作为半导体行业最大的设计和知识产权供应商,ARM 将其技术授权给英特尔、高通和三星电子等客户,而这些公司与英伟达存在业务上的激烈竞争, 英伟达的收购案可能遭遇行业对手的强烈反对。
如果ARM变为一家美国公司,那么这会加剧ARM客户对于国际贸易风险的担忧。 因此,外界普遍认为,这项交易很可能无法通过包括在英国、中国、欧盟等多国监管机构的批准。 那么,明知收购ARM可能引起"众怒",英伟达为何还要走出这一步呢?最终收购案的结局将会如何?
在英伟达宣布收购ARM后的几小时后,韩国和中国国内立马出现了质疑的声音。韩国半导体与显示技术学会会长Park Jea-gun表示, 这笔交易将加剧英伟达与三星、高通等公司在自动驾驶和其他未来芯片技术方面的竞争,并引起市场对ARM可能会提高竞争对手专利许可费的忧虑。
一位中国芯片行业高管表示,如果ARM成为美国子公司,那么与ARM合作的美企在华很可能更难销售他们的芯片。
反对的不只有中韩业内人士,还有英国。曾经的ARM联合创始人Hermann Hauser公开反对,认为英国电子产业有数百家公司,其中许多公司都使用ARM的技术, 它们的产品也出口到全球市场,一旦收购完成,英国公司出售产品到哪都要遵循美国的规定,这将是个"灾难"。
ARM在芯片行业到底扮演什么特殊角色,为何能引起业内人士一片担忧?
芯片的架构设计一直被誉为芯片行业的"金字塔尖",开发难度巨大。 架构是芯片设计的基础,犹如一座建筑里的结构设计,只有具备稳定可靠的结构设计,才能建造各式各样的房子。 在芯片领域,架构对芯片的整体性能起决定性作用, 不同架构的芯片在同样的芯片面积、频率下,性能甚至可以出现几倍的差距。 目前,全球芯片领域的主流架构主要是ARM公司主导的ARM架构和英特尔主导的X86架构。
在移动互联网时代到来之前,英特尔开发的X86架构以高效能的优势,逐渐在服务器、PC机流行起来。 1978年6月8日,英特尔生产出世界上第一款16位的微处理器"i8086",该处理器的出现同时开创了一个使用X86架构的新时代。 这奠定了后续英特尔在计算机处理器的霸主地位。
不过,随着人们对手机等移动设备需求显著提升,全球芯片领域的主流架构市场孕育巨大变化。 英国ARM 公司创立于上世纪 90 年代,其创立初衷是做"结构简单、功耗低、价格便宜"的芯片 ,并最终做出了理想中的首款CPU。后来的ARM架构,指的就是设计这款CPU时采用的架构。
虽然ARM的研发方向与英特尔不同,但在英特尔的强大统治下,ARM的日子并不好过。在这个情况下 ,ARM决定改变他们的商业模式,不再像英特尔一样,完成整个芯片的设计、制造、封装等环节,而是专做IP授权,即将芯片设计方案转让给其他公司 ,剩下的由购买方自己去完成。万万没想到,这种模式开创了属于ARM的全新时代。 越来越多的公司参与到这种授权模式中,与ARM建立了合作关系。
随着移动智能时代的到来, ARM的芯片架构凭借低功耗、简单等优势受到市场的追捧,因为手机不像电脑需要X86架构来支撑强大的性能,巨大的智能手机出货量使ARM 在芯片领域得到极大普及 ,到 2010 年,ARM 已经成为移动设备最主流的选择。有数据显示, 如今全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构,高通、苹果、华为等企业的芯片也无一例外都采用了ARM架构。 同时,ARM基于整个产业链的架构技术也在迅速升级。
在受主流市场欢迎的情况下,ARM架构甚至对X86架构的主导地位发生威胁。 2012年,微软开始尝试让Windows 运行在基于ARM架构的处理器上;今年,苹果宣布 Mac要全部切换到基于ARM 架构的自研芯片。 ARM架构对芯片设计行业的统治力可见一斑,一旦其被英伟达所控制,对很多竞争对手带来的影响不可小觑。
