平头哥CPU构架升级,携手RISC—V基金会推动生态“芯”发展

平头哥CPU构架升级,携手RISC—V基金会推动生态“芯”发展,第1张

近期,RISC-V基金会五城巡演来到杭州,阿里巴巴集团作为其白金会员,全程提供关于RISC-V开源架构的技术分享,并邀请RISC-V基金会CEO Calista Redmond到访阿里巴巴集团西溪园区,深入讨论阿里巴巴应用生态与RISC-V芯片生态的对接,共同推动RISC-V技术在国内应用生态的布局和商业化落地。

自诞生以来,RISC-V开源架构就受到广大芯片设计者的关注,并且呈现出高速发展的态势。从最初只在开源社区中受到创客、工程师追捧,到RISC-V基金会已经吸纳了包括谷歌、高通、苹果和特斯拉等主流企业在内的100多家企业会员,RISC-V在当前业界有着非常高的人气值。

坚信以技术驱动的阿里巴巴集团,将快速发展RISC-V CPU开源架构技术,平头哥半导体立足芯片设计行业的上游,为半导体业界加速发展物联网布局助力。

RISC-V五城巡演,助力开展国内开源新生态

历时11天跨越五座城市,在这场由RISC-V与Linux两大基金会合作并开展一系列面向RISC-V架构技术的交流活动中,平头哥带来关于《利用RISC-V生态系统将数据从边缘推向云端》的RISC-V CPU技术分享,与莅临现场的行业观众共同探讨关于RISC-V应用领域的拓展及平头哥生态应用建设等话题。

平头哥半导体进行RISC-V架构技术分享

平头哥蓄势待发,RISC-V必有一席之地

去年9月杭州云栖大会上,平头哥半导体的正式成立,阿里巴巴集团推进云端一体化芯片平台战略发布,开启其在物联网生态持续拓展的又一重大布局。

生态是芯片发展非常重要内容,芯片“越用越好”,“强者恒强”的特点讲的就是生态。生态的发展难度远高于单点技术的突破,它是需要得到市场的广泛认可才行,生态一旦形成,后来者很难在相同的轨道上超越。阿里巴巴是一家以生态见长的公司,无论是淘宝网的商业生态,或是阿里云的技术生态,阿里巴巴始终致力于提供行业基础设施。

随着开源架构简洁、易用的特性和日渐扩大的生态发展趋势,平头哥推出基于开源RISC-V CPU架构的新一代处理器产品,拥有成熟安全处理方案、兼具超小面积及超低功耗的特性,被应用到广泛的嵌入式及物联网领域中。支撑全球芯片产业创新的同时,加大力度投入面向领域的系统芯片平台的研发,针对低功耗MCU、语音识别、机器视觉、无线连接、工业控制和 汽车 电子等领域推出共性芯片平台。

物联网时代下,国内芯片设计企业拥有换道超车的机会

过去数十年,芯片领域面临知识产权受限、生态体系缺失、研发成本高昂、市场需求复杂等诸多挑战,如今蓬勃发展的RISC-V技术,以其开源开放的特性、全球范围内多次流片验证的保证、精简指令降低研发周期和研发成本等优点,为中国芯片行业的加速发展提供了 历史 性机遇。

正如阿里巴巴集团副总裁戚肖宁博士在杭州巡演采访中所表示:“平头哥半导体致力于云计算与物联网芯片的研发,构建端云一体的普惠芯片生态。利用芯片技术优化物理世界数据的产生、加工和使用,与阿里云计算深度融合,打造新一代云与端协同发展的技术体系,在云计算和物联网的两侧同时释放算力。”

今年,平头哥半导体团队将进一步发布更多面向不同应用的嵌入式CPU处理器,积极参与RISC-V开源生态建设,以及二十余项技术标准小组的工作,推动RISC-V技术持续演进。同时也希望RISC-V架构技术在未来更加开放,平头哥将全力协助RISC-V技术在阿里数字经济体中发挥更大作用、为进一步打造全球开源开发生态做出更多贡献。

物联网就业前景很好,物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业。

物联网专业是教育部允许高校增设新专业后,高校申请最多的学校,这也说明了国家对物联网经济的重视和人才培养的迫切性。物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上,而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。

物联网的基本特征从通信对象和过程来看,物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。

整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。

可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合,将物体的信息实时、准确地传送,以便信息交流、分享。

智能处理—使用各种智能技术,对感知和传送到的数据、信息进行分析处理,实现监测与控制的智能化。

行业主要企业: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)

本文核心数据:全球物联网市场规模、全球物联网连接数量、全球物联网下游行业分布

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:

物联网连接数超120亿个

根据全球移动通信系统协会(GSMA)统计数据显示,2010-2020年全球物联网设备数量高速增长,复合增长率达19%;2020年,全球物联网设备连接数量高达126亿个。“万物物联”成为全球网络未来发展的重要方向,据GSMA预测,2025年全球物联网设备(包括蜂窝及非蜂窝)联网数量将达到约246亿个。万物互联成为全球网络未来发展的重要方向。

下游制造业/工业占比最大

从下游领域来看,根据IoT
Analytics的数据,2020年全球物联网行业下游占比中,制造业/工业占比22%排在首位,其次是交通/车联网,占比15%。智慧能源、智慧零售、智慧城市、智慧医疗和智能物流分别占比14%、12%、12%、9%和7%,排在第3至7位。

2020年物联网链接内容90%属低功耗、广域网领域

2020年整个物联网90%连接属于低功耗、广域网领域。万物互联趋势下,传统移动蜂窝网络的高使用成本和高功耗催生了专为物联网连接设计的低功耗广域连接技术,对应中低速率应用场景,拥有广覆盖、扩展性强等特征,更符合室外、大规模接入的物联网应用。

