3月9日，博世再次宣布隶属于博世集团的罗伯特·博世创业投资公司已完成对基本半导体的投资。基本半导体是国内的碳化硅功率器件提供商之一。碳化硅是第三代半导体的代表材料，采用碳化硅的功率半导体以更具优势的性能正逐步取代硅基半导体，广泛应用在新能源 汽车 、充电桩等领域。基本半导体所获融资将重点用于推进车规级碳化硅产品的研发、制造及规模化应用，其产品可以帮助博世实现本地供应。
3月12日，博世与全球领先的特殊工艺半导体制造商GlobalFoundries合作共同为自动驾驶 汽车 研发雷达芯片。据了解，GlobalFoundries位于德国德累斯顿的Fab 1工厂将为博世生产高频雷达芯片，双方合作的芯片预计将于2021年下半年开始交付。
一系列动作可以看出，博世在车用芯片领域通过合作、投资、自建工厂三种不同的方式进行着自己的布局。作为全球最大的 汽车 零部件供应商，博世在半导体领域的投入已超过50年。早在1968年，博世管理层就决定建立属于自己的工厂进行半导体生产，并于1970年2月开始了集成电路的生产。随后，用于发动机控制的压力传感器、用于安全气囊系统的加速度传感器以及用于车身电子稳定系统ESP的角速度传感器，博世均实现自主研发和生产。2005年，博世成立子公司Bosch Sensortec，进入消费电子领域。
或许是由于博世在 汽车 领域的成绩过于闪耀，博世在半导体领域的地位一直被很多人所忽视。根据StrategyAnalytics的数据，2019年博世在全球 汽车 传感器市场位居首位，占据14.1%的市场份额，在功率半导体市场里排名第三，市场份额占比9.1%。
如今，博世德累斯顿晶圆厂即将在6月正式投入运营，新晶圆厂生产的是直径为300毫米的晶圆，罗伊特林根工厂生产的是150毫米和200毫米晶圆。据博世的介绍，德累斯顿晶圆厂单个晶圆可产生31,000片芯片。与传统的150和200毫米晶圆相比，300毫米晶圆技术将使博世进一步提升规模效益并巩固其在半导体生产领域的竞争优势。新晶圆厂的产能将为博世满足日益增长的半导体产品需求提供极大的助力。
博世德累斯顿晶圆厂从2018年6月开始施工建设，历时三年才进入投产阶段，总投资超10亿欧元（约77亿元人民币），是博世100多年 历史 上总额最大的单项投资。博世为何不计投入也要扩大芯片产能，为 汽车 行业建立专属芯片工厂？
近几个月不断发生的事情或许可以给出答案。从最初的芯片短缺导致整车企业停产，到后来的日本地震进一步加剧芯片短缺，再到美国暴雪停电导致芯片停产，引起大范围恐慌，芯片成为了今年以来车圈最大的“芯”问题。
相比于芯片短缺带来的实际影响，国内 汽车 企业在心理上收到的冲击则更加剧烈。有了通讯领域被断供的前车之鉴，国内车企对芯片问题格外敏感，因此本届两会期间，如何让车用芯片自主可控成为了 汽车 大佬们建言献策最集中的领域之一。
事实上，对芯片感到担忧的 汽车 企业并不只集中在中国。从最早大众爆出因缺芯停产后，通用、福特、本田、丰田等国际车企均受到了芯片供应的影响，并缩减了产量。缺芯俨然已经不是某一家车企、某一个国家所面临的问题，而是全球 汽车 行业共同的瓶颈。
“ 汽车 产业必须建立自己的芯片产业供应链”一时成为了行业的呼声。众多主机厂纷纷宣布要研发自己的自动驾驶芯片，但无一例外地采用了无晶圆厂的运作模式，这种运营模式下，芯片的生产和制造环节依然要依赖半导体芯片生产加工厂商。
采用代工的模式实则无法从根本上解决 汽车 行业缺芯的卡脖子难题。当前的主流半导体生产加工企业均以消费电子客户为主，在技术应用和产线规划上均偏向消费电子芯片。以世界上最大的芯片制造企业台积电为例，2020年 汽车 芯片仅占台积电销售量的3%，远落后于智能手机芯片的48%和高性能计算芯片的33%。
