|
EDA365欢迎您登录!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
十八大以来,中国集成电路产业发展蒸蒸日上,年均复合增速超过了 20%,为同期国际增速的 4 倍左 右,2018 年产业销售规模已达 6400 亿元,然中高端芯片大多需要进口,如何突破技术壁垒、完成中高端 芯片国产替代?在 2019 年第二届智博会上,英特尔、SK 海力士、高通、紫光等国内外企业将献言献策。0 [2 `4 L5 e, g0 B V9 Z1 y) ?# V
# c) U5 Q+ J. O$ L' Y$ B
01
Z- E( `' v+ s+ L$ F/ ?
; M3 s1 I9 W7 I! o何为集成电路2 V7 Z! o2 l$ _6 B& g/ n
' f3 I( f8 S( ~& `
集成电路,英文为 Integrated Circuit(缩写为 IC),采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构。4 E1 O. u& H6 F9 J+ w+ }) v' Y
8 B; o) Z- p9 H
集成电路实体往往要以芯片的形式存在,因此在日常生活中集成电路也被简称为芯片,被广泛应用到各行各业,譬如桌面电脑、智能手机、智能手表、智能电视、智能音箱、VR、基站等。此外,集成电路也不全是高大上的产品,低端产品就在我们身边天天都会接触,譬如身份证、交通卡、银行卡、门禁卡等都带有芯片。
C9 K+ k. `2 U& Q0 Y3 _ [. S! c8 |, B' |7 _# ^" w/ W
我国集成电路行业发展经历四个阶段:
/ t" L4 o2 x. z0 L. H
7 ~9 d0 ]$ f d5 }1 I' E' P1965 — 1978 年,以开发逻辑电路为主,初步建立我国集成电路工业基础。
% l$ n5 K: J+ t$ X! _+ x: e f& ?. O' l! K6 j, j2 x( m
1978 — 1990 年,初步改善了我国集成电路装备水平,较好地解决了彩电集成电路的国产化问题。
) k& p$ @/ |( r1 u6 C( r4 i
6 }6 _7 ]' }" r5 ?0 s$ O1990 — 2000 年,以 908 工程、909 工程为重点,在多领域进行科研技术突破。
$ X4 R }4 U' R5 h4 r" l" D. L* B2 }7 K" c' ]* L8 b8 \+ u
2000 年至今,成立国家集成电路产业投资大基金,扶持集成电路企业快速成长,实现了多点开花的效果。
* `) {1 v+ W* @: ]/ _2 l
& N, L2 q4 c' M0 K% ^/ O7 Y% ]02( R* }. i3 M0 j1 `/ t
. v7 Q+ t4 j6 w4 f3 z T5 @0 d
全球集成电路行业发展现状
: x1 z( s9 I2 ^6 q# _0 n0 C! h- r; ? H
当前,集成电路发展势头较好的主要是中国、美国与韩国。
' [6 q \ l5 A
/ ?0 Y" F- k+ }7 r+ M; M. d中国:三驾马车雏形初现/ h8 q% @% ~ i p0 p
% L) V8 F$ B' A7 J' F: ]4 d; M8 l我国集成电路主要依靠华为、紫光与阿里巴巴这三家公司作为行业的领路人。华为旗下的海思半导体是我国集成电路的翘楚,涉足手机芯片、智能芯片、安防芯片等,实现了从低端到高端的蝶变,跻身为世界第七大集成电路公司,可与国外巨头分庭抗礼。譬如海思最新的麒麟 990 芯片,用上了当今最先进的 7nmEUV 工艺,且采用自主研发的达芬奇架构 NPU(此前麒麟 810 已经采用),已与世界最先进的手机芯片相媲美,未来将继续扩大华为在高端芯片领域的市场份额。
9 O5 u/ \2 F1 H5 }0 ~) q/ A8 X) ]5 G& t* v" @/ G# k) q) W
紫光旗下的紫光展锐,与高通、联发科并列为手机芯片三强(海思手机芯片未对外销售),每年芯片出货量超 15 亿颗,为三星、Vivo、中兴、联想等手机厂商供货。在没有英特尔帮助下,紫光展锐自主研发了 5G 基带芯片,并在今年世界移动通信大会发布了 5G 通信技术平台及首款 5G 基带芯片春藤 510,在当天英特尔就因为自身失去了合作的价值,宣布与紫光展锐终止 5G 合作。
8 k; Q2 ~4 r8 d: _1 o4 ~* p5 k6 \( n* h. _3 }8 C, ]& y
