不过,关键领域尤其是高端芯片制造受制于人的情形依然存在,而且,随着芯片产业被推上“风口”,越来越多的芯片公司所面临的人才紧缺等现实问题愈发凸显。摆脱芯片领域“卡脖子”境况,任重道远,还需艰苦努力。
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自主研发点亮“星星之火”
来到位于苏州国际 科技 园的纳芯微电子,这家成立于2013年的年轻公司,目前已经成长为国内领先的信号链芯片及其解决方案提供商,并且致力于成为传感器、功率驱动以及接口类芯片的行业领导者和国内领先的 汽车 级芯片提供商。
在11月初的一次全国性专业评选中,纳芯微电子研发的“高精度双引脚数字脉冲输出温度传感器”,凭借其卓越的产品性能以及优异的市场表现,一举斩获“2020年度最佳国产传感器芯片产品奖”。“通过我们的创新设计,该产品具有引脚少、精度高、线性度好、外围电路简单等优势,是传统NTC在常温段的理想替代方案,重点应用在白色家电、工业物联网、智能穿戴等诸多领域。”纳芯微电子CEO王升杨告诉记者,该产品不仅在国内同行属于“首发”,在全球范围内也是极具创新性的产品。
行业的领先地位,来自对研发的高强度投入。据王升杨介绍,自创立以来,纳芯微电子的研发占比始终高于20%,公司也因此推出了多款重磅产品。以备受关注的5G网络为例,由于高频化所带来的覆盖区域变小将导致5G时代全球站点数量倍增,站点能耗翻倍,电源功率密度提升成为5G电源的迫切需求。为此,纳芯微电子推出了“应对国产化需求的5G电源用隔离IC一站式解决方案”,以“更小尺寸、更高性能、更可靠”的特点,解决了行业发展“痛点”。
同样是国内领先的网络通信核心芯片及解决方案的创新企业,苏州雄立 科技 一举包揽2020年国家重大集成电路芯片研制项目中的全部网络芯片研制项目,中标金额超3亿元。
“雄立 科技 在网络芯片设计这一赛道上奔跑了12年,目前,公司的最高端产品已经开启了14纳米的研发设计。”雄立 科技 创始人熊冰告诉记者,公司自主研发的“ISE”系列网络搜索处理器芯片,打破了国际上同类TCAM芯片被美国公司垄断的格局,成为中国唯一、全球第二家有能力研发并量产该类型芯片的半导体企业。目前,“ISE”产品已被广泛应用于核心路由器、三层交换机等网络安全设备中。
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持续深耕方能“仰望星空”
“芯片的国产替代成为刚需,而要想从众多同行中脱颖而出得以‘仰望星空’,一定是深耕行业的‘脚踏实地’者。”国产芯片行业分析师王能告诉记者,中国芯片产业处于高速成长阶段,近十年年均复合增长率超过20%,为在细分领域埋头苦干的公司提供了成长土壤。
9月21日,来自江苏的芯片企业思瑞浦在科创板上市,成功登陆资本市场的背后,是公司在模拟电路芯片设计行业的持续深耕。据思瑞浦产品经理高波介绍,公司以信号链产品为主,逐步向电源管理芯片拓展,目前已拥有超过900款可供销售的产品型号,应用范围涵盖通讯、工业控制、监控、医疗 健康 、仪器仪表和家用电器等众多领域。目前,公司的产品体系和类别还在不断丰富。
与此相匹配,思瑞浦发布的2020年3季度报告显示,公司前3季度合计收入455亿元,同比增长14517%;实现归属于母公司股东的净利润163亿元,同比增长28522%。“思瑞浦在信号链领域具有较深的积累,在放大器与比较器领域有较为稳固的市场地位,在当前国产替代的潮流下,公司将享受行业增长与份额扩张的双重红利。”国元证券分析师贺茂飞认为。
近期,2020年度MEMS创业大赛吸引了众多行业目光。经过近3个月角逐,20余家企业入围决赛,竞争MEMS产业“创新产品奖”和“最具投资价值奖”。其中,来自江苏的中科融合荣获此次大赛“最具投资价值奖”一等奖。
之所以能够赢得市场人士认可,中科融合联合创始人、CTO刘欣认为,是因为“公司深耕3D视觉市场,更加贴近3D视觉厂商的高精度、安全性以及控制成本需求。”
据刘欣介绍,目前已有的具备较高精度的基于DLP的3D相机技术价格昂贵,体积大;小尺寸的TOF,以及散斑结构光价格便宜,体积小,但精度低。而中科融合致力于依托具有完全自主知识产权的“3D高精度传感器芯片”和“3D智能处理器芯片”等核心技术,从底层芯片到3D智能算法融合一体,研发和销售新一代高精度,小型化,低成本的3D智能视觉模组。目前,中科融合已与多家国内知名厂商,在3D视觉方面有深入合作,模组国产替代表现出色,客户产品成本迅速下降。
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缩小差距仍需“奋起直追”