究其原因，消费电子所使用的的芯片与 汽车 上所使用的的芯片有很大的区别。消费电子的芯片在开发阶段追求唯快不破，目前7nm制程的芯片已经大范围应用，5nm制程的芯片也逐步应用到了iPhone等旗舰机型上。而 汽车 本身空间较大，而且大部分芯片使用在底盘、安全、车灯控制等低算力领域，因此不用过于追求先进的制程工艺。也正因此， 汽车 芯片的毛利率要更低，对于产能有限的代工厂来说，当然更愿意生产更先进、利润更高消费电子芯片。
更重要的是，大部分传统 汽车 芯片的技术水平虽然不高，但对质量的要求却极高。 汽车 作为交通工具的特殊性，使得其对 汽车 芯片可靠性、安全性、长效性的要求极其严苛。据了解，消费电子芯片的不良率要求只需满足200ppm（万分之二），而 汽车 芯片的要求是1ppm（百万分之一），而车企对芯片供应商的不良率要求其实更低，因为对 汽车 而言，任何不良都有可能导致严重的交通事故。在使用寿命要求上，消费电子芯片要求的使用寿命为10年， 汽车 芯片长达20年。
此外，手机芯片的发展基本遵循摩尔定律，每年一更新，一款芯片能满足两三年内的软件系统性能需求即可。但是 汽车 的开发周期比较长，一款新车型从开发到上市验证至少要经过两年以上的时间，使用周期更是长达十年以上，这也对 汽车 芯片设计的前瞻性提出了很高的要求。
显然为 汽车 企业制造芯片是一件费力不讨好的事情。一旦芯片供应出现紧缺，跟消费电子芯片混线生产的 汽车 芯片在产能和质量上都将出现不可避免的风险。对于要求如此严苛的 汽车 芯片而言，要在关键时刻临时更换供应商几乎不可能实现。
即使在手机行业，类似的悲剧也时有发生。刚刚发布的高通骁龙888旗舰芯片本该选择制程工艺和产能更占优势的台积电代工，但由于种种原因最后偏偏找上了三星。结果芯片发热问题严重，随后高通赶紧推出台积电代工的骁龙 870 作为救火队员，才勉强稳住了局面。手机行业出现类似问题尚能弥补，但这却是 汽车 行业无法容忍的事情。
对于 汽车 行业，芯片是采购周期最长的关键部件，往往需要提前半年甚至一年下发订单，如此长的供货周期迫使 汽车 企业必须承受巨大的不确定性。而对于博世这样的一级供应商来说，更是无时不刻不面临着芯片供应的问题，自建晶圆工厂既是出于对供应安全的考量，也是对产品功能安全最有力的保障。唯有如此，才能将主动权牢牢掌握在自己手中。
在过去几年里，“缺芯”是半导体行业的老大难，“扩产”则成了晶圆代工厂的常态。面对供应不足的行业现状，扩大产能、抢占市场成为了全球晶圆代工企业共同的选择。
先前半导体的技术竞赛，指的都是前段制程如何缩小尺寸，但现在几乎已达技术极限。据悉，半导体行业 游戏 规则正在改变，原本后段制程认为附加价值低，现在却和前段制程一样跻身热门领域；主要战场已移到后段制程，而不再是一味比线路的微细化了。
半导体若要功能更强、成本更低，就要另辟战场。这时候脱颖而出的就是后段工程的晶片3D封装技术，因可减少多余能源耗损，提高效率。例如讲究轻巧的智慧型手机、AR或VR用头盔等，都适合用到这种技术。此外，去年开始大家都在讲碳中和，也使这项技术高度受重视。日本半导体业者指出，原本节省能源就是非做不可的事，但3D封装技术现在变成最重要课题。
日本有多家企业拥有3D封装技术。材料方面包括昭和电工材料（前日立化成）、JSR、揖斐电（Ibiden）、新光电气工业等；制造设备有牛尾电机、佳能、迪斯科（Disco）、东京精密等，迪斯科和东京精密就独占半导体切割设备市场。这些企业及一些研究所和大学，都在台积电合作开发的名单内。
事实上，2020年秋季全球半导体大缺货时，电脑、 游戏 机等设备的后段工程材料就供不应求。当时揖斐电还为此决定投资1,800亿日圆增产高性能IC封装基板，预定2023年开始量产。业界人士透露，由于日本基板不足，曾导致部分外国半导体厂无法量产。
封装是指将完成前端工艺的晶圆切割成半导体的形状或对其进行布线。在业界，它也被称为“后段制程”。
尤其是英特尔和台积电等全球半导体巨头正在大举投资先进封装设备。根据市场研究公司 Yole Development 的数据，英特尔和台积电分别占据 2022 全球先进封装投资的公司 32% 和 27%。三星电子排名第四，仅次于台湾后端工艺公司 ASE。