作为全球最大的GPU(图形处理器)设计和制造商, 过去英伟达的业务一直面向 游戏 行业,为市场提供显示芯片,英伟达一度是PC时代的"显卡之王",占全球市场份额曾高达70% 以上,为推动 游戏 行业发展发挥巨大作用。2015年,该公司的销售额几乎全部来自 游戏 用半导体。
不过,随着人工智能时代的到来,大型数据中心对人工智能芯片的需求加速扩张,英伟达的业务开始考虑转向数据中心。在数据中心这种应用场景下, 英伟达领先的GPU并行处理能力使其成为行业训练人工智能系统等数据密集型业务的主要引擎,并带动了公司数据中心业务大幅增长。
在截至7月26日的第二财季,英伟达实现收入38.7亿美元,同比增长50%; 其中,英伟达的数据中心业务收入首次超过 游戏 业务,达到17.5亿美元,大幅增长167%。 拉长时间来看,英伟达的数据中心用半导体营收在5年内更是猛增了24倍。
得益于新业务表现优异,今年英伟达的股价一路高涨。今年7月8日,英伟达取代英特尔,成为美国市值最高的芯片制造商。 9月16日,英伟达的总市值达到3209亿美元,排在全球半导体企业第3,仅次于台积电和三星。
现在大多数数据中心的服务器都是基于X86架构的CPU构建,有 AI 计算需求。 英伟达的GPU擅长并行计算,非常适合 AI 的计算需求,但仍不能满足数据中心的需求,比如数据中心的很多任务还是需要CPU来完成。而 ARM拥有设计CPU的经验优势和架构技术,能帮助英伟达研发出高性能、更符合市场要求的GPU芯片处理器。如果能够收购芯片设计公司ARM, 英伟达有望巩固在人工智能半导体领域的霸主地位。
英伟达创办人兼首席执行官黄仁勋曾表示:"整合英伟达与ARM的实力,将创造出一家在AI 时代站稳脚步的企业。" "对于ARM的产业生态系统而言,此次结合将运用英伟达引领全球的GPU 和AI技术扩大其知识产权组合。"
事实上,英伟达有意收购ARM早有端倪。2019年3月,英伟达就表示正在和ARM共同开发人工智能专用芯片; 2019年6月,在国际超算大会上,英伟达宣布将利用其芯片与使用ARM架构的CPU协作打造超级计算机。
今年以来,英伟达更是频频发起收购行动,表露其在AI半导体领域大展拳脚的决心。今年3月11日,英伟达击败对手英特尔, 宣布收购以色列芯片厂商Mellanox Technologies,以扩大数据中心和人工智能业务。 7月12日,英伟达宣布收购Deep Instinct公司,加强其在人工智能领域的优势。除了上述收购之外,英伟达还投资了包括Datalogue、ABEJA、Fastdata等在内的八家国际人工智能领域的公司。
虽然英伟达收购ARM主要是出于其深耕AI半导体的雄心,但这也能够为英伟达打开更广阔的市场前景, 发力AI半导体可能只是个开端,英伟达的终极目标应该是成为芯片领域的霸主。
在智能手机兴起时,英伟达曾涉及移动芯片Tegra的设计,但由于与高通、三星在竞争中落了下风,这成为了英伟达的一大败笔。 在新智能时代来临之际,英伟达在机器人和自动驾驶 汽车 等其他人工智能芯片市场也很活跃 ,目前缺少在智能手机、边缘计算、物联网等方面的芯片研发技术。 如果能成功收购ARM,英伟达还可以开发更多的新兴芯片业务,产品阵容也将更加完善,成为在芯片领域的超级公司。
这也意味着英伟达将可能与其他芯片巨头在服务器、PC、移动终端、AI以及自动驾驶和物联网等多个领域展开竞争。也因此业内普遍反感英伟达的收购行为。 而且,英伟达收购成功的后果可能是全球芯片格局变成"美国人自己的 游戏 "。
不过,英伟达在书写自己的远大宏图之前,还面临一个难以跨过的挑战——国际反垄断审批。 按照国际规定,企业有涉及并购的垄断行为,需要通过全球九个市场(包括中国)的监管审批。 英伟达的竞争对手很可能会推动国家监管部门否决这笔交易。 另外,在当前美国动用 科技 力量打压其他国家发展的背景下,这笔交易审批前景也难言乐观。英伟达预计光是审批过程可能就要长达18个月时间。