2026年市场规模接近155万亿美元

根据知名国际信息技术数据公司lDC的测算,2019年全球loT市场规模为6860亿美元,到2022年,这一数字将突破万亿美元;与此同时,2019年全球通过万物互联传输的数据规模已达到14ZB,2025年传输规模则将达到80ZB。在loT行业本身的从全球来看,目前全球物联网相关的技术、标准、产业、应用、服务处于高速发展阶段。整体上物联网核心技术持续发展,标准体系正在构建,产业体系处于建立和完善过程中。移动互联网连接和工业互联网连接是未来发展的主要趋势,根据lDC的测算数据,2020年全球物联网市场规模为7490亿美元,年平均增长率为1220%;预计2026年,全球物联网市场规模将会接近155万亿美元。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。


#中国芯片有信心5年达到70%自给率#毫米波通常是指波长为1-10毫米之间的电磁波,5G毫米波芯片是应用于5G通信领域的芯片。5G毫米波芯片具有频谱资源丰富、载波间隔大、波束窄、方向性好、时延低、尺寸小等优点,是5G毫米波通信系统的核心元器件。5G毫米波芯片可以广泛应用到5G基站、无人机、无人驾驶、物联网、智能家居、智慧城市等所有需要5G通信的行业领域。我国5G商用时代已经到来,5G毫米波芯片行业迎来广阔发展空间。



毫米波芯片设计难度大,对生产企业技术水平要求高,且生产成本高,在发展初期,毫米波芯片主要应用于军事领域。随着移动通信、无人驾驶、智能家居等行业蓬勃发展,为提高通信质量,毫米波芯片技术在民用领域的研究与应用不断深入。全球5G信号覆盖范围正在不断扩大,为达到5G技术要求,5G毫米波芯片成为研究热点。


根据新思界产业研究中心发布的 《2020-2024年5G毫米波芯片行业深度市场调研及投资策略建议报告》 显示,2019年6月,工信部发放5G商用牌照,我国正式进入5G商用阶段,5G市场发展速度随之加快。预计2020年,我国5G建设将带动上下游产业链总市场规模达到6-7万亿元,给我国5G毫米波芯片行业带来巨大发展空间。


在全球范围内,高通等领先芯片制造商具备规模、资金、技术、人才等优势,在毫米波芯片的研究与应用方面起步较早,在5G产业快速发展的背景下,这些领先企业快速进入5G毫米波芯片领域布局。2020年初,高通发布一系列5G毫米波芯片产品,可以应用在智能手机、平板电脑等电子产品领域,继续在行业中处于领先水平。


毫米波芯片技术壁垒高,一直以来,国际领先芯片企业垄断全球市场,我国不具备研发生产能力。我国5G、人工智能、物联网市场发展迅速,5G毫米波芯片必须打破国外技术垄断,才能支撑下游行业良好发展。2020年6月,中国工程院宣布,南京网络通讯与安全紫金山实验室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片,并完成了芯片封装和测试,每通道成本由1000元降至20元。这标志着我国已经打破国外对5G毫米波芯片的技术垄断,5G毫米波芯片行业迎来发展机遇。



新思界 行业分析 人士表示,我国5G产业发展迅速,人工智能、物联网等技术不断进步,5G毫米波芯片市场空间广阔。早期,我国毫米波芯片市场被国外巨头所垄断,5G产业发展受到限制。2020年,我国5G毫米波芯片研发成功,且成本大幅下降,国外垄断局面被打破。在此背景下,我国5G毫米波芯片行业发展将不再受到技术限制,未来随着应用日益成熟,国内5G毫米波芯片企业有望与国际芯片巨头相抗衡。


新思界报告

第十四章 5G毫米波芯片行业投资价值与投资策略分析
第一节 5G毫米波芯片行业投资价值分析
一、5G毫米波芯片行业发展前景分析
二、5G毫米波芯片行业盈利能力预测
三、投资机会分析
四、投资价值综合分析
第二节 5G毫米波芯片行业投资风险分析
一、市场风险
二、竞争风险
三、原材料价格波动的风险
四、经营风险
五、政策风险
第三节 5G毫米波芯片行业投资策略分析
一、子行业投资策略
二、区域投资策略
三、产业链投资策略

第十五章 5G毫米波芯片行业投资建议

天津市软件产业发展三年行动计划

(2015-2017年)

软件产业是国民经济的倍增器,是信息消费的引擎和重要内容,是未来最具活力和前景的产业之一。我市拥有国家新型工业化软件和信息服务业产业示范基地、国家软件出口基地、国家火炬计划软件产业基地和国家863软件专业孵化器,大力发展软件产业,对于提升产业层级,做大做强现代服务业,推动美丽天津建设具有重要意义。按照《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》要求,结合《天津市软件产业发展“十二五”规划》,特制定本计划,期限为2015年至2017年。

一、产业现状

“十二五”以来,我市软件产业在全市经济社会发展和信息化建设的强力驱动下,保持了良好的发展势头,产业规模持续增长,产业结构不断优化,企业实力逐渐增强,优势产品不断涌现,聚集效应日益明显。业务收入从2011年的370亿元增长到2013年的711亿元(居全国第十位),年均增长386%,超过全国软件产业平均增速11个百分点。2013年底,全市软件从业人员达到7万人,软件企业总量超过1500家,其中通过软件企业认定的企业达到544家,登记软件产品2482件,登记计算机软件著作权11848件。

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软件产业聚集效应日益明显,全市逐步实现了定位明确、分工协作、互补配套的集约发展模式,产业布局初步形成了以滨海新区为龙头的软件产业核心区,以周边区县软件园为主体的软件产业辐射区和以中心城区商务楼宇为核心的软件产业特色区。其中,滨海高新区成功列入国家新型工业化示范基地(软件和信息服务业),标志着我市软件产业发展水平已进入全国先进行列,也必将带动我市软件产业的整体水平提升。

我市软件产业发展尽管取得了一定的成绩,但与国内发达地区相比还存在着明显的差距,一是产业规模偏小,整体竞争力有待提升,支撑产业发展的龙头企业和人才等核心要素缺乏,中小软件企业规模化发展不足;二是重点领域优势还需进一步巩固,骨干企业整合发展资源的能力还需提升,带动产业链的作用不突出;三是产业发展氛围不浓郁,产业聚集区环境还有待进一步优化,支持产业发展的资金、政策等关键要素配置不足,使得我市对优秀软件资源的吸引力相对不足。