英特尔已经在 2018 年推出了名为“Foveros”的 3D 封装品牌，并宣布将把这项技术应用到各种新产品中。它还设计了一种将每个区域组装成产品的方法，将其制作成tiles。2020 年发布的一款名为“Lakefield”的芯片就是采用这种方式制成的，并安装在三星电子的笔记本电脑中。
台积电最近也决定使用这项技术生产其最大客户 AMD 的最新产品。英特尔和台积电非常积极地在日本建立了一个 3D 封装研究中心，并从 6 月 24 日开始运营。
三星也在这个市场发力，在 2020 年推出了 3D 堆叠技术“X-Cube”。三星电子晶圆代工事业部总裁 Choi Si-young 在 Hot Chips 2021 上表示正在开发“3.5D 封装”去年六月。半导体行业的注意力为零，三星的这个工作组是否能够找到一种方法，使得三星与该领域的竞争对手保持领先。
随着前端节点越来越小，设计成本变得越来越重要。高级封装 (AP) 解决方案通过降低成本、提高系统性能、降低延迟、增加带宽和电源效率来帮助解决这些问题。
数据中心网络、高性能计算机和自动驾驶 汽车 正在推动高端性能封装的采用，以及从技术角度来看的演变。今天的趋势是在云、边缘计算和设备级别拥有更大的计算资源。因此，不断增长的需求正在推动高端高性能封装设备的采用。
上个世纪90年代，在半导体产业高标准过程管理需求下，催生了高度行业化以及定制化的MES制造执行系统，并演化成可集成模式的I-MES制造执行系统套件。
作为改革开放排头兵，我国第一个引进MES的企业是宝钢，20世纪80年代宝钢预见性的引进了MES管理系统，但是经过几年发展，我国MES系统相较于国外仍然处于劣势。
2015年，中国制造业MES迎来了重大战略机遇。为了对标德国的“工业4.0”以及美国的“工业互联网”战略， 中国推出了“中国制造2025”的战略 ，并制定了一系列的技术标准以及从产业政策上进行了大量的引导，MES系统也由单一的生产记录型系统，进化为全方位的企业级执行协同系统。
这三十年的发展，对于国产软件来说，可谓“凛冬”，但 伴随着国产替代和政策扶持浪潮越来越大，国产半导体MES的“破冰号角”即将吹响。
这个时期，国内MES的从业者将迎来巨大发展机会，一批技术储备雄厚的企业实现跨越式发展。同时，云化、低代码的新企业也开始入局， 使得赛道异常火热，竞争更为激烈 。
#赛道火热
半导体MES系统起初是由设备供应商提供的，作为最早一批提供半导体MES的供应商，consilium和Promis利用低廉的价格在当时展开了水深火热的竞争。
但是，后来两家企业均被本身做半导体设备商的应用材料收购。在收购了Consilium和brooks software之后，也让 应用材料成为全球当之无愧的半导体MES霸主 。
进入21世纪后，专门的MES系统提供商开始出现，比如IBM提供了SIView的解决方案。 SIView是目前唯一可以与应用材料一较高下的半导体MES系统 。
而目前，在半导体MES领域，绝大部分12英寸晶圆厂系统几乎被国外厂商所垄断，其中IBM和应用材料两大行业巨头“霸占”了国内80%的市场。
国产半导体MES系统能否从中突围，分获一杯羹，打破IBM和应用材料两大巨头的垄断，无疑对国产芯片制造有着重要的意义。
据了解，半导体制造端的软件主要是CIM软件，而在整个CIM系统中，MES又是核心系统。但是 技术壁垒高、验证时间长是半导体MES系统的特性 ，和半导体设备不同，半导体MES系统在晶圆厂的全产线上是不能有任何偏差，这也造成了半导体MES行业市场份额极为集中，且行业壁垒极高，新玩家很难进入这一市场。
随着晶圆尺寸从4英寸变为6英寸、8英寸、12英寸，芯片性能和制造要求在不断提升，晶圆厂的自动化水平也在不断提升，从人工产线变为半自动产线、自动产线， MES系统对晶圆厂生产越来越重要 。