“面对巨大差距,需要全行业的努力,也需要全 社会 的付出。”王能提出,从地方政府的角度,更应为科学家的创业营造良好氛围。而江苏作为我国集成电路产业链最完整、产业集聚度最高、人才最集中的区域之一,应该成为这方面的标杆。
实际上,王升杨在提及纳芯微电子的快速发展时,就对公司所在的苏州国际 科技 园所营造的营商环境非常认可,“我们很少需要找园区的管理者,因为园区已经把事情做到了前头。”熊冰则告诉记者,借助地方政府提供的宽容环境,雄立 科技 将继续“挖井”,“只要方向是对的,就一定能出水。”
:视觉中国
来源:江苏1号
芯片是半导体元件产品的统称,涉及的核心技术就是集成电路技术,集成电路属于微电子领域的知识。因此,想学习芯片研发,离不开学习微电子等相关技术,但是微电子学和集成电路专业一般是包含在它们的上一级学科的,这些学科有信息与通信工程、电子科学与技术、计算机科学与技术等。
芯片制造前景如何
(1)从国际上看,芯片行业诞生于硅谷,已经经历了50多年的发展,各方面趋于成熟。并且由于摩尔定律面临失效,芯片行业已是夕阳产业。
(2)从国内来看,由于中国芯片底子薄,且全球芯片行业有向中国转移的趋势,加上政府大基金投入,正在飞速发展。此外由于人工智能和物联网的兴起,芯片又进入了一轮爆发期。近20年内,中国芯片无疑是朝阳产业。
制作芯片的三类专业第一类相关专业,是化学相关的专业
有人会奇怪说,为什么会有化学相关的知识首先,要回归到制作芯片的原材料的问题,其实芯片的原材料其实是沙子,为什么用沙子,因为制作芯片是要用到硅的,而沙子的主要的成分就是硅,需要把它进行很多道工序的提纯,要把它提纯成电子级的硅,要把它精确到小数点之后11位,接下来要把提纯出来的硅,做成一个硅锭,然后把硅锭进行一些切割,把它变成薄薄的小硅片,也就是半导体抛光片,说着好像挺简单,但其实这里面的工艺精细以及步骤是需要非常多的高精尖端的人才的。
第二类相关的专业,是微电子科学与工程、集成电路设计与集成系统
半导体抛光片切割好之后,要用光刻机在半导体抛光片上制作硅晶圆,硅晶圆其实就是集成电路的一个地基,最基础的东西。地基打好之后,要在上面盖大楼,要在上面放上各种各样的元器件,其实芯片就是一个集成电路,因为芯片已经是非常小了,非常小的芯片上要放上去更小的电路和电子元器件,这就是微电子。
第三类相关专业,就是计算机软件类相关专业
在这里必须提到一个软件叫做EDA,他是芯片设计的一个非常重要的软件,一个重要的工具,但是,他也是美国研发的,如果说未来不能把它进行国产化,如果美国要对我们再一次进行控制的话,将会更加的难,这里面就需要很多学计算机、学软件的同学来贡献你们的力量了。
来源: 科技 日报补齐关键核心技术短板 八部委推行物联网行动计划
物联网是以感知技术和网络通信技术为主要手段,实现人、机、物的泛在连接,提供信息感知、信息传输、信息处理等服务的基础设施。物联网是新基建的重要组成部分,“十四五”规划将其纳入了七大数字经济重点产业。
但与此同时,我国物联网产业发展还存在一些需要解决的问题,如关键核心技术存在短板、产业生态不够健全、规模化应用不足、支撑体系难以满足产业发展需要等。
近日,工信部联合国家网信办、 科技 部等八部委印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021—2023年)》(以下简称《行动计划》),提出到2023年底,在国内主要城市初步建成物联网新型基础设施, 社会 现代化治理、产业数字化转型和民生消费升级的基础更加稳固,具体包括四大行动目标:创新能力有所突破、产业生态不断完善、应用规模持续扩大、支撑体系更加健全。
《行动计划》也提出了到2023年底的一系列具体量化目标:推动10家物联网企业成长为产值过百亿、能带动中小企业融通发展的龙头企业;物联网连接数突破20亿;完善物联网标准体系,完成40项以上的国家标准或行业标准制修订等。
《行动计划》从突破关键核心技术、推动技术融合创新、构建协同创新机制3个方面对提升物联网产业创新能力进行了部署安排,提出突破关键核心技术,实施“揭榜挂帅”,鼓励和支持骨干企业加大对高端传感器、物联网芯片、新型短距离通信、高精度定位等关键核心技术的攻关力度,补齐高端传感器、物联网芯片等产业短板;力争到2023年底,突破一批制约物联网发展的关键共性技术,高端传感器、物联网芯片、物联网 *** 作系统、新型短距离通信等关键技术水平和市场竞争力显著提升。
行业应用是物联网发展的主要驱动力之一。综合考虑各领域对物联网需求的紧迫性、发展基础和经济效益等重要因素,《行动计划》按照“分业施策、有序推进”的原则,提出在 社会 治理、行业应用、民生消费三大领域内,重点推进12个行业的物联网部署:以 社会 治理现代化需求为导向,积极拓展市政、乡村、交通、能源、公共卫生等应用场景,提升 社会 治理与公共服务水平;以产业转型需求为导向,推进物联网与农业、制造业、建造业、生态环保、文旅等产业深度融合,促进产业提质增效;以消费升级需求为导向,推动家居、 健康 等领域智能产品的研发与应用,丰富数字生活体验。
