中国航天芯片是进口吗

中国航天芯片是进口吗,第1张

中国航天芯片不是进口的。

北斗三号在天上要实现星间链路、轨道运算、运行管理、波速指向和路由等功能,需要很大的运算量。

原来用的是欧洲sc80c32芯片,为了满足上述功能,需要用好多块芯片合起来。国产的龙芯,一片是它运算能力的十倍,所以我们下决心用。

另外,在天上工作时,sc80c32芯片大概一周会出现一次计算错误,但龙芯累计寿命已经30年了,出错率是零。基本上可以说,一块龙芯是十块欧洲芯片的能力。

龙芯:

2002年8月10日诞生的“龙芯一号”是我国首枚拥有自主知识产权的通用高性能微处理芯片。

龙芯从2001年以来共开发了1号、2号、3号三个系列处理器和龙芯桥片系列,在政企、安全、金融、能源等应用场景得到了广泛的应用。

龙芯1号系列为32位低功耗、低成本处理器,主要面向低端嵌入式和专用应用领域;龙芯2号系列为64位低功耗单核或双核系列处理器,主要面向工控和终端等领域;龙芯3号系列为64位多核系列处理器, 主要面向桌面和服务器等领域。

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
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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15 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26014 亿美元,同比增长146%。
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20435 亿块,同比增长131%,出口金额6688亿美元,同比增长98%。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261%,销售额为20735 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285%,销售额达到14481 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2921 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208%,2017 年达到18897 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15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:>中字头的芯片是指中文首字母为Z的芯片,主要是由中国芯片厂商生产的。目前市面上中字头的芯片有很多种,其中比较有代表性的有以下几种:
1 中兴通讯的中兴芯片(ZX chips):这是中兴通讯自主研发的芯片,包括处理器、无线通信芯片、网络芯片等。
2 紫光展锐的中兴展锐芯片(Zhaoxin chips):这是紫光展锐自主研发的芯片,主要用于PC和服务器等领域。
3 联发科的联发科芯片(MTK chips):这是联发科技自主研发的芯片,主要用于移动通信和智能家居等领域。
4 中科创达的中科创达芯片(ZCDC chips):这是中科创达自主研发的芯片,主要用于电力、通信、安防等领域。
5 瑞芯微的瑞芯微芯片(Rockchip chips):这是瑞芯微自主研发的芯片,主要用于智能电视、智能音箱等领域。
总之,中字头的芯片已经成为中国芯片产业的重要组成部分,随着国内芯片厂商的不断壮大和技术的不断提升,相信中字头的芯片在未来会有更广阔的应用场景和更高的市场份额。