二、发展思路和目标

(一)发展思路

坚持科学发展观,按照立足基础、龙头带动、发挥优势、载体支撑的产业发展思路,围绕大数据、IC设计、泛娱乐、软件服务外包四大重点领域,优化产业发展载体,着力聚集一批龙头企业,着力壮大一批中小软件企业,着力提升人才支撑能力,加快提升产业规模化、高端化、服务化、集聚化发展水平,推动我市软件产业跨越式发展。

(二)发展目标

到2017年,我市软件产业基本形成结构优、企业强、载体 - 2 -

精的发展格局,软件业务收入达到1500亿元,其中2015年达到1000亿元,2016年达到1200亿元,平均增长20%左右;软件服务收入占软件业务收入的比重达到50%以上;亿元以上软件企业达到150家,十亿元企业达到25家;软件产业聚集区达到8个,聚集区面积达到1000万平米,将我市打造为京津冀软件产业创新成果转化承接地和中国北方软件产业聚集新高地。

三、主要任务和发展重点

(一)主要任务

围绕支撑软件产业规模发展、高端发展的核心关键要素,坚持培育和引进两手都要抓,坚持龙头企业和中小企业两端都要硬,着力培育10家左右龙头企业,着力提高中小软件企业业务收入占全市的比重,着力引进5家左右龙头企业,着力提高人才的支撑能力。

1、着力培育行业龙头企业

2、着力推动中小软件企业规模发展

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针对我市软件产业以中小软件企业为主的现状,围绕制约中小软件企业发展的资金、技术、人才等问题,有针对性地开展指导、协调和服务等工作。尤其是对掌握具有排它性和不易模仿性技术的中小软件企业,加大项目、融资的扶持力度,支持企业开发出具有特色和行业竞争力的软件产品。支持和鼓励各类优秀软件专业人才创办和领办中小软件企业。鼓励大企业将部分业务转包给中小企业,鼓励中小微企业联合拓展业务。通过扩大中小软件企业的群体规模和单体规模,壮大全产业规模。

3、着力引进一批行业骨干企业

以吸引一批软件行业龙头企业落户为着力点,加大招商引资力度。以中科院、工程院、知名高校和中央直属的大院大所等为重点,采取合作成立公司、设立分支机构等多种形式,积极吸引其先进研发成果到天津转化和产业化;瞄准世界软件500强、国家规划布局内重点软件企业、全国软件业务收入前百家企业,并把握京津一体化发展机遇,发挥区位和成本优势,积极引进地区总部、研发基地、技术支持中心和外包服务中心等落户,着力支持企业在天津建立新的工作团队;做好落地企业的服务工作,加速产业链条的形成。

4、着力加强人才队伍建设

以高端、紧缺人才为重点,着力引进海内外优秀软件人才到天津创新创业,面向三北地区知名高校,引进一批优秀软件专业毕业生。建立以企业为主体、各类院校和科研机构为支撑、培训机构为辅助的多层次人才培育体系。建立企校联合培养人才的新机制,促进创新型、复合型和技能型人才的培养。利用天津大学、南开大学、天津工业大学等天津市高等院校,以及天津市大学软 - 4 -

件学院等平台资源,为产业创新提供持续动力。充分发挥企业培训机构的作用,通过采用“订单式”、“定制式”等培训方式,培养适应市场需求的实用型人才。继续优化人才发展环境,完善人才激励机制,让人才引得进、留得住、用得好。

(二)发展重点

1重点发展四大优势领域,构建八大战略共同体

按照突出优势和特色的原则,以重点企业为依托,以市场趋势为导向,以技术创新为动力,重点加快大数据、IC设计、泛娱乐和软件服务外包四大领域的发展。同时,激发企业开拓精神,鼓励行业内企业建立战略共同体,实现优势互补、共同争取项目、技术创新和开拓市场,重点围绕数据库、数据安全、IC设计、动漫游戏、数字影视、服务外包、金融应用软件、移动互联网等领域,建设八大产业战略共同体。

大数据领域。紧跟大数据时代的发展,围绕数据存储、数据处理、数据服务和数据安全等我市优势领域,重点在数据库、数据仓库、商业智能分析软件等领域加大研发力度,加快高可靠、高性能的大型通用数据库管理系统的开发,积极拓展专业数据库在政府、电力、电信、信息安全等多领域的应用;着力打造云计算技术中心,着力开发自主可控的大数据分析技术与产品,加速推进能源互联网等重要领域的大数据的应用,大力推进大数据服务的产业化;加大云安全软件的开发。开展计算机病毒防治应用基础研究,形成一系列具有国际先进水平的核心关键技术和成果,促进和引导我国的反病毒行业增强自主创新能力。围绕数据库、数据安全建设2个战略共同体。到2017年,大数据产业规模达到550亿元。

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IC设计领域。充分依托国内IT市场,扩大IC设计企业的发展规模,加强企业与新一代终端厂商的合作,在数字电视、智能手机、物联网、三网融合等领域,形成系列化的IC产品,大力发展系统级芯片(SoC)、通信芯片、物联网传感器芯片、射频标签(RFID)芯片、数字电视IC设计等。依托重点优势企业,大力开展无线移动通信集成电路、基带、射频多媒体芯片,数字电视音视频芯片及其应用方案的研发,做好与集成电路制造、封装和测试的衔接,培育全产业链竞争优势。发挥好滨海新区的龙头带动作用,将新区集成电路产业打造成为国家重要的集成电路设计产业引领示范区。支持企业建立IC设计战略共同体。到2017年,IC设计产业规模达到250亿元。

泛娱乐领域。大力发展影视、游戏、动漫、文学等数字内容行业;加快互联网娱乐平台行业的发展,提高数字媒体内容的传播速度;着力发展智能手机、智能电视、可穿戴设备等智能终端行业。不断提升行业自主创新能力,转变企业的经营和赢利模式,提升产业规模和竞争力,逐步建成我国北方数字出版、在线视频和创意产业的发展中心。围绕动漫游戏、数字影视建设2个战略共同体。到2017年,泛娱乐产业规模达到100亿元。