如果这笔收购交易没通过垄断审批,那么英伟达估计也不会"轻言放弃",有可能会发起联合入股行动 ,即相关的芯片需求巨头各自出资,联合控股ARM,这样的结果更为理想。比如,2012年,台积电、英特尔、三星在2012年一起入股荷兰ASML,以支持后者研发下一代的EUV光刻机。但不知道英伟达能否找到可以一起入股的竞争对手。
文 | 钟志生 题 | 曾艺 图 | 饶建宁 审 | 程远
硅片是生产芯片、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料,目前90%以上的半导体产品均使用硅基材料制造,硅片占半导体材料市场规模比重约为37%,位居半导体三大核心材料之首,因此,半导体硅片被誉为半导体行业的“粮食”,虽然全球市场总规模不大,但至关重要。近20年以来,半导体硅片长期被日本信越、日本胜高(SUMCO)、环球晶圆、德国Siltronic、韩国SK Siltron等少数寡头企业垄断。2019年,行业前五大企业合计销售额占全球半导体硅片行业销售额比重高达92%,我国90%以上的硅片需求依赖进口,基本不在国内生产,目前,硅片垄断局面还在加剧。
11月30日,德国硅片制造商Siltronic AG表示,正与环球晶圆开展深入谈判,后者拟以37.5亿欧元(约合45亿美元)将其收购,双方预期在12月第二周,取得Siltronic监事会及环球晶圆董事会核准后,进行BCA签署。
环球晶董事长徐秀兰指出,双方都认为结合后的事业体会有很好的成效,将更能互补地有效投资,进而扩充产能。
并购前,德国Siltronic为全球第四大硅晶圆厂,市占率约为7%,环球晶则为全球第三大厂,市占率达18%,收购完成后,环球晶在全球硅晶圆市场占有率有望一举跃升至25%,逼近日本胜高的28%,同时意味着全球晶圆市场将呈现日本信越、胜高、环球晶圆、SK Siltron四强争霸的格局,进一步垄断市场。
根据IC Insights的报告,今年仅ADI收购Maxim、英伟达收购ARM、SK海力士收购英特尔存储业务、AMD收购赛灵思四起收购案的交易额就高达1050亿美元,外加Marvell100亿美元收购Inphi、环球晶45亿美元收购德国Siltronic,2020年半导体并购金额已经创下 历史 新高。
去年,韩国SK Siltron为防止日本出口限制,收购杜邦碳化硅晶圆事业部,在区域全球化抬头的当下,各巨头抱团取暖,通过并购来加强各自的优势,以应对快速变化和复杂的局面。
以半导体设备巨头应用材料为例,在2018年之前的几十年内,应用材料长期稳坐全球半导体设备第一供应商的位置,凭借的就是全面且强大的产品线,特别是在具有高技术含量的半导体制造前道设备,该公司具有相当深厚的技术功底。
但从 历史 来看,应用材料正是通过一系列的并购,来加强自己实力的,虽然从1967年-1996年的30年间,应用材料只有一次核心业务相关的并购,但在1997年-2007年十年间,先后发起了14起并购案,不断完善自己的产品构成。
截至目前,应用材料的产品线涵盖了半导体制造的数十种设备,包括原子沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、离子注入机、刻蚀机、化学抛光及晶圆检测设备等,预计2020年,应用材料半导体设备的市场份额将从去年的15.9%提高至18.8%。
查阅了近几年的国内半导体海外并购案例,主要有五起:
2013年紫光集团17.8亿美元收购展讯,2014年9.07亿美元收购锐迪科,后合并成为紫光展锐;2015年合肥瑞成18亿美元收购高性能射频功率放大器厂商AMPLEON;2016年中信资本、北京清芯华创投资与金石投资19亿美元收购CMOS传感器厂商豪威 科技 ;
2016年长电 科技 以7.8亿美元收购新加坡封测厂金科星朋;2017年建广资产27.5亿美元收购恩智浦标准件业务,今年6月安世半导体正式注入闻泰 科技 。
其他的海外收购基本都在5亿美元以下,特别是国产替代加速的最近三年,鲜有海外并购的大案例,想着国内半导体厂不差钱,但为何还是买不来?