除了手机芯片,紫光在存储器领域实现了国产零突破,旗下的长江存储 64 层 NAND 量产在即,规划产能为 10 万片 / 月,将在 2020 年直接挑战国际大厂。阿里巴巴旗下的平头哥半导体,虽然正式成立还不满一年,但干劲十足。2019 年 7 月发布了第一款芯片产品玄铁 910(XuanTie910),应用于 5G、人工智能以及自动驾驶等领域,这是业界性能最强的 RISC-V 处理器,性能直接提升了 40%以上,同时宣布全面开放 IPCore,意图打造新的生态体系,震撼整个行业。不到一个月,又透露正在研发一款专用 SoC 芯片,这款芯片将被用于新一代阿里云神龙服务器的核心组件 MOC 卡,可提高服务器的网络和存储性能,解决云计算的性能损耗难题。更不用说,还有一款云端神经网络芯片 Ali-NPU 也在抓紧研发中,真可谓三管齐下。
1 B9 o! O- u7 I; T
4 |4 {: f; O* A9 T3 [! D9 N) c# V v9 E1 a$ h4 @3 t" m
# B, n8 ~3 t, a# w% I阿里巴巴成立平头哥半导体2 _. z5 C, f5 @
3 P' Y& `( l! _美国:依然保持领先地位. p# x" ^$ w# Y/ f V0 f
6 L% S- D$ p; O9 ]0 {" P
英特尔曾保持全球集成电路第一大厂商位置达 25 年之久,2017 — 2018 年被三星超越,2019 年上半年以 320.38 亿美元的营收重回 " 铁王座 ",不过在新兴芯片领域已落后,譬如 2019 年才发布 AI 芯片,可耗时 4 年设计的芯片一诞生就落后竞争对手了。
6 c' J, \/ o+ w& e) J. |: H8 x% l9 v8 y O' ^! t
在 AI 芯片领域,谷歌才是王者。2016 年,谷歌发布第一代 AI 芯片 TPU,是专门为机器学习定制的专用芯片,如今谷歌的 AI 芯片已发展到第三代,第四代也在研发的路上。
" }/ L7 m. c" R5 p
2 _- a- H: `1 Y$ s/ L1 o7 T除了谷歌,亚马逊、苹果、Facebook 等切入集成电路赛道,研发重心都是 AI 芯片。亚马逊早在 2015 年就收购了以色列芯片公司 Annapurna Labs, 于 2018 年 底 发 布 了 AI 芯 片 Inferentia,并发布了一款 ARM 服务器芯片 Graviton;苹果从 2017 年开始为 iPhone X 和 iPhone 8 生产带 AI 功能的仿生芯片,大获成功;至于 Facebook,正在自研 AI 芯片。4 n* j$ a, y I L6 ^% w4 C! S0 P
* ?2 Q7 O% e: W+ `韩国:偏科严重% X* Q7 Z- b g2 z1 y2 v: d
8 P0 q2 D( [8 h- [7 a$ h
韩国早在上世纪 70 年代就发力集成电路,三星为 " 带头大哥 ",主攻方向为存储器,经过二三十年努力,打败了美国与日本,成为全球最大的存储器制造国,截至 2018 年底,三星与 SK 海力士全球存储器市场占有率合计为 74.6%,昔日三巨头美国美光、日本三菱、日本夏普,仅美国美光还是赛道中的选手。
6 B l- e. C" x z, d& E i7 C; a$ O" e d
03
; p" N% M( z3 a! ]9 R% D0 A& P3 @4 ^( J
FPGA 智能创新全球大赛巅峰对决
2 e- r+ s, D; M; R; }
1 ~& @6 T* q e2 H+ d `- ^智博会,是一次国家级展会,汇聚了世界众多知名的集成电路企业,包括谷歌、英特尔、SK 海力士、高通、意法半导体、华为、阿里巴巴、紫光等。0 V- U) R& \: `) Y2 O
# h: c6 W% s5 {5 N: J+ O" O- ?' f
上述企业将参与 8 月 27 日上午 9 点在重庆悦来国际会议中心举办的集成电路产业高峰论坛,共商集成电路未来的技术趋势、行业需国产化提速等。智博会期间,官方与英特尔公司联合举办英特尔 FPGA 智能创新全球大赛,来自全球 11 个国家的 24 个团队齐聚重庆,进行巅峰对决。+ n" J5 v# e! _- j. h
2 F: x* H+ `# E. f6 pFPGA 是专用于集成电路中的一种半定制电路,是可编程的逻辑列阵,能够有效地解决原有的器件门电路数较少的问题。FPGA 可编程芯片在通信、安防等行业的应用比较广泛,属于中高端芯片范畴。
" A; [2 D/ }, c- a* W, `
\ r; ^" d$ b' U9 {) N V8 q这也意味着,在 FPGA 智能创新全球大赛上,将目睹全球最顶尖水平的 FPGA 设计作品,碰撞出创新的火花,提升我国 PGA 可编程芯片的设计水准。
. ?# o0 o/ Z" l# _ |
|