此前,就有数码博主 @长安数码君爆料:“华为余承东近日签发了一份名为《关于终端芯片业务部成立显示驱动产品领域的通知》的文件,内容显示华为要成立部门做屏幕驱动芯片,进军屏幕行业”。
近年来,OLED面板已逐步渗透到智能手机、智能手表、车载显示、可穿戴VR/AR设备、电视等诸多领域。市场普遍认为OLED微显示屏是当前最满足消费电子高分辨率、高刷新率、高对比度、高PPI、舒适视场角、较高亮度、较低功耗要求的产品。
Samsung Display、长江证券研究所等多家机构的数据显示,至2021年,OLED 屏幕市场渗透率将达62%,市场规模将超过600亿美元。
而OLED显示屏专用驱动芯片可以理解为OLED显示屏的“中枢神经”,其性能的高低决定了显示屏画面播出的效果。
公开资料显示,虽然中国目前已成为屏幕生产、出口大国,但在OLED产业链上游的核心驱动IC芯片领域,中国仍严重依赖进口。2019年京东方采购屏幕驱动芯片金额超过60亿元,其中国产芯片占比不到5%。
市场竞争格局上,据IHS Markit的报告显示,三星电子在OLED智能手机领域的市场份额达到了95%。另外这一市场的领先者还包括台湾半导体公司Novatek、Himax Technologies、Raydium Semiconductor以及LG集团的子公司Silicon Works和Sitronix Technology也等。
另外在 AMOLED(OLED进阶版)驱动芯片领域,三星电子、Magna Chip、Silicon Works 这三家韩系供应商在全球市场上都占据着主导地位。国内AMOELD驱动IC的主要企业包括台湾瑞鼎,以及已经上市的中颖电子和还未上市的深圳吉迪思。另外,也有创业公司云英谷 科技 正在进行AMOELD驱动IC的研发和生产。
华为旗下的海思芯片主要包括手机消费级设备领域的麒麟芯片、服务器领域的鲲鹏芯片、人工智能领域的升腾芯片、5G手机基带领域的巴龙芯片以及家用路由器领域的凌霄芯片等多系列芯片。
此次华为选择布局屏幕驱动芯片领域,呼应了余承东在百人峰会上,“在半导体方面,华为将全方位扎根,突破物理学材料学的基础研究和精密制造。在终端器件方面,比如显示模组、摄像头模组、5G器件等方面,华为正大力加大材料与核心技术的投入,实现新材料+新工艺紧密联动,突破制约创新的瓶颈”的表达。同时,也有助于带动相关领域合作伙伴的发展。
字节跳动加入了造芯片的行列。在打什么算盘
随着互联网的不断发展,人工智能的芯片竞争也将会成为新一轮的变革的因素,互联网企业业开始进攻芯片领域。
互联网行业后起之秀字节跳动正在布局芯片领域,而字节跳动的芯片局部是从云端AI芯片和ARM服务器芯片开始,目前已经在各大招聘平台上有不少芯片相关职位。从国际市场来看,谷歌、微软、Facebook、亚马逊等互联网巨头纷纷下场推出自己的芯片。在国际市场涌现造芯片热潮的时候,国内市场也不甘落后,BAT(百度、阿里巴巴、腾讯)也纷纷进军芯片领域。百度在早些年推出了昆仑AI芯片;阿里巴巴旗下平头哥推出了玄铁910 CPU、含光800 AI推理芯片;随着大数据和人工智能的火爆,机器学习、深度学习、云计算等技术等概念也被大众更多的接触。近年来主流的互联网及云服务巨头都开始进军芯片设计领域
国内的巨头们也没有闲着,其中百度和阿里也在同一时间进入了这个赛道。阿里巴巴在2017年宣布成立达摩院,随后在2018年将中天微收入囊中,后者是一家国内自主嵌入式CPU IP Core公司,整合完成后的平头哥在随后也推出了RISC-V CPU内核玄铁910、云端AI推理芯片含光800等产品。
而随着人们生活节奏的加快和5G时代的到来,短视频大行其道。人工智能的兴起给中国在处理器领域实现弯道超车提供了绝佳机,数据、算法、算力被认为是人工智能发展最基本的三要素。在数字经济席卷全球的趋势下,AI芯片作为人工智能的核心关键,被认为拥有着广阔的前景。字节跳动旗下无论是今日头条还是抖音,都非常注重理解和分发环节,其中视频更加需要AI技术的加持,在AI的加持下,字节跳动的分发算法使得抖音(tiktok)在全球范围内取得了成功。
互联网企业进入芯片领域基本上着手于AI芯片或者Arm服务器芯片。一旦研发并应用成功,对于字节跳动的效果几乎也是立竿见影的。不过对于字节跳动来说,其野心不止云计算。随着5G和万物互联时代的到来,字节跳动布局云计算或许是在为其进军IOT领域做铺垫。
所以说向云市场以外的其他市场拓展或许将成为字节跳动未来的发展方向之一。
先从华为说起作为华为公司创始人,任正非给人的印象一直较为模糊,也很少接受媒体朋友采访,外界对他的认识也仅仅是停留在华为创始人上。直到美国禁令升级之后,这两年任正非才罕见出现在媒体面前,也是让大家看到了任正非不为人知的一面。在员工眼里,任正非行事果断,做事雷厉风行,和中兴创始人侯为贵比起来,任正非的决策的确会显得更加果断。加上任正非本身的家国情怀,从一开始华为就不允许外资涌入,这是一家很彻底的中国企业!