实际上,国内企业海外并购,特别是半导体海外并购还真不是钱多就能解决的问题,早在1996年,西方42国就签署了集团性限制出口控制机制——《瓦森纳协定》,简单来说,就是成员国内技术转让或出口无需上报,但向非成员国转让需要上报,以此达到技术转让监管和控制的目的。
并且这份协定很与时俱进,以大硅片为例,2019年底修订的《瓦森纳协定》,就新增了一条关于12英寸大硅片技术的出口管制内容,直指中国集成电路14纳米制程工艺,以及上游适用于14纳米工艺的大硅片。
封锁的还不止拉高纯度单晶硅锭的设备和材料,更是从切割抛光好的硅片具体参数上进行了限制,专门针对适用于14纳米制程工艺的各种硅片。所以说,小到具体产品参数都能安排的明明白白,更别说直接并购先进企业,基本没有可能。
如果说美国单方面打压华为是凭借自身实力,那么通过《瓦森纳协定》限制技术出口,就相当于是在全球拉圈子,限制圈内技术出口,圈外想用,就只能用廉价劳动换取圈内输出的高附加值成品,《瓦森纳协定》相当于“金钟罩”。所以并购不来的公司,只有自己造。
实际上,光伏用硅片已经被国内的厂家玩出白菜价,半导体用的硅片之所以被国外垄断,难度在于单晶硅的纯度和内部缺陷的控制,我们做的不好。
在纯度上,光伏用的硅片6个9就够了,但半导体硅片需要11个9,也就是99.999999999%,问题就在这个纯度上面,拉出来的单晶硅锭纯度不够,内部缺陷、应力、翘曲度也跟国外有差距,做出来的芯片良品率就比较低。
所以为了良品率,晶圆厂都愿意愿意花高价买更高质量的硅片,而不愿意花低价买低质量的硅圆片,因为会导致最终芯片的良率,我国生产的硅圆片打不开国际市场就是凭证。
对于单晶硅的提纯和晶体缺陷控制,需要基于长期实践经验的积累和现场错误的总结,这是各个厂商的高度保密的技术,因为这方面的因素,国外硅片厂都没有在国内设厂。
目前,沪硅产业打破了我国12英寸(300mm)半导体硅片国产化率几乎为0的局面,推进了我国半导体关键材料生产技术自主可控的进程;中环股份现也已具备3-12英寸全尺寸半导体硅片产品的量产能力。
总的来说,当下全球市场主流的产品是12英寸,使用比例超过70%,主要应用在智能手机、计算机、人工智能、固态硬盘等高端芯片上。目前4-6英寸的硅片已可以满足国内需求,8英寸也日渐成熟,进入大规模国产替代阶段,但12英寸才刚刚进入初级阶段,还面临EPI、位错等诸多难题待解决,替代之路仍任重道远。
国内外芯片产业发展态势分析研判中国科学院科技战略咨询研究院
芯片专题课题组
芯片是指内含集成电路的硅片,是采用半导体工艺把多种元件以及元件之间的连线制作在半导体晶圆上的具有特定功能的电路,是电子产品的基础构件。芯片广泛应用于从手机到超级计算机,从普通家用电器到大型工程机械和设备上,几乎无处不在。因此芯片扮演着现代工业基石的角色,成为信息科技迈上新台阶的关键命门。芯片制造技术是当今世界最高水平微细加工技术,是全球高科技国力竞争的战略必争制高点。
半导体产业及其上下游
芯片产业链包括设计、制造、封装测试等主要环节,也涉及上游的半导体设备和材料产业,以及下游的应用行业。
全球芯片产业技术发展态势
★★★★★
经过多年发展,芯片产业成为高度国际化、高度研发导向的产业。芯片产业发展面临着来自技术和产业的双重挑战。