软件服务外包领域。围绕ITO(信息技术外包)、BPO(业务流程外包)和KPO(知识流程外包)等关键领域,依托行业龙头企业,促进行业向高端发展,形成若干家规模、能力、水平居全国前列的企业。重点发展软件开发、软件测试、系统租赁、系统托管等信息技术外包,扩大通讯和电力软件研发规模,发展智能电网、云计算、物联网等领域的软件研发、信息技术支持等外包业务。壮大基于信息技术的业务流程外包,拓展呼叫中心、港口 - 6 -

物流、金融、商务服务、医疗卫生、通讯与公共事业等行业的业务流程设计。鼓励企业聚焦工业设计、研发服务、知识产权服务等知识流程外包领域,重点拓展知识产权研究、医药和生物技术研发测试、产品技术研发、工业设计等外包业务。支持企业建立服务外包战略共同体。到2017年,软件服务外包产业规模达到100亿元。

同时,大力加快汽车、电力、金融、教育等行业应用软件,尤其是把握工业40时代机遇,推动功能性工业软件的智能应用和研发;支持内容服务、网络应用服务、电子商务、多媒体、搜索引擎、移动互联网和商业信息服务等互联网业发展;做大做强嵌入式软件。围绕金融应用软件、移动互联网建设2个战略共同体。到2017年,行业应用软件、互联网及嵌入式软件等产业规模达到400亿元。

2优化八大产业聚集区建设

立足各区域的产业基础和发展空间,着力完善聚集区环境,引导软件资源定向聚集,促进软件企业孵化成长和产业规模化发展。

滨海高新区软件园。重点发展软件服务、服务外包、互联网、动漫游戏、IC设计等产业方向。同时进一步完善软件园环境,在居住、交通、餐饮与文化娱乐等方面进行专项提升,将软件园打造为宜居、宜商、宜工作的综合体。

开发区泰达软件园。重点发展数据存储和数据安全、IC设计、互联网及移动互联网等产业方向。适度超前建设互联网数据中心、云计算中心,提高现有IC设计、互联网及移动互联网公共服务平台的服务效果,完善相关产业政策,通过软硬完善的环 - 7 -

境加速产业资源的聚集。

保税区空港软件园。重点发展行业应用软件、软件服务、高端制造业嵌入式软件等产业方向。通过强化规划的导向作用,科学制定产业功能区布局,达到最优集聚效应,为发展以软件产业为核心的信息产业创造国际化的发展环境。

国家动漫产业综合示范园。重点打造以动漫影视、广告传媒、互联网IT为主的泛娱乐集群,并着力打造文化与科技相融合的中小企业创业孵化基地。

武清电子商务园。重点打造以电子商务为主导,云计算服务平台、第三方电商支付、服务外包为辅的软件产业集群。为中小电子商务个人与企业打造信息化服务环境和孵化平台,同时融合主流模式,构建综合性的电子商务产业园。

中北高科技产业园。重点发展以手机游戏、软件开发、系统集成、智慧信息、电子商务、可穿戴设备、北斗应用等产业方向。加速招商服务中心、企业孵化器、加速、生产力促进中心、IDC数据中心等的建设,通过定向聚集打造我市软件产业新基地。

京津中关村科技新城。围绕智慧化、信息化方向,积极承接北京优势资源溢出,重点发展两化融合行业应用软件,推进天津宝坻智慧云产业数据中心建设,发展全国性数据服务、电子商务、现代物流等生产性服务业。

津南海河教育园聚集区。围绕天津大学、南开大学等高校优秀软件技术和科技成果的转化和产业化,鼓励软件企业向海河教育园聚集,同时支持高校教师和优秀毕业生创办和领办软件企业。

四、保障措施

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(一)加强政策引导和落实

进一步落实《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(国发〔2011〕4号)、《财政部、国家税务总局关于软件产品增值税政策的通知》(财税〔2011〕100号)等国家支持软件和信息服务业发展的政策措施,用足用好用活各项优惠政策;进一步完善我市支持软件产业发展的政策环境,加大财政、融资、知识产权保护等方面的支持力度;完善融资担保、信息、技术、创业、培训等服务,扶持企业做强做大。

(二)加大投入力度

建立多元化促进软件产业发展的投入机制,加强本市相关专项资金向项目聚焦,加大对前瞻性、公共性、示范性、协同型、创新型项目的支持力度;创新政府扶持资金支持方式,通过资本金注入、贷款贴息、服务外包补贴、融资担保等形式,吸引集聚民资、外资等社会资本参与。支持商业银行、担保机构、保险机构和小额贷款机构开展针对软件企业的知识产权质押、信用贷款、信用保险、贸易融资、产业链融资等业务。鼓励企业在国内外资本市场上市,支持骨干企业对产业链上下游企业实施并购。

(三)强化项目支撑

鼓励大型企业发挥自身基础和优势,瞄准产业重点方向和前沿领域,集成多方资源和技术,实施一批重大项目,并积极申请国家项目支持;鼓励各领域战略共同体联合申请国家和天津市相关项目;加速引进一批大项目、好项目。发挥好项目的带动作用,鼓励本土软件企业快速形成配套能力,促进我市整体软件产业总体水平的提升。各主管部门和产业园区做好项目落地、实施的配套服务工作。

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(四)加深开放、交流和合作

发挥各种合作机制的作用,多层次、多渠道、多方式推进国际科技合作与交流。加大招商引资、招才引智和重大项目引进力度。把握京津冀一体化发展机遇,发挥好京津中关村科技新城等京津合作示范区的作用,积极吸引北京优秀软件资源,实现以点带线,以线带面;积极打造京津冀创新共同体,引导和鼓励京津冀三地软件企业、科研院所等加强联合攻关。大力支持企业“走出去”,支持企业扩大境外投资,在境外设立研发、市场营销及服务机构,开拓国际市场,参与国际标准制定,大力支持企业自主知识产权技术标准申请国外专利,在海外推广应用。