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艰难的2年
因为没有外资参与,华为很多技术也必须自己来,很多技术也是从无到有,比如说华为海思半导体公司,作为华为目前的最大底牌,其芯片业务已经做到了世界前十,华为手机已经可以基本做到脱离美国零部件厂商而存在,5G业务更是做到了世界第一。作为下一代的革命性技术,5G对于任何一个国家来说都至关重要,也是提振经济的一道捷径,尤其是对于欧美国家来说,本身经济增长速度就下降严重,而5G也是未来无人驾驶、城市大脑、智慧交通和物联网领域的核心技术,任何国家都无法绕开5G。
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美国开始封锁技术
在意识到华为强大的5G业务能力后,美国也是开始忌惮华为在技术领域的突破性发展,因此也是发起了对华为5G的封锁计划,除了芯片环节被断供之外,就连核心软件技术也是受限,就连此前公开表态将会一如既往提供服务的ARM公司,目前也是迫于压力不再为华为提供最新的构架技术。台积电方面也是做出决定,将会把最先进产线建在美国。分析人士认为,接下来华为很难再拿到台积电的5nm芯片技术,未来3nm几乎无法代工。考虑到目前谷歌GMS服务也是断供华为,华为手机海外业务损失惨重。
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喜讯一、紫光攻破6nm
都说东方不亮西方亮,虽然美国不断发起对华为打压计划,可另外一边的中国企业却异军突起,并且开始全速发力芯片自研。国芯片也是传来三大好消息。一、供应链消息显示,搭载紫光展锐第二代5G SoC移动芯片虎贲T7520的旗舰级智能手机将于2021年初上市,这款芯片采用的是6nm Euv工艺制程,采用的是集成式的5G基带技术,支持到了双模5G网络,官方称其为“全球首款全场景覆盖增强5G基带”。紫光除了打造出自研5G芯片之外,还拥有很多的5G专利储备,不愧是国内最具实力的芯片公司之一!
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喜讯二、百度全球AI专利申请量超万件,昆仑芯片入场
作为国内互联网巨头,百度也是开始发力芯片领域,并且在AI专利方面拔得头筹。来自网上消息,百度全球AI专利申请量已超过1万件,其中中国专利7000多件,这一数据位列中国第一。早在2011年起,百度就开始基于FPGA研发AI加速,并且在GPIU和FPGA进行了大规模部署。功夫不负有心人,在投入巨大研发资金和人力物力后,百度发布了自主研发的中国首款云端AI全功能AI芯片“昆仑”,也是业内算力最强的AI芯片,并且还打造出了自研昆仑云服务器!而随着物联网时代的到来,百度也将会在AI芯片领域大放异彩!
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喜讯三、美国对华为“松口”
美国对华为5G技术很忌惮,也不愿承认美国5G技术落后给中国的事实,可随着禁售华为之后引发一系列连锁反应,美终于松口。美国商务部正式宣布新规,将修改禁止美国企业与华为进行生意往来的禁令,允许双方合作制定下一代5G网络标准。从这点决定来看,美国终于承认了华为5G的主导地位,为了避免技术落后,也是开始尝试和华为开展合作。来自官方消息,接下来美企在与华为公司在标准制定框架下将不再需要获得美方颁发的许可证。而华为方面也是做出回应,称愿意与包括美国厂商在内的技术同行展开技术交流!