值得一提的是，今年以来，国内半导体MES企业异军突起，获得资本和市场的高度关注，融资赛道异常火热。
2021年，各半导体MES/CIM领域的国产厂商凭借其专业人才、技术实力获得资本青睐，相继完成大额度融资，实现国产软件自主化。
# 凭实力竞争
上扬软件
成立于2001年的上扬软件，是国内首批专门为半导体、光伏、LED等高 科技 制造业提供MES、CIM等软件产品和解决方案的供应商。目前已拥有4、5、6、8、12寸半导体MES整体解决方案。除了myCIM（MES）以外，上扬软件还提供包括EAP、RMS、APC、FDC、RCM、MDM在内的子系统。
2021年5月，上扬软件完成C1轮融资，获得哈勃资本、兴橙资本、红土善利的投资。此前，上扬软件在2017年就获得了深创投的A轮融资，启动进入半导体高端市场；2019年获得北京屹唐华创、上海物联网的B轮融资，进入8/12寸MES的产品研发。 10月份，上扬软件又完成了由大基金二期领投，中芯聚源、浦东科投等跟投的新一轮数亿元融资。在资金的大力支持下，上扬软件拿下了国内CMOS晶圆代工厂商长光圆辰和存储厂商杭州驰拓的12英寸产线 。
芯享 科技
芯享 科技 成立于2018年，是国内领先的半导体晶圆制造、先进封装厂生产自动化CIM系统解决方案服务商，也是目前国内少数可以为8寸、12寸晶圆制造FAB提供整体自动化咨询与建设的高新技术企业，在半导体封测领域的数个技术方向上也打破了国际CIM厂商垄断，达到了世界先进水平。
芯享 科技 以MES生产执行为核心，通过生产计划等链入企业管理系统，为客户服务员。目前已拥有9家晶圆厂商客户，MES客户包括SK海力士和华虹等。 今年3月，芯享 科技 获得红杉中国、高瓴资本、华登国际联合领投的近亿元A轮融资 。
赛美特
2020年并购成立的赛美特，成功合并了具有多年半导体行业经验积累的“上海特劢丝”“固耀SEMI Integration“和“深圳微迅”三家公司。成立以来，致力于填补国内集成电路制造工业软件领域空白。
赛美特自主研发打造的国产CIM解决方案，涵盖1800多个满足8/12寸晶圆制造厂所需的功能，能够打破国外厂商垄断，是目前国内唯一可支持12寸晶圆全自动化生产的智能制造软件服务商。
2021年5月，赛美特获得5000万元A轮融资。 据了解，目前赛美特在上海成立了专门的MES事业部，其产品目前已用于50余座工厂，客户包括SK海力士、三星、紫光等。
哥瑞利
成立于2007年的哥瑞利，一直专注于打造中国自有的高端半导体智能制造CIM软件，目前已为半导体、面板、光伏、PCB、PCBA、半导体设备等多行业提供了全栈产品线及解决方案。研发服务团队超过300人，拥有21项专利和111项软件著作权（含申请中）。在半导体前道领域，其客户有中芯国际等。 11月12日哥瑞利获得由招商资本、国新风投深圳领投的3亿元新一轮融资 。
值得注意的是，2021年哥瑞利实现了全国产自研的MES在半导体12寸前道晶圆制造全自动化工厂的首次应用，预计在明年交付量产。
除了上述企业，国内其他软件企业也研发了半导体MES产品，比如华磊迅拓、乾元坤和等。但这些企业普遍以第三方开发服务起家，在与专业的半导体MES大厂比较时仍然有行业适配上的差距。
因此， “菜鸡互啄”的时代已经过去，留下来的都是专业选手的竞赛 。
#写在最后
“种一棵树，最好的时候是十年前，其次是现在”。在半导体行业也有一个说法，做半导体要么是20年前，要么是今天。
如今，在大基金、中芯聚源、华登国际、高瓴资本等各类资金的支持下，上扬软件等老牌玩家获得了更大的支持，芯享 科技 等新兴玩家也开始浮现， 国产半导体MES行业发展正步入快车道 。
而如何抓住当前行业快速发展的窗口，在行业增速放缓时，做好研发投入和营收的平衡，将会是国产半导体MES厂商需要面对的挑战。
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