附表:重点工作任务分工表

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附表

重点工作任务分工表

序号

1

总各相关单位落实本行动计划情况。 2

委、市国税局、市财政局

积极推动软件产业载体建设,形成各有优3

势、各具特色的软件产业聚集区,实现资源互补和产业结构升级。

人民政府、宝坻区人民政府

4

智力支撑。 5

键技术研发类项目合作攻关。 6

级。 7

业实施重点项目,壮大产业规模。 8

桥梁作用,为软件企业做好服务。



支持市软件行业协会加强行业自律,发挥市工业和信息化委、市软件行业协利用软件产业专项资金,支持我市软件企

市工业和信息化委、市财政局 政府 新区人民政府

加大招商引资力度,促进软件产业结构升市工业和信息化委、滨海新区人民搭建软件产业公共技术服务平台,开展关市工业和信息化委、市科委、滨海做好人才培养,为我市软件产业发展提供

市工业和信息化委、市教委 政府、西青区人民政府、东丽区人民政府、津南区人民政府、武清区市工业和信息化委、滨海新区人民市工业和信息化委、市发展改革

工作任务

充分发挥软件产业发展领导小组作用,汇

责任部门

市工业和信息化委

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“缺芯潮”如何重塑半导体产业

发于2021628总第1001期《中国新闻周刊》


4月中旬,全球最大晶圆代工厂台积电的台湾工厂发生停电事故。有研究机构预测,仅停电半天,报废晶圆损失或超过2000万美元,一大批客户受到影响。6月初,台湾封测厂京元电子暴发外籍员工群体感染,确诊人数超过200人,2000多人停工居家隔离,预计6月产量将减少30%~35%。台湾疫情向半导体产业的蔓延,让全球芯片产能雪上加霜。


此前,同样引发人们忧虑的是台湾遭遇半个世纪以来最严重的干旱,由于需要清洗厂房与硅片,晶圆代工厂耗水量巨大,为保证其用水,约占台湾灌溉面积五分之一的农田停止灌溉。


这足以显示台湾晶圆代工产业的地位,美国半导体行业协会甚至提出极端假说称,如果台湾半导体代工厂停工一年,全球电子产业将面临4900亿美元损失。台积电创始人张忠谋将1987年创办台积电与晶体管、摩尔定律等量齐观,视之为改变半导体产业的创造。台积电与晶圆代工业务的兴起确实深刻改变了半导体产业,使之成为全球化程度最深的产业之一。


但是这一轮“缺芯潮”引发了供应链安全隐忧。欧美对半导体产业过度集中于日韩、中国台湾地区表现出了担忧,提出一系列刺激计划吸引芯片产业回流,中国的芯片产业链国产化进程也在提速。芯片制造的全球“军备竞赛”已经拉响,半导体产业现有格局或将被重塑。


模式之争


从各国家、地区半导体产能占比变迁中可以发现,1990年台湾半导体产能几近于零,此后一路扩张至2020年的22%,这是台积电等晶圆代工厂崛起的结果。


半导体产业有两种模式,一种是IDM模式,即芯片设计、制造等环节集于一家公司,比如英特尔、英飞凌等;另一种则是代工模式,由台积电开创,兴起于上个世纪90年代,核心是芯片设计公司无须涉足制造、测封等环节,相应诞生了一批像高通、英伟达、联发科这样的无晶圆厂商。由于无须同时承担设计环节的高研发投入与制造环节的重资产投入,无晶圆厂商的营收增幅往往快于IDM厂商。


尽管IDM厂商在2019年仍拥有全球半导体近七成产能,但在更多应用先进制程、手机SoC(系统级芯片)所属的逻辑芯片领域,代工模式占据近八成产能,被认为是产业主流。


“IDM模式的弊端之一便是企业倾向于追求利润率高的产品,如果将设计与制造环节分开,代工厂无论生产附加值高或低的产品,同样赚取代工费用,有利于产业生态更为均衡。”复旦大学微电子学院教授、矽典微联合创始人徐鸿涛博士告诉《中国新闻周刊》,这也是在代工模式下半导体产业得以迅速发展的原因。


但是在这一轮“缺芯潮”中,IDM企业显示出供应链更为稳定的优势。中芯国际创始人张汝京就曾表示,在当前阶段,下游制造环节对上游设计环节的支持十分重要。但是在代工模式下,晶圆代工厂扩张产能往往谨慎,这是全球半导体产能始终处于紧平衡的重要原因。



其实去年以来代工厂扩张产能动作频仍。3月底,台积电宣布将在未来3年投资1000亿美元增加产能,并且支持高端制程技术的研发,一改此前“稳健扩产”作风,要以5倍的速度建厂扩产,中芯国际也在一年之内两度宣布扩张28nm及以上成熟制程的产能。


尽管如此,多位业内人士告诉《中国新闻周刊》,从扩张产能的规模看,代工厂仍在谨慎行事。这与代工业务的特点有关,在芯片产业链的全部资本支出中,制造环节占比高达64%,但增值仅占比24%。“晶圆代工的毛利率并不高,一旦产能利用率不高,晶圆厂或许就会陷入亏损。”酷芯微电子董事长姚海平告诉《中国新闻周刊》。


一位晶圆代工厂人士向《中国新闻周刊》解释,“晶圆代工厂在扩产前,都需要已有工厂的产能利用率达到相当水平,如果已有产线产能利用率只有百分之七八十,再扩产往往意味赔钱,伴随设备等大量资本投入的折旧压力就不小。”



相比于晶圆代工厂的谨慎,徐鸿涛注意到,一些无晶圆厂商反而开始参与建厂,“因为他们更加清楚风险与需求”。


2020年下半年,联发科就曾花费162亿元新台币购置半导体再租给力积电生产。但最为典型的案例莫过于联电,联电今年的资本支出仅为15亿美元,尽管如此,相比去年增幅也达50%。其采取与芯片设计公司三星等合作扩张产能的方式,即芯片设计公司出资购买设备,提供给联电,再让后者代工芯片。4月底,联电更是宣布与多家芯片设计公司合作扩充位于台南的12英寸晶圆厂产能,芯片设计公司以议定价格预先支付订金的方式,确保取得未来产能的长期保障。