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总结
科技 不断发展的背后,全球各国也被紧密联系在一起,早在十年前就已经是“地球村”了,华为设备也是活跃在全球上百个国家地区,为几十亿人提供服务,华为也是愿意和美国合作,继续为人类 社会 的 科技 进步作出贡献,这就是任正非的大局观!当任总带着华为南站北站屡屡在通信市场得手后,中国 科技 在全球的话语权也是不断增强,这是一个国家强大的体现。在艰难的禁令环境下,国芯仍传来三大喜讯,你们觉得中国未来可以彻底摆脱美国技术封锁吗?
迫于美国禁令,台积电已于9月15日之后不再为华为代工生产麒麟芯片,而在一个多月后的华为手机发布会上,华为消费者业务CEO余承东也亲口坦诚, “麒麟9000将成为麒麟芯片绝唱” 。
从 科技 圈的整体反响来看,对于麒麟芯片被迫停产自然更多是遗憾与惋惜,同时也对华为手机业务的境遇颇感愤慨和同情,毕竟很长一段时间里,麒麟芯片都象征着中国手机芯片发展的巅峰水平。
然而就在一片悲壮的氛围下,在这一个半月中,先后有六家芯片企业获得了美国商务部的许可,将可以继续为华为提供芯片,对于这一变化,是否意味着美国那边对于华为的钳制出现了某种转机?这种趋势对华为的发展又有何影响呢?我们或许从华为的动作中可以看到答案。
谈到芯片封锁,大家可能想到的都是华为手机处理器芯片麒麟系列,但实际上这只是华为海思芯片产品线之一,美国对华为芯片的制裁包含华为海思全部的芯片设计及生产环节,这些芯片产品线主要包括以下六类:
1、海思芯片:主要应用在移动终端设备上,包括麒麟990、麒麟980、麒麟970、麒麟960等高端芯片。除了高端的9系列外,麒麟还拥有6系,7系以及8系的中低端系列芯片,最新的麒麟9000芯片采用 5nm 工艺制程;
2、鲲鹏芯片:主要面向服务器领域,鲲鹏920芯片完全由华为自主研发,是全球第一款 7nm 的数据中心ARM处理器,主要适用于华为的泰山服务器;
3、升腾芯片:面向人工智能领域的处理器 ,采用自家的达芬奇架构,升腾芯片分为高端和低端两个系列,高端为升腾910 (7nm工艺制程) ,低端为升腾310 (12nm工艺制程) ,AI 芯片是人工智能时代的技术核心之一;
4、巴龙芯片:海思的5G基带芯片,目前最新的是支持5G双模的巴龙5000 ( 7nm工艺制程) ,主要应用在麒麟980和麒麟990上,其中麒麟990还推出了集成巴龙5000基带芯片的版本;
5、天罡芯片:海思的5G基站芯片,业界首款5G基站核心芯片,同时也是全球第一个超强集成、超强算力、超宽频谱的芯片,为AAU 带来了革命性的提升,最新的天罡芯片为 7nm工艺制程 。之前说到的台积电在禁令缓冲期为华为生产的200万颗5G芯片指的就是天罡芯片。
6、凌霄芯片:主要用于路由器上,其中Hi5651芯片是业界首款4核14GHz家庭路由处理芯片,内置IPv6/v4双栈硬件处理引擎获得电信级认证;支持256个连接节点,通过算法增强识别终端位置以及干扰情况进行优化。此类芯片对工艺制程的要求较低, 28nm工艺制程 已经能满足需求。
当前因为美国的禁令,上面六大产品线中,前五个基本上都已经停产。其中的麒麟芯片(手机Soc芯片)、巴龙5000(基带芯片)、升腾芯片(人工智能芯片)直接影响华为消费电子业务(手机、平板、智能家居等电子产品),天罡芯片直接影响5G通信设备业务,升腾芯片还对华为的工业级人工智能产品产生影响,这三大领域是华为的核心业务领域。相比较而言,服务器领域重要但不紧急,凌霄芯片则基本上没有受到影响。
前边说到的美国商务部前后批准六家芯片厂商继续供货,看到新闻媒体大家的评论都挺高兴,似乎这是个好消息。但实际并不是。