时隔一年,中兴通讯再次被美国商务部“封杀”,4月17日,对于美国企业被禁在未来七年内向中兴通讯销售元器件,中国商务部做出坚决回应。在美国近期对中国出口进行制裁的十大行业中,中兴所在的信息通信业成为首要打击目标,该公司大力发展5G技术,是被“盯上”的重要因素。业内专家指出,通过本次制裁可以看到,中国在芯片、元器件领域仍然较为弱势,因此大力发展创新产业,逐步弥补产业差距,才是应对此类风波的终极手段。
美国对中兴再祭“杀招”
4月16日晚间,美国商务部官员透露,因为违反美国规定,美国企业被禁在未来七年内向中国电信设备制造商中兴通讯销售元器件。美国商务部官员表示,根据当时的协议,中兴通讯承诺解雇4名高级雇员,并通过减少奖金或处罚等方式处罚35名员工。但中兴通讯在今年3月承认,该公司只解雇了4名高级雇员,未处罚或减少35名员工的奖金。
对此,中兴通讯通过官微表示,中兴通讯已获悉美国商务部对公司激活拒绝令。公司正在全面评估此事件对公司可能产生的影响,与各方积极沟通与应对。
中国商务部新闻发言人也表示,中方注意到美国商务部宣布对中兴通讯采取出口管制的措施。中方一贯要求中国企业在海外经营过程中,遵守东道国的法律政策,合法合规开展经营。中兴通讯与数百家美国企业开展了广泛的贸易投资合作,为美国贡献了数以万计的就业岗位。希望美方依法依规,妥善处理,并为企业创造公正、公平、稳定的法律和政策环境。中国商务部将密切关注事态进展,随时准备采取必要措施,维护中国企业的合法权益。
紧随美国的脚步,4月17日上午,美国的盟友英国也向中兴通讯发出“围剿令”。英国国家网络安全中心(NCSC)警告英国电信行业不要使用中兴通讯的设备和服务,认为那可能会对英国的国家安全构成风险。
有关专家分析,在当前敏感的时间点选择制裁中兴通讯,明面上的理由是因为中兴通讯未按照协议,“处罚或减少35名员工的奖金”。不过,该理由经不起推敲,美英“围剿”中兴通讯背后的真实意图是在打压中国的高科技公司,直指中国制造2025战略。在中国制造2025战略十大领域之一的新一代信息技术产业中,以中兴、华为为代表的中国5G技术研发已经处在全球领先地位。
这并不是美国第一次“封杀”中兴通讯。2016年3月,美国政府以中兴通讯及3家关联公司违反美相关出口禁令为由,将中兴通讯列入出口限制名单,限制美国供应商向中兴通讯出口包括芯片在内的美国产品。
全球产业链将受影响
中兴通讯大力发展5G技术,是美国“盯上”的重要因素。不仅仅是中兴通讯,不久之前华为手机已经遭到美国无端贸易限制。前段时间博通计划收购高通,被美国政府等强制否决,据称就是因为担忧高通被收购后,5G创新无法领先中国等竞争对手。
经过20多年筚路蓝缕,中国已经从“2G陪跑”到“3G跟跑”再到“4G并跑”,如今逐渐走向“5G领跑”。激烈竞争后剩下的4家全球性4G/5G设备供应商中,有两家是中国厂商,中兴通讯正是其中一家,目前已掌握5G端到端的产品技术,计划在今年下半年率先推出预商用5G解决方案。
有业内人士分析认为,通信业是受益全球化、推动全球化发展最具影响力的行业之一,单个国家无法构建整个产业生态,全球化产业分工非常细致。本次美国制裁中兴通讯,如无法妥善解决,将给中兴通讯、给中国通信业、给全球通信产业链都带来较大的负面影响。
就中兴通讯来讲,德银称,即使能够从其他国内供应商采购,该公司利用重新配置产品向客户提供服务的能力也有可能受到严重影响,鉴于某些芯片及滤光器采购自美国及难以被取替,因此预计该公司的无线产品将会受到影响。
对此,资深通信专家项立刚表示,美国对中兴通讯的制裁,确实会对中兴通讯产生负面影响,但马上面临直接损失的也会是美国公司,中小公司可能会面临灭顶之灾,高通、英特尔这样的大公司如果失去中兴通讯这样的大客户,对于它们来说也不是一个好消息。而如果中兴通讯转向其他竞争对手,如手机芯片采用联发科的产品,这对于高通不是什么好事情。
“这些公司大多位居全球光器件供应商TOP 10,股价暴跌的原因是深度依赖中兴通讯等中国设备商的采购,深度依赖中国市场,例如Acacia,业绩的30%是由中兴通讯贡献。打压中国信息通信业,美国供应商很难做到独善其身,必然是一个双输的结局。”项立刚说。
中金报告则指出,美国商务部对中兴通讯施加出口权限禁止令,若不能在1-2月内达成和解,会影响通信设备和手机等业务的正常生产与销售,同时对当前全球和中国运营商网络建设带来一定影响,并有可能影响未来5G网络的推进。目前中兴通讯占全球电信设备市场约10%的市场份额,占中国电信设备市场约30%市场份额。中兴通讯有1-2月的零部件存货,若不能尽快达成和解,会影响相关业务。
封锁是中国企业的机会
虽然封锁的结果肯定不利于中兴通讯,但是对中国产业可能是一件好事。“这次封锁可能就是我们的机会,比如手机芯片,中国在3G时代用上了TD-SCDMA,全世界的芯片厂商都不支持,中国只能自己做手机芯片,因此展讯、联芯等一批企业将会崛起,虽然很艰难,但能够逼着这些企业成长。正好给中国企业留出市场空间,几年的时间,中国的手机芯片已经有了一定的规模,包括后面华为和海思的加入。现在每年有上亿片中国自己的手机芯片在手机中运行,而且这个量还在不断增加,这就是封锁让中国得到的机会。”项立刚坦言。
通过本次制裁可以看到,中国在芯片、元器件领域仍然较为弱势。国内通讯网站C114分析指出,在终端基带芯片上,还有联发科和展讯替代高通,但在服务器芯片层面,美国供应商一家独大,在通信网络的核心光芯片层面,主要以美国供应商为主。因此大力发展创新产业,逐步弥补产业差距,才是应对此类风波的终极手段。
3月23日,IC Insights公布全球2017年Fabless芯片公司情况。美国企业占全球份额约53%,加上即将迁回美国的新博通,美国占比约69%,可谓一家独大。中国内地2017年全球占比约11%,低于中国台湾地区的16%,排名第三。其中还包括华为、海思、中兴微电子与大唐半导体的自用芯片,除去这些,中国芯片只能占比5%-6%。
数据显示,中国每年需要进口2300亿美元芯片,而且连续多年位居单品进口第一位。这2300亿美元芯片,要么是客户指定不能更改的芯片,要么是中国不能自主设计生产必须要进口的芯片。
当然,中国芯片也在一步步逐渐发展过程中。根据IC Insights发布的2017年全球前十大Fabless排名,国内有两家厂商杀进前十名,分别是海思和紫光集团(展讯+RDA),这两者分别以4715亿美元和2050亿美元的收入位居第7位和第10位,其中海思的同比增长更是达到惊人的21%,仅仅次于去年火热的英伟达和AMD,在Fabless增长中位居全球第三。
对于中美两国之间高科技领域摩擦,项立刚认为,未来还会不断加强。“中美两国高科技领域以前差距很大,现在这个差距在不断减少。以通信领域为例,摩托罗拉、思科、朗讯等企业在过去占据了中国市场很大份额,但是今天它们的份额在萎缩,甚至已经消失。而高通、英特尔这样的企业严重依赖中国客户,如果没有中国的手机企业,高通就无法生存,没有中国客户,英特尔也很受打击。同时,中国企业正在成长,逐渐蚕食美国企业的市场,这种情况下,冲突很难避免”。


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