如此一来,半导体产业长期存在的两种模式似乎伴随“缺芯潮”蔓延而变得模糊,无晶圆厂商为了保证产能开始向IDM模式靠拢,而一些IDM厂商,如英特尔,则在今年宣布启动代工业务。



今年2月,帕特·盖尔辛格出任英特尔首席执行官,在其3月下旬的一次演讲中,除了抛出英特尔将投资200亿美元新建两座晶圆厂,预计在 2024 年量产 7nm 或更先进制程的消息外,还宣布了英特尔将重返晶圆代工业务。


这一消息在当日直接冲击了台积电股价,但在近一个月之后的一次演讲中,台积电创始人张忠谋回应道,“英特尔要做晶圆代工业务相当讽刺。台积电 1986 年成立,在 1985 年筹资期间就找英特尔投资,但是英特尔拒绝,虽然当年度的景气状况没有太好,但仍是有一点看不起的意味。”


“英特尔此前也多次尝试进入代工业务,我也曾参与类似的项目,当时给Altera公司做代工,我们内部半开玩笑地说,英特尔最终收购Altera就是因为代工产品一直做出不来,英特尔就干脆买下这家公司。”一位曾在英特尔参与多个制程研发的工程师告诉《中国新闻周刊》,英特尔做代工的一个重要阻力便是缺少服务意识,“很难想象英特尔愿意低姿态地陪伴小客户成长,像台积电创办初期的一些小客户,如高通,现在也变成了巨头。但英特尔会挑选客户,当年苹果曾找英特尔做代工,就因为订单量有限被拒绝,如今这被英特尔高层认为是个极其愚蠢的决定。”


同时,技术问题也被他认为是英特尔从事晶圆代工的障碍之一,“英特尔工厂的工具相对比较封闭,更多生产高附加值芯片如CPU。但比如同样为28nm制程芯片,不同类别的芯片往往需要不同的工艺,因此英特尔产线能否很好服务于诸如手机芯片、车规芯片等尚存疑问”。


但显然,英特尔重归晶圆代工业务并非仅仅是一家企业看中芯片制造市场,其背后的深意或许可以归结为盖尔辛格的一句话,“美国公司应该将三分之一的半导体生产放在美国本土进行。”目前,这一比例仅为12%。



大力刺激半导体回流


盖尔辛格所言现状源于代工模式的兴起。据波士顿咨询数据,美国半导体制造业所占市场份额从1990年的37%降低至如今的12%,如果按照目前趋势发展下去,可能降低至6%,但是相比之下,美国半导体公司占全球芯片销售额的47%。


研究劳动力市场与经济政策的智库Employ America发文回顾美国半导体产业的 历史 称,从上世纪80年代起,为了与日本、韩国等国家的半导体公司竞争,美国的半导体政策逐渐转向鼓励缩减运营成本、提高公司利润,忽略了对于半导体供应链的构建,使半导体产业围绕巨头形成了一套脆弱的供应链。“在去工厂、轻资产的运营理念下,虽然每家半导体公司的资产负债表看起来更加稳健,美国芯片制造的优势却已经转向中国台湾、韩国等其他地区”。


目前,全球芯片制造75%的产能在东亚地区,而美国正希望芯片制造业回流,但其面临人才与成本的瓶颈。


张忠谋提到,美国晶圆制造的条件与台湾地区相较具有绝对优势,包括水电等资源,但是美国的人才敬业程度和台湾地区不能比,台湾地区有大量优秀的工程师、技师、作业员比较愿意投入制造业。


前述英特尔工程师也向《中国新闻周刊》解释,美国芯片制造业不断流失的一个原因便是美国的文化体系不太容易产生服务意识。芯片属于精密加工制造业,与东亚文化圈更为兼容,需要工人有很强的纪律性、服从性,因此当今世界最重要的代工厂都集中在东亚。“即使是英特尔这样的美国公司,其工厂的管理体系也与其他部门不同,推行军事化管理”。


美国在成本方面的劣势更为明显,在美国建设一个新芯片工厂的10年总拥有成本大约比亚洲地区高25%~50%,假如要满足半导体自给自足,美国需进行3500亿~4200亿美元的前期投资,这一数字也比中国大陆的1750亿~2500亿美元要高出不少。


(工作人员在**光源工作环境中观察光刻胶前烘情况。光刻胶又名光阻,是半导体芯片制造工业的核心材料。图/新华)

美国半导体行业协会今年2月致信美国总统拜登,提到竞争国家均投入巨资吸引半导体制造、研究,美国的缺席导致自身失去竞争力,造成美国在全球半导体制造份额中的降低。美国需要鼓励建设并更新半导体制造设施,并在研究领域投入。


当地时间6月8日,美国国会参议院通过了《美国创新与竞争法》,其中批准拨款520亿美元,在今后5年里大力促进美国半导体芯片的生产和研究。参议院民主党领袖舒默曾称其为“ 历史 性的520亿美元投资,用以确保美国保持芯片生产的领先地位”,并直言,“这项法案将确保美国不再依赖外国芯片加工商。”据路透社报道,其中包括390亿美元的生产和研发激励,以及105亿美元的实施计划,包括国家半导体技术中心、国家先进封装制造计划和其他研发计划,以及 15亿美元的应急资金。


美国商务部长吉娜·雷蒙多在芯片厂商美光 科技 出席活动时称,这520亿美元的资金将为芯片生产和研究产生超过1500亿美元的投资,当中包括州和联邦政府以及私营企业的出资,也就是通过联邦资金释放更多私人资本,“到完成时,在美国可能有七家、八家、九家、十家新工厂。”她预计,各州将为芯片设施争夺联邦资金,而商务部将有透明的资金发放程序。


去年以来,美国国会两党议员不断提出鼓励美国芯片产业发展的法案,如“2020美国晶圆代工法案”(AFA)、“为芯片生产创造有益的激励措施法案”(CHIPS)。CHIPS法案还被纳入拜登提出的23万亿美元基础设施计划,于今年早些时候颁布,批准了半导体制造激励措施和研究计划,但尚未提供资金,拜登也曾呼吁拨款500亿美元,促进半导体生产和研究。