所以在我看来,美国此举作秀意义远远大于实际意义,毕竟 第一这无法解决华为核心芯片供应不足的问题——即便采购了AMD们的芯片也只能放着或者很快没用,那买来干什么?第二,无法解决华为在任一关键领域的基础需求,比如说对华为的消费者业务,如果是同意高通卖芯片给华为,那么对华为来说也算是一种解决方案。
美国在近期更明确解释了“放行”的先决条件—— “只要这些产品不被用于5G技术” 。
而众所周知,华为的消费者业务和通信设备领域目前最为核心的需求都集中在对5G相关零部件和芯片产品上。
所以说美国允许向华为出口的产品,实际上都是华为在现阶段需求度不高,或者跟其4G业务相关的产品——这无法解决华为的当务之急。
那么显而易见,美国此举并无诚意,那它的用意何在呢?只是为了恶心一把华为?显然不是。
从上边我们能知道两点: 第一,华为目前最要命的缺陷在于芯片无法生产,这种状况将导致华为领先的技术优势将停滞不前;第二,美国近期的动作根本不是为了要缓和跟华为之间的对峙状态,而是有它别的目的。
其中最大的目的就是 以空间换时间 。
这里的空间指的是美国凭借其在半导体领域领先中国数十年的技术实力而获得的绝对优势,它在半导体领域的势力范围远大于中国。而时间,指的则是美国或受到美国绝对控制的5G技术发展起来所需要的时间。
美国当然会担心华为被制裁后中国将开启自主研发,但是相比而言,美国更害怕不制裁华为的话,华为会踩在它们的肩膀上帮助中国获得5G通信时代的核心地位——所以其实美国也是在冒险,它要赌美国 科技 界能在中国搞定先进光刻机技术之前率先实现5G技术对中国的领先。
而实际上美国确实也占有很大的优势,目前华为或者说中国半导体面临的主要问题不仅仅包括高端光刻机所涉及的大规模技术及设备,还包括芯片设计工具——设计软件、芯片架构等,以及先进的工艺制程技术——台积电的先进不仅仅依靠EUV,他们自己对于制造工艺的技术研发也是关键因素。
所以当初摆在美国 科技 界众人面前的选择一目了然: 一边是中国需要赶上ASML、泛林半导体、德州仪器等等一系列光刻机相关企业的技术水平(甚至因为专利的存在还要走另一条路),赶上ARM、英特尔等网络架构及IP集群相关企业的技术水平,以及赶上台积电、三星等晶圆代工企业的技术水平; 另一边是美国只需要赶上华为在5G领域的领先优势。
中国需要多少年赶上这个差距?美国需要多久?美国精英们几乎不用多想,他们愿意冒这个险,他们不相信这一次中国还能赢, 因为在他们眼里,中国人已经不再像几十年前搞出“两d一星”时候那样众志成城。
除了这个一直存在的终极目的之外,美国的另一个目的在于对华为影响力的进一步分化和切割。
其实就算通过了供货许可,这些企业所能提供的产品所涉及的金额也并不多,所以所谓的缓和美国半导体企业的经济压力,在我看来象征意义远大于现实意义,就这种程度的供货能缓和什么。
但是这个行为释放出来一个信号,那就是美国不再保持对半导体行业的粗暴干涉,它不打算继续扩大以及“株连”,但同时以此提出了一个隐性条件——“你们不能再跟华为眉来眼去”。
美国的意图很明显: 以后你们要适应一个华为逐渐边缘化的新时代。
换句话说,为了保障“以空间换时间”的终极目的,美国进一步削弱了华为能够以来的 科技 力量。
这是个阳谋,也是一个“闲手”,但未必无用。
当然如果我们以乐观的态度去看待这件事,也存在其他的可能,比如说美国是在防范我们国家以举国之力发展半导体相关技术,帮助华为攻克它所需要的各类技术难关,所以它缓和了态度——目的还是缓兵之计。
那我们就更应该加大力度推动芯片自主化的技术发展。
根据最新消息, 华为正计划在上海建设一家 不使用美国技术 的芯片工厂,据知情人士称,该工厂预计将从 制造低端的45nm芯片开始 ,目标是2021年底之前 为“物联网”设备制造28nm芯片 ,并在2022年底之前 为其5G电信设备生产20nm的芯片 。
