中国最大的芯片厂家之一。到了手机和平板电脑时代,由于中国本土手机厂家和平板电脑厂家的崛起,中国的展讯,全志,瑞芯微等公司也获得了发展机会。下图是IC insight的报告,全球纯芯片设计公司50强,2009年中国大陆只有一家,也是中国第一家闯入世界50强的——华为旗下的海思公司。2016年增长到了11家,包括海思,展讯,中兴,大唐,南瑞,华大,锐迪科,ISSI,瑞芯微(Rockchip),全志(All winner),澜起科技(Montage)。可以看到前面九名,海思,中兴,大唐都是电信产业出生,南瑞是为智能电网提供芯片,全志,瑞芯微,展讯等是为手机,平板电脑等提供芯片。可见,中国在通信,电网,消费电子产业的发展对上游的带动作用。所以一个国家产业的发展,必然是整体性的,下游发展不起来,上游也一定发展不起来,中国芯片产业不可能脱离中国整体产业升级的大环境而独立发展。2016年,中国已经有了160家芯片设计企业销售额超过了1亿元人民币,可以说芯片设计正在中国全面开花。中国最大的两家芯片设计公司海思和紫光展锐都已经跻身世界前十,2015年海思是世界第六,紫光展锐是世界第十,而且在前十名里面,海思和紫光展锐增长速度最快。2017年第一季度,中国芯片设计产业整体增长高达23.8%,销售额达到351.6亿元,中国自主设计芯片全球市场占有率已经高达全球8%,中国市场占有率达到13%以上。按照中国半导体行业协会的中国芯片前十名,和IC insight的排名有所不同,下图是2016年中国半导体行业协会公布的中国IC设计公司排名,可以看出,通过紫光集团对展讯和锐迪科的整合,中国大陆已经出现了两家金额超过100亿人民币的本土IC设计巨头,海思和紫光展锐。我们看下这个榜单,相信前三名大家都耳熟能详了:第一名的海思。各位用的华为手机里面就有大量的海思处理器和海思基带芯片,另外买的智能电视,安防系统也有海思的芯片,海思在长时间内将是中国最大的芯片设计公司,未来将随着华为集团的增长而上升。全世界做手机处理器的厂家,苹果,三星,华为,小米,高通,联发科,展讯七家而已。海思目前是中国企业里面最有希望登顶世界第一的,其目标应该是瞄准三星,英特尔,高通世界三强,挑战他们的地位。当然差距还是非常大。世界纯IC设计公司第一名是高通,2016年营收154亿美元,是海思的3.5倍。第二名的紫光展锐是展讯、锐迪科合并之后成立,目前是三星手机处理器和基带芯片除自家产品之外的最大供应商,展锐的任务是战胜联发科。展锐是海思之外国内唯一一家营收超过100亿人民币的公司。请注意,你买的三星手机,主要是中低端系列,里面的芯片是紫光展锐的,我们还是芯片出口国,紫光展锐的芯片伴随三星手机销售到了全世界,是不是觉得有点小激动呢?另外,紫光展锐在印度是份额最大的手机芯片厂家,因为中低端手机大量使用展讯的芯片,在非洲同样是这种情况。第三名的中兴微电子主要是自家的通信设备用的部分芯片,手机芯片也还是外购。第四名的华大半导体就有点意思了,公众平时很少听到这个名字,居然是中国芯片设计公司的第四名。华大半导体是中国IC设计的国家队,隶属于CEC(中国电子信息集团产业集团),CEC是世界五百强,是中国电子产业的国家队,是中国大陆唯一涵盖设计、制造、封装、测试、EDA工具等积体电路完整产业链的企业。当然还是要说,CEC看起来每样都做,但是每一样都做的不怎么样,规模不大,不过CEC的存在是从国家层面保障国家的集成电路能力。第五名的北京智芯微电子国人也很少听说名字,这家公司隶属于国家电网,我们智能电网里面设备用的各种芯片,包括以后电动汽车接入电网,充电桩的芯片等,智芯微电子都有涉及,当然这家公司也不愁没有订单,毕竟电网是自家的产业。第六名的汇顶科技,该公司在指纹识别芯片领域已经做到了世界第二,中国芯片公司在细分领域做到世界第二,这是非常了不起的成就。我们手机上的指纹识别模组想必很多人已经在用了。第七名的杭州士兰微电子,这家公司LED照明驱动IC是其主要业务收入之一,另外杭州士兰微是国内为数不多的IDM企业,也就是设计,生产,封装都做。除了主要的LED照明驱动电路IC业务,士兰微还给家电企业提供变频电机控制芯片。另外MEMS传感器和IGBT产品也研发成功推向市场。第八名的大唐微电子是国家队,现在的主要产品方向是身份证卡和金融社保卡芯片和解决方案,大唐的金融社保卡的市场份额占据第二位,大唐微电子的金融IC安全芯片出货量大约有2亿只。”除此外,大唐微电子也提供行业证卡,如居民健康卡、交通卡、市民卡、教育等方面的安全芯片和解决方案。另外大唐还和荷兰恩智浦成立了中国第一家汽车半导体公司大唐恩智浦,开发新能源汽车电源管理芯片,电机MCU等。所以说白了,大唐是国企,也是做国家的生意为主。第九名敦泰是中国台湾的设计公司,就不提了。第十名的中星微,主要是做图像处理芯片,摄像头芯片等看完了中国IC设计的前十名有什么感想?这10家公司里面真正算有前途的就五家:海思,紫光(包括展讯,锐迪科),汇顶,中兴,士兰微。例如杭州士兰微2017上半年财报。公司上半年实现营业收入12.98亿元,同比增长22.90%;实现净利润8442.55万元,同比增长243.77%。保持了高增长的势头,利润也开始逐渐恢复。其他五家技术水平一般,发展前景不明。十强以外,还有一些很有意思的中国IC设计公司。首先是存储芯片领域,中国每年进口的集成电路之中,存储芯片和CPU占了大概75%. 可见存储芯片的地位。在存储芯片领域,有两家中国公司在试图进击,一个是兆易创新,一个是长江存储。目前全球存储芯片主要有三类产品,根据销售额大小依次为:DRAM、NAND Flash以及Nor Flash,其中Nor Flash尽管排名第三,但与前两者相比,市场规模仍然较小,仅为30亿美元,而前两者大致在400亿美元级别和300亿美元级别。这三个究竟有什么区别呢?DRAM就是我们手机里面的1G,2G…..内存,NAND Flash就是我们手机里面的32G,64G,128G….Nor Flash虽然也是存

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