此前,苹果、亚马逊、谷歌、微软等 科技 巨头联手包括英特尔、高通、台积电等在内的芯片产业链企业,组建了一个游说团体——美国半导体联盟(SIAC),目标便是向美国政府施压,要求美国国会为CHIPS法案提供500亿美元资金。


台积电、三星等均已计划在美国扩建芯片厂的情况下,一场对于政府补贴政策的争夺已然展开。早在去年5月,台积电便宣布将在美国亚利桑那州投资120亿美元新建12英寸厂,预计将在2024年建成投产,初期月产能为2万片5nm芯片,而这一计划的投资与产能规模在今年被多次曝出仍在扩大。


在向美国得州政府提交的文件中,三星也披露了其赴美建厂计划的具体细节:计划耗资170亿美元,10年内在当地创造约1800个就业机会,位于奥斯汀,面积700万平方英尺。三星还提醒说,该项目“竞争激烈”,美国亚利桑那州凤凰城、纽约北部的Genesee县及韩国替代地点都是奥斯汀的潜在竞争者。如果落户奥斯汀,将在今年二季度破土动工,预计在2023年第三、第四季度投入运营,传闻将用于生产先进的3nm制程。三星明确要求在20年内,得州特拉维斯县和奥斯汀市对三星芯片厂的税收减免将达约148亿美元,高于先前提到的8055亿美元。


谈及美国积极复兴半导体制造产业,张忠谋认为,美国做事永远是“胡萝卜与棒子”一起,补贴只不过短期几年而已,不能弥补长期的竞争劣势,过了补贴政策的那几年,还是要看实力。


供应链安全被打破


持续增长的旺盛需求正在拉长半导体的景气周期。不只是美国,韩国、日本、欧洲等国家或地区都在吸引半导体制造回流。日本政府已经承诺扩大现有约2000亿日元的基金规模,支持国内的芯片制造行业。韩国政府业宣布为本土芯片产业提供1万亿韩元长期贷款,扩张8英寸晶圆厂产能,并增加材料和封装投资。欧盟提出的“2030数字指南”计划的目标之一便是到2030年,欧洲半导体生产至少占据全球产值的20%。


伴随分工模式兴起,半导体产业曾被视为全球化程度最深的产业之一,基于2019年的数据,在对整个产业附加值的贡献中,有6个国家和地区(美国、韩国、日本、中国大陆、中国台湾和欧洲)的贡献度都至少达到8%。但经历这一轮“缺芯潮”,出于维护供应链安全的考量,半导体产业正在向本地收缩,中国也不例外。


波士顿咨询曾作出预测,假设在每个地区建设完全自给自足的本地供应链,将需要9000亿~1225万亿美元的增量前期投资,并导致半导体价格整体上涨35%~65%,最终导致消费者电子设备成本上升。


“趋势已经很明显,这在日本厂商的产品中得到充分体现,拆开日本的电子产品,会发现其使用的芯片基本上都来自日本,未来各地也会遵循这样的趋势,简单说就是在哪里设计,就要在哪里生产。”上海一家芯片设计公司CEO刘东(化名)告诉《中国新闻周刊》。


中国半导体行业协会副理事长、中国半导体行业协会集成电路分会理事长叶甜春认为,美国、欧盟强化本土产业链,缺芯固然是一项因素,但根本原因是对供应链安全的一种担心。芯片产业链全球化发展的地域分工,导致有些地区的工业空心化,现在各地希望在本地建立一个至少能够维持最小可行制造能力的产业体系。


但在他看来,欧美要建设本土晶圆制造业是很困难的,这是一个成本、供应链体系和产业生态的问题。首先供应链企业要跟过去,把供应链重建起来,经济代价和后续的运维成本会非常高昂;其次,发展制造业需要人才资源作为支撑,欧美高校的人才体量能否支撑制造产业的重建,也值得考量。“继续创新”或许是欧美发展制造业的一条路径,但通常意义上的产业回流是很难 *** 作的。


对于中国当下的芯片产业前景,叶甜春在接受《中国电子报》采访时指出,国内集成电路存在“卡脖子”问题,在部分领域显得被动,但是跟10年前近乎“休克”的状态相比,是完全不一样的。但他担心的是,眼前的问题得到缓解之后,对后续的布局缺乏紧迫感,耽误两年然后发现“卡脖子”这个问题始终存在。


他的建议是,对中国而言,首先是确保供应链的安全,28nm以上的供应链要实现绝对安全,14nm、7nm的技术短板也要尽快补齐。此外还要锻造长板,真正摆脱“受制于人”需要掌握足够的反制手段。要把握好全球化分工与供应链产业链自主可控的“度”。


国产替代如何加速


刘东注意到,其实从去年开始,国内的芯片厂商,包括一些终端产品厂商,已经在将供应链逐步从境外转移至中国大陆,当时主要是受到华为被制裁事件的冲击,随着这一轮“缺芯潮”爆发,这一趋势将更加明显。


深迪半导体今年为国内一家一线手机厂商供应六轴IMU惯性传感器芯片,深迪半导体公共关系负责人黄杜告诉《中国新闻周刊》,从2019年第一次送样,经历两年的测试才最终谈成,“对于手机厂商更换一款芯片的成本并不小,因此一旦习惯于采购外国厂商的芯片就没有动力冒风险更换。”


而多位国内手机厂的供应商向《中国新闻周刊》证实,在消费电子领域,国内终端厂商今年都在转移产业链,“能用国产替代的都尽可能使用国产替代,就算国内供应商无法做主力供应商,也会让其作为辅助供应商。”


徐鸿涛甚至认为,这次“缺芯潮”的一个原因便是国产替代导致代工厂新产品导入规模增长,“比如原来一家代工厂的产能分配中,量产与新产品导入的比例可能是8:2,但随着新产品导入的需求增加,就挤占了量产部分的比例分配,其中部分原因便是国产替代和产能紧张导致开辟新供应商需求的加剧,一款新产品都要经历漫长新产品导入才能量产。”


不仅是终端厂商在更多启用国内芯片厂商的芯片,一些国内的无晶圆厂商也开始将产能向中国大陆转移。


对于刘东的公司而言,与其合作的代工厂遍布中国大陆和台湾,韩国、美国。“只是每家投产多少不一,一方面是要为特定种类的芯片寻找更适合的工艺,另一方面也是为了规避风险。但是一旦产能全球性紧缺,即使产能再分散,风险也难以回避。”刘东反问,“这一轮‘缺芯潮’中,已经可以看到地方保护色彩加重,比如一家韩国代工厂,面对一位韩国客户与中国客户的需求时,他会怎么选择?”