从技术角度而言,缩小晶体管尺寸越来越难并将最终达到极限,先进制程工艺的推进越来越慢。摩尔定律长期被认为是半导体行业的发展蓝图,而近年来摩尔定律被认为或已趋于发展极限,业界提出了“摩尔定律牵引”(More Moore)、“超越摩尔定律”(More than Moore)、“超越互补金属氧化物半导体(CMOS)”(Beyond CMOS)三大发展方向。《国际元件及系统技术路线图》提出不再以继续提升运算速度与效能为重点,而是关注如何让芯片发展更能符合应用需要。路线图预测非硅CMOS 尺寸微细化将止于2024 年的3 纳米工艺节点,提出通过管芯三维堆叠、层间致密互联、异质异构集成、器件低功率化等方案,变相实现微细化,借以延续芯片性能增长。IC Insights 提出集成电路设计和制造将向以下方向发展:缩小特征尺寸、引入新的材料和晶体管结构、采用更大直径硅晶圆、提高制造设备的生产能力、提高工厂自动化程度、电路和芯片的三维集成,先进的集成电路封装和整体系统驱动的设计方法等。
集成电路产业链及相关主要厂商
过去20年间,美国半导体企业的销售额约占全球的一半,韩国、日本、欧洲和我国的台湾地区也有表现优异的企业。
从产业角度而言,芯片产业创新的重心正在转移和扩张,产业高度集中导致竞争减少、市场垄断等风险不断加大。当前,芯片产业应用从传统的计算扩展到移动设备、汽车、云数据中心等领域,企业涉及的技术领域和目标进一步拓展。领先一步,“赢者通吃”,落后一招,“全盘皆输”,是芯片产业生态的“丛林法则”,因此预先布局、掌握领先的核心技术是芯片企业市场制胜的关键砝码。此外,通过并购来扩展市场规模、占有先进技术、布局未来关键领域是芯片企业强化市场竞争力的重要途径。近年来,国内外集成电路企业兼并重组风起云涌,产业并购呈现聚焦战略整合和布局新兴领域的趋势。一方面,龙头企业为实现规模经济和降低成本,持续开展出于战略整合目的的国际并购,呈现出规模大、交易金额高、强强联合的特征。另一方面,随着产业技术进入后摩尔时代,企业加快布局新兴市场,围绕物联网、汽车电子、数据中心、人工智能等领域的并购日趋活跃。上游企业让下游客户入股,以提升研发能力、分担研发风险也是巩固市场竞争力的一种手段。ASML 公司即采用这一模式。英特尔、三星、台积电是ASML 公司的股东,以购买股票以及投资ASML 公司科研的方式,成为ASML 公司高端设备的优先供货对象。
全球芯片技术创新步伐加快。QUESTEL 公司发布的《芯片行业专利分析及专利组合质量评估》报告显示(2016 年检索数据),全球芯片专利申请数量在1995~2013 年实现了6 倍的惊人增长,特别是2010 年以来专利申请节奏显著加速。
我国芯片产业和技术发展分析
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从产业链视角分析,我国集成电路封测业与国际先进水平技术差距最小,接近“并跑”。集成电路设计企业已经涌现若干在细分领域具有相当国际竞争力的企业,但是无论从基础技术平台、市场体量还是到战略产品领域等方面与国际领先企业仍然有不小的差距。集成电路制造业在技术研发上取得系列重大进步的同时,在核心量产工艺上与国际领先制造企业有1.5 代以上的差距。国内芯片制造设备和关键材料,除了已经取得的若干装备和产品研发及生产线应用的突破以外,与国际先进水平的整体差距是最大的。
▌(一)我国半导体芯片市场需求和供给能力总体评价
我国是世界第一大信息电子生产大国和消费大国,我国的家电、手机、台式机、笔记本电脑、信息通信设备、服务器乃至各类交通工具和医疗设备等产业需要大量芯片产品。根据中国海关统计数据,2017 年中国进口集成电路金额2601.4 亿美元,同比增长14.6%。
我国进口最大宗的是“处理器及控制器”类(占全部芯片进口总值接近一半),其次是存储器,再次是逻辑芯片。随着中国产业的升级转型,在工业应用、汽车应用、移动互联网、数字电视、数字娱乐、人工智能和医疗应用等新兴行业,形成集成电路产品多元化的增长态势。