从这个信息中,我们至少可以获得三个信息。
第一,国家在进行立足长远的半导体发展规划。
为什么这么说呢?关键在于华为建厂位置。上海是中国半导体产业最先进的区域,在苏州、上海两地,半导体相关产业链拥有长期的发展历程。在ICT领域,晶圆代工、EDA软件、封装测试等国内大厂几乎都集中在这一地带,同时这里也是跟国际同行先进技术和管理水平最为接壤的地带,华为在这里可以最大限度地进行技术突破,而不用过度担心资源调配问题。此外,上海优质的高等教育水平和科研人才,也能够为华为的发展提供助力。
而让华为建在这里,也能看到国家对于华为在之后半导体领域起到带头作用有所期待,华为也确实能给产业链企业带来一些改变。
第二,华为的布局重心在于5G相关芯片产品。
这说明华为在认清事实后,已经对业务进行了相当大的调整,之后华为5G业务估计也将收缩战线,暂时回归国内。但华为对于5G技术的布局并未停下,它在做物联网生态方面的研发,对芯片的生产也已经有了规划,比如说为物联网设备的芯片留下了自主生产的计划,而制程工艺提升的短期目标则是实现5G通信设备芯片的供应——这说明华为会优先保障通信设备领域的芯片供应。
而此前华为的天罡芯片因为工艺要求为7nm,这个水平短期内华为依靠自身无法突破,所以我认为华为在自救的同时,或许也会寄希望于国内光刻机企业的自主研发及技术突破,这对于中芯国际等晶圆代工企业来说也是一次机遇。
第三,华为在手机Soc芯片上或许另有打算,或者选择战术性的退却。
从这则信息中看不到关于手机芯片的内容,这里就存在两种可能。一种是华为仍然寄希望于美国能允许高通将其高端芯片销售给华为,这实际上也并非不可能,毕竟美国大选即将尘埃落定,存在一定的转圜机会,但这种“许可”无法解决华为的战略目标,所以即便真的可以使用高通芯片,那么华为也只是作为一种过渡。
另一种可能性更大——与国内企业共同攻关高端光刻机技术及制程工艺技术,这是一个需要更长时间与技术投入的工作,但这才是美国最为忌惮的倾向,一旦中国相关企业在这方面有了较大的进步,那么美国相关企业内部就要承压, 甚至美国会先于中国取得重大突破前给华为解封——以分化国内对于基础技术的研发——这一点也值得警惕。
这就需要我们对于战略目标的专注与坚持。
从以上三个消息来看,华为的处境实际上已经在发生本质上的好转——中国整个 科技 界包括国家力量已经注意到了我们的“短板”,并且意识到了发展半导体技术的必要性和重要性。
所以说 虽然麒麟停下了,但是华为没停下,中国 科技 更是开启了动员。
如果说五年后中国半导体产业能够跟美国分庭抗礼,甚至已经能望其项背,我觉得届时我们都会“感激”美国在近两年对华为的制裁与打击、对中国 科技 界的制裁与打击,正是因为美国不留余地的制裁,才让我们又一次被“唤醒”。
在这两年之前,中国 科技 新兴力量崛起,其实已经有浮躁的风气盛行,那时候的繁华更像是空中楼阁,但是作为局中人的我们却乐在其中。
正是在这个时候,美国强硬地给中国企业泼了一盆带着冰渣子的冷水,虽然我们受伤不轻,但终究清醒了过来,看到了许多我们之前没有看到的真相—— 我认为当前受到的“技术欺压”从这个层面讲更类似于“交学费”,虽然学费十分昂贵,但我们并非一无所得。
我们当前需要做的就是趁着再次清醒,不遗余力地抓住机会,去迅速补上这个被美国人发现并指出来的“短板”。
当前国内比较大的问题在于市场上的声音过于混乱,国家层面对于半导体行业的支持其实已经开始启动,但在舆论上还存在着许多“杂音”。在我看来,国家对半导体行业的支持,并不是只是为了帮助华为解决芯片生产难的问题,根本在于对整个5G产业的支持,所以它对于国内许多 科技 企业来说都是一次重大的机遇,而华为因为技术领先在当下阶段反而属于“付出”较多的企业。