一家三星投资的芯片设计公司负责人告诉《中国新闻周刊》,正是由于三星背书,其产能几乎未受影响,反而扩张产能争抢到产能紧缺的竞争对手的订单。


用刘东的话来说,“大家都变得不那么有 *** 守”。这在一定程度上也源于政府的干预,前述刚刚成立的SIAC便在公开信中称,“当行业努力纠正短缺造成的供需失衡时,政府应该避免干预。”外界认为这暗指美国政府此前施压包括台积电在内的代工厂保证 汽车 芯片产能。


有中芯国际人士告诉《中国新闻周刊》,中芯国际在分配产能时会从终端应用的角度考虑,也就是如果某款芯片缺失,会不会影响普通人生活,甚至国民经济,“会仔细甄别企业的产能需求,依企业真实需求而定,也不会多给企业产能。”


多位业内人士都感慨,在这一轮“缺芯潮”中更能看到中芯国际的意义。“如果产能在国内,遇到疫情这样的极端情况,至少还能见面沟通,但如果投产在韩国、中国台湾的代工厂,连见面协调的可能都没有。”一位芯片厂商负责人透露,从去年开始,公司就在将产能从境外逐步转移至中国大陆,目前已接近一半,甚至直接邀请一家国内代工企业入股,“也是为了未来更顺畅地转移产能”。


这样的产能转移不止发生在某一家公司身上,姚海平也坦言,公司会将中芯国际14nm、12nm制程作为主打的平台,“14nm以下先进制程代工其实可选余地并不多,无非是三星、台积电、中芯国际等几家。现在中芯国际的先进工艺的产能利用率还不高,所以今年其扩张产能集中在28nm等成熟制程,因为其先进制程工艺刚刚开发出来不久,国内的设计公司做出针对的设计需要时间,估计在明年年中中芯国际先进制程产能也会变得非常饱满。”


中国缺少的不仅是先进制程的产能,其实,目前市场上20nm以上工艺节点产能占据了82%,更多的芯片产品依赖成熟制程产能。


“国内除了中芯国际和华虹,形成量产能力的也就是华润上华,但每月8英寸晶圆的产能可能只有两三万片,确实太少,可能都无法支撑大一点的客户。新的代工厂产能完全跟不上,特别是目前一些产品需要特定工艺,比如BCD高压,其实只有中芯国际、华虹、华润上华这三家公司有技术准备,再无其他选择,这就是目前的现状。”前述中芯国际人士告诉《中国新闻周刊》。


黄杜提到,“前一段时间政府征求对行业支持政策的意见建议,我们提出除了鼓励主要以线宽制程为标准的先进标准工艺,也要支持不依赖于线宽的MEMS特色工艺,MEMS惯性传感器芯片在人工智能物联网时代将会获得越来越广泛的应用。”


MEMS工艺是芯片制造的一种特殊工艺,被广泛应用于惯性传感器芯片制造,而惯性传感器芯片已经进入每一部智能手机,手机横屏与竖屏视角的转换便依赖这颗芯片实现。


“如今各地晶圆厂烂尾的情况已经让政府感到担忧,但总体而言,大陆的产能仍然很短缺。”有晶圆厂商负责人告诉《中国新闻周刊》,“几年前公司原本计划投资建设晶圆厂,计划投资50亿元,年产能为1万片8英寸晶圆,但之后项目夭折,原因便是地方政府不再支持。” “当时项目遇到国家收紧半导体投资,地方政府对于项目获得国家资金支持没有信心,就需要地方承担大部分资金压力。”这位负责人说,工厂从开工到“投片”需要3年时间,而根据当时的测算,8年才能回本,这段时间对于地方政府来讲过于漫长。


当下,政府对于晶圆厂的支持无疑举足轻重,中芯国际创始人张汝京在总结项目能够获得成功的条件时就说到,要有政府支持,中央政府通常是在政策和税务上的支持,地方政府通常是给予土地和项目奖励等支持,为了引进一些新项目,需要各级地方政府制定一些准入的指导。


他向《中国新闻周刊》建议说,通过国家发改委窗口指导,一定程度上避免错误的投资导致的国家财产和资金的损失的考量下,可以积极推动国家需要的这类半导体公司。但是如果管控过于严苛,也可能会把这个产业的发展遏制住,减缓国家集成电路与半导体产业的发展。“投资金额小于10亿元以下的,按现有方式进行备案;对于政府投资金额低于某一数位的,如50亿元以下的,由省市相关发改委窗口指导;金额更大的由上一级的发改委管控。至于民企或外资为主的,因为政府担的风险较小,可适度放宽指导窗口。”


在叶甜春看来,此前多地都爆出芯片制造的“烂尾”工程,是因为个别项目在市场定位、技术研发、团队配置等方面没有做好准备,仓促上马。对于做好准备的项目,该上马还是要上马。


他指出,据不完全统计,国内逻辑IC存在40万片12英寸的月产能缺口,存储器至少缺20万~30万片月产能。保守估计,月产能缺口在60万~70万片。整体产能缺口这么大的时候,应该更大规模、更有效率地扩产。“中国貌似缺乏最新的技术和产品,但是全球80%以上的产品用不到最尖端制程,14纳米以上制程能覆盖绝大部分需求——虽然市场份额可能只有百分之六七十,但这上面有大量文章可做。”


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