Gartner 公司数据显示,近年来全球接近80%的手机是中国生产的,95%的电脑在中国组装生产(近两年部分开始向越南等国转移),但是需要注意中国的芯片进口额其中大部分是以苹果、三星和惠普等为代表的跨国IT 公司在华装配企业的进口额。可以说中国对芯片的巨额消费很大部分是由跨国公司在中国组装电子设备和产品造成的。
2017 年中国出口集成电路2043.5 亿块,同比增长13.1%,出口金额668.8亿美元,同比增长9.8%。这里面也有大量跨国公司在华企业的贡献。
我国国内芯片供给能力较强的为移动处理和基带芯片、逻辑芯片和分立器件等,在移动智能终端和网络通信领域应用较广,已经形成有效供应。但在国内市场和全球市场需求量很大的存储器、中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、微处理器单元(MPU)、传感器、模拟射频芯片和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)等芯片产品方面,尚处于攻关、试产、小批量开发阶段,基本没有形成规模供应能力,整体上看所需的关键集成电路产品大量依赖美国等进口,难以对经济发展和信息安全等形成全面有力支撑。
▌(二)我国芯片产业技术现状分析
2008 年以来,在重大科技专项(01)—核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品(核高基)和重大科技专项(02)—极大规模集成电路制造装备与成套工艺的支持下,在芯片、软件和电子器件领域,以及集成电路制程和成套工艺上取得了较大突破。2014 年6 月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》,设立集成电路产业基金,以大力度部署带动产业链协同持续发展,加快追赶和超越的步伐,努力实现集成电路产业跨越式发展。
1. 集成电路设计业
中国集成电路设计业增速为26.1%,销售额为2073.5 亿元。根据工业和信息化部的数据,境内设计业规模从2014 年的1047 亿元增长到2017 年的1980 亿元,位居全球第二。代表性企业为进入全球前10 名的华为海思和紫光展锐。例如华为海思半导体、紫光展锐等开发的移动处理芯片全球市场占有率超过20%。而兆芯和龙芯等公司在CPU、GPU、芯片组(Chipset)等核心技术方面取得了突破。同时国内在金融集成电路卡芯片、北斗导航芯片上取得了突破。但是国内芯片设计企业对第三方IP 核的依赖程度非常高;对设计方法学的重视程度不够,需要设计企业提供更完善的方案方可完成制造流程。我国在需求量很大的数字信号处理(DSP)芯片、FPGA、模拟芯片等方面尚未形成强有力的设计能力。
2. 集成电路制造业
根据中国半导体行业协会提供的数据,我国集成电路制造业2017 年同比增长28.5%,销售额达到1448.1 亿元,领军企业为中芯国际、华力、华虹等,整体上12 英寸生产线的产能只有15 万片左右(2016 年),亟待加强;国内代工制造企业完整的设计服务和支持体系仍然有待加强,大多数企业尚未建成有竞争力的设计服务和支持体系,独立工艺研发能力有待加强。
中国芯片制造业现有先进工艺产能与市场需求方面存在的差距仍然较大。例如,中芯国际2016 年的营收为29.21 亿美元,位列全球代工企业第4名,并宣布实现28 纳米成套工艺量产,在02 专项的支持下,22 纳米和14纳米先导技术研发取得突破,当前在国家集成电路大基金的全力支持下,正在推进14 纳米工艺研究和量产开发。国际上领先的代工制造企业为中国台湾的台积电、美国的格罗方德、韩国的三星和中国台湾的台联电。全球领先的台积电目前的主流工艺正在试图从10 纳米向7 纳米转换,采用极紫外光刻(EUV)前沿技术,同时在南京部署16 纳米生产线。