我们必须要认清一个事实—— 中国5G的腾飞不能只靠华为一家企业,华为也不可能凭借一家之力将业务布置到半导体相关的每个环节上,因为发展半导体技术受益的更不是只有华为一家。 所以光刻机企业要给力一点,配合国家走高性能光刻机的研发路线;EDA软件企业也要给力一点,芯片架构技术研发企业也要给力一点,甚至手机企业也应该大力支持国内企业基础技术的研发…… 因为以后对于美国的赶超,必然是以集群的模式赶超。
用一句话来说,美国是以硅谷众多企业的力量围剿中国 科技 ,那中国 科技 也必然要诞生许多跟硅谷中那些公司能相提并论的企业,到时候华为面对的不再是硅谷,而可能只是硅谷中的一家公司,比如说苹果,那么中国 科技 不胜也胜了。
幸运的是,中国市场目前存在这样的机会,也有这样的市场容量以及发展环境,对中国 科技 企业来说,这绝对是一个好时代。
可能唯一欠缺的,是很古老的一种精神——路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。
用不着着急,只要方向对,只要持之以恒并众志成城,我想美国有机会再经历一次“中国速度”。
相比之下,已经发展了近60年的半导体产业,如今还是容易被别人遏制,到底是什么原因导致出现这样的现状?我们不妨想一下,自己网上开店,要采购小商品,你会不假思索的说出哪些城市?谈及电商行业,你会想到哪些城市?想要从事互联网行业,你会去哪些城市?回过头来再想一想,芯片产业链中的上游半导体、中游代工厂、下游封测和设计你又会分别想到哪些城市?
芯片领域我们可能只会想到中芯国际、紫光展锐、中环股份等一系列中芯产业链上的企业,而真正提及国产化芯片产业链或生态圈,很多人都没有想法。
60年国产芯片的发展,当下在芯片设备和材料方面,国产化率基本低于10%;芯片设计和封装的国产化率大多低于5%;芯片制造和代工厂中,拥有14nm和28nm生产工艺,并实现量产的企业,中芯国际算是一家,至于7nm及更高芯片制造工艺,能够实现量产的企业,应该还在前进的路上。芯片产业要想实现如互联网产业那般,无论是垂直产业生态圈、还是整个互联网产业的生态链,都能找到具有全球主导地位的企业、以及拥有产业标签的城市更是难上加难。
不过根据最近芯片行业的动态来看,上海有可能成为芯片产业的标签城市。一个产业要得到快速发展,资金、技术、人才、政策是必不可少,而上海在芯片行业恰恰满足这些条件。
7月底,华为总裁任正非先后拜访了四所高校,其中两所高校就在上海,分别是上海交通大学和复旦大学。而华为推进的南泥湾项目、IDM模式都需要大批的半导体产业人才。华为可以通过这些高校为项目输送大批的高匹配人才。高校也可以结合产业变化,有目的性增设学科,培养专业型人才。
芯片行业中,光刻机、刻蚀机以及复杂的制造工艺是芯片生产的关键。除了台积电之外,负责芯片代加工的中芯国际,专注于芯片刻蚀技术和设备的中微集团、主攻光刻机生态链的上微集团等主要芯片企业,大多数坐落在上海。
芯片产业投资方面,上海和国家集成电路产业投资基金向中芯国际投资上百亿元,用于芯片制造工艺的研发。国家投资1600多亿元用于打造上海临港芯片圈。8月19日,第一座12英寸半导体自动化晶圆制造中心落户上海,该项目达到车规级标准,项目总投资高达120亿元。除此之外,国家出台政策,支持和鼓励集成电路发展。
这些信号都足以表明,上海正在加速构建芯片产业生态圈。上海将会如同深圳一样,形成芯片产业领域的特区,带动中国芯片产业链快速发展。当芯片产业在全国各地形成若干个垂直领域生态圈以后,高尖端人才可以精准地找到适合自己的城市和企业;投行可以进一步细化投资方向;企业之间也可以形成竞争,增强企业活力;国产芯片也会破茧成蝶,带来更多机遇。
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