《行动计划》还提出,鼓励地方联合龙头企业、科研院所、高校建立一批物联网技术孵化创新中心,调动物联网产业技术联盟、基金会、开源社区等机构协同创新形成合力。
此外,标准是物联网发展的基础。《行动计划》提出从标准体系建设与关键标准制定方面推动物联网标准化工作,依托全国信标委及相关标准化技术组织,进一步完善物联网标准体系,计划3年内组织国内产学研力量加快制修订40项以上国家标准或行业标准;同时,深度参与国际标准化工作,提升我国在国际标准化活动中的贡献度。
行业主要上市公司:大富科技(300134)、梦网集团(002123)、共进股份(603118)、胜宏科技(300476)、润和软件(300339)、立昂技术(300603)等
本文核心数据:物联网产业规模、竞争格局、发展前景预测等
产业概况
1、定义
所谓“物联网”(Internet of
Things,IOT),又称传感网,指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网连接起来并形成一个可以实现智能化识别和可管理的网络。
早期的物联网是指依托射频识别技术的物流网络,随着技术和应用的发展,物联网的内涵已经发生了较大的变化。现阶段,物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备,通过网络设施实现信息传输、协同和处理,从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术,包括传感器、射频识别(RFID)、二维码、多媒体采集技术等。物联网的几个关键环节可以归纳为“感知、传输、处理”。
2、产业链剖析:共有四大层面
所谓产业链,是以生产相同或相近产品的企业集合所在产业为单位形成的价值链,是承担着不同的价值创造职能的相互联系的产业围绕核心产业,通过对信息流、物流、资金流的控制,在采购原材料、制成中间产品以及最终产品、通过销售网络把产品送到消费者手中的过程中形成的由供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户构成的一个功能链结构模式。
从产业链条来看,物联网的产业链条由上而下可以分为感知层、传输层、平台层和应用层四个层级。
自2018年中美贸易摩擦以来,美国加大了对中国高新技术出口的限制,不断扩大实体清单,影响了中国一些科技主导型企业的发展,这从侧面警示了中国在全球供应链中地位的脆弱性。物联网通过传感器把物理世界与数字世界联系起来,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。其中传感器作为数据采集的源头,已经成为各种应用能力所需的数据来源所在。目前中国国内也涌现出了一些传感器芯片重点生产企业,如:高德红外、西人马、士兰微、敏芯微电子、博通、全志科技、大唐微电子、复旦微电子等。
行业发展历程:处于市场验证期
物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等
信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与因特网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网发展历史悠久,可分为三个阶段:
行业政策背景:政策大力推进
根据最新发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,在“十四五”期间,明确新基建,还要让5G用户普及率提高到56%。并且5次提到关于物联网的规划发展,除了划定数字经济的7大重点产业外,其余4次提到的场合均体现出对物联网发展重点的表述。
十四五规划中划定了7大数字经济重点产业,包括云计算、大数据、物联网、工业互联网、区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实,这7大产业也将承担起数字经济核心产业增加值占GDP超过10%目标的重任。
产业发展现状
1、中国物联网连接数快速增长
全球物联网仍保持高速增长。物联网领域仍具备巨大的发展空间,根据GSMA发布的《The mobile economy