3. 集成电路封测业
根据中国半导体行业协会数据,集成电路封测业继续保持快速增长,增速为20.8%,2017 年达到1889.7 亿元。目前国内集成电路封装已经形成了四大领军企业,即长电科技、通富微电、华天科技和晶方科技;其中长电科技名列全球第三,位列全球第一是中国台湾的日月光。在02 专项支持下,中国大陆封装企业围绕三维高密度集成技术研发,接近国际先进水平。中国大陆和中国台湾企业在技术上已经不存在代差。
4. 芯片制造设备和关键材料
在国家02 专项的支持下,研制成功靶材、抛光液等多种关键材料产品,性能达到国际先进水平。国产刻蚀机、离子注入机等多种关键设备研制成功并通过了大生产线考核,实现了海内外批量销售,总体技术水平达到28 纳米,部分14 纳米设备开始进入客户生产线验证。
国内代表性企业为中微(刻蚀机)和北方华创(等离子刻蚀、气相沉积设备和清洗设备)等。值得注意的是,我国优势企业主要集中在后道工艺设备部分。在前端工艺方面,如核心光刻工艺方面,国内目前推出了90 纳米光刻机装备,这与国际顶尖装备企业[如得到国际集成电路制造巨头全力支持的荷兰ASML 公司(正在研发推出10 纳米及以下节点工艺装备)]的差距较大,而国内企业在提供尖端生产工艺、高效服务和先进软件产品方面的差距较大。
光刻胶是半导体工艺中最核心的材料,直接决定芯片制程。现阶段,日、美企业垄断国内半导体光刻胶市场,我国光刻胶产业和国外先进产品相差三四代,极易被国外企业“卡脖子”。但国内企业在资金和技术上奋起直追,如苏州瑞红、北京科华等,它们有望持续引领半导体光刻胶国产化进程,逐渐降低我国对半导体光刻胶的进口依赖程度。
▌(三)我国芯片产业和技术发展趋势
我国集成电路领域近几年取得了长足发展。国产手机芯片大量进入市场,芯片制造和封装技术快速进步,芯片制造装备和材料实现了从无到有的突破。紫光展锐、华为等企业研发的芯片的设计能力快速提升。“龙芯”CPU已形成3 个产品系列,部分国产芯片开始大力推广。
2017 年,美国总统科技顾问委员会发布的报告评估了中国半导体产业的发展优势和短板,包括:中国在先进逻辑芯片制造技术方面明显落后于世界先进水平,虽然制造企业数量很多,但比当前先进的量产工艺至少落后1.5代,缺少可商业量产的本土存储器企业,缺少半导体设备厂商等。中国半导体产业中表现最突出的是设计企业,并且发展势头良好,但与国外先进企业之间还存在技术差距,而且大部分设计企业主要瞄准低端和中端市场。此外,中国企业在国际上的收并购活动日益活跃。
我国未来集成电路发展趋势应按照“摩尔定律牵引”和“超越摩尔定律”抓住技术变革的有利时机,以“摩尔定律牵引”战略,持续推动国际先进12 寸前沿工艺研发,下决心突破处理器、存储器等全球产业技术制高点,迅速形成国际前沿水平的规模生产能力,争夺全球主流应用市场。同时要按照“超越摩尔定律”战略,基于我国巨大的市场潜力和战略需求,大力发展模拟及数模混合电路、微机电系统(MEMS)、高压电路、射频电路等特色8 寸专用工艺生产线。以制造工艺能力的提升带动国内芯片设计水平提升,以国际高水平生产线建设战略性带动我国关键装备和材料配套突破发展。
文章来源:企鹅号 - 科学出版社
原文链接:https://kuaibao.qq.com/s/20190817A02KRS00?refer=cp_1026
发表于: 2019-08-17
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