2020(2020年移动经济)》报告显示,2019年全球物联网总连接数达到120亿,预计到2025年,全球物联网总连接数规模将达到246亿,年复合增长率高达13%。我国物联网连接数全球占比高达30%,2019年我国的物联网连接数363亿。而根据2021年9月世界物联网大会上的数据,2020年末,我国物联网的数量已经达到453亿个,预计2025年能够超过80亿个。
2、应用层与平台层价值最高
从产业链价值分布看,应用层和平台层贡献最大的附加值,分别占到35%左右,传输连接层虽然重要,但产值规模较小;底层的感知层元器件由于种类众多,产业价值也较大,占到20%左右。
3、物联网应用者使用情况调研
微软发布的第三版《IoT Singal(物联网信号)》报告显示,2021年物联网的应用持续保持增长。91%的受访组织是物联网应用者。
物联网项目可分为四个阶段:学习、试验/概念验证、购买和使用。2021年,29%的物联网项目处于学习阶段;处于试验/概念验证阶段的项目比例仍保持不变,2020年和2021年均为25%;处于购买阶段的项目比例增加了1%,从2020年的21%增加到2021年的22%;处于使用阶段的项目在2020年和2021年保持稳定,均为25%。
4、中国物联网市场规模突破25万亿
目前,物联网已较为成熟地运用于安防监控、智能交通、智能电网、智能物流等。近几年来,在各地政府的大力推广扶持下,物联网产业逐步壮大。再加之近几年厂商对物联网这一概念的普及,民众对物联网的认知程度不断提高,使得我国物联网市场规模整体呈快速上升的趋势。2019年我国物联网市场规模约在176万亿元左右,2020年根据赛迪公布的数据,我国物联网市场规模约达到214万亿元左右。初步统计,2021年市场规模为263万亿元。预计未来三年,中国物联网市场规模仍将保持18%以上的增长速度。中国物联网市场投资前景巨大,发展迅速,在各行各业的应用不断深化,将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。
产业竞争格局
1、区域竞争:北京物联网相关项目最多
工信部共公开2批《物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类项目公示名单》,结合2批的项目名单分析,目前中国物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类项目主要集中在北京、浙江、广东和山东。
2、企业竞争:各个行业的企业在相关领域有所布局,以龙头企业间的竞争为主
物联网技术的应用是传统行业转型升级的根本,传统行业转型升级的方向以“数字化”和“智慧化”为主。根据物联网的应用领域来看,企业在各自行业的“数字化”和“智慧化”有所布局。
互联网周刊发布了2021物联网企业100强,榜单显示华为排名第一、海尔智家、海康威视位居第二和第三,小米集团、中兴通讯、大华股份、阿里云、联通数科物联网、科大讯飞、神州控股进入前十,依次排名第4-10名。
产业发展前景:物联网将继续保持高速增长
1、发展前景:市场规模不断扩大,产业物联网占比逐渐上升
物联网是中国新一代信息技术自主创新突破的重点方向,蕴含着巨大的创新空间,在芯片、传感器、近距离传输、海量数据处理以及综合集成、应用等领域,创新活动日趋活跃,创新要素不断积聚。物联网在各行各业的应用不断深化,将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。中国以加快转变经济发展方式为主线,更加注重经济质量和人民生活水平的提高,采用包括物联网在内的新一代信息技术改造升级传统产业,提升传统产业的发展质量和效益,提高社会管理、公共服务和家居生活智能化水平。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。综合多方面的情况分析,前瞻认为未来6年中国物联网的发展将保持高速增长,到2027年市场规模超过7万亿元。
根据信通院于2020年12月发布的《2020中国物联网白皮书》,2019年中国物联网连接数中产业物联网和消费者市场各占一半,预计到2025年,物联网连接数的大部分增长来自于产业市场,产业物联网的连接数将占到总体的61%。由此来看,未来产业物联网的市场发展潜力大于消费物联网。
2、发展趋势:重点城市带动周边城市发展,分工协作格局将进一步显现
国内物联网产业已初步形成环渤海、长三角、珠三角,以及中西部地区等四大区域集聚发展的总体产业空间格局。其中,长三角地区产业规模位列四大区域的首位。未来中国物联网产业空间演变将呈现出三大趋势:
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。
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