• 四维图新与霍尼韦尔达成战略合作

    近日,四维图新与霍尼韦尔签署战略合作框架协议。双方将在汽车电子芯片、自动驾驶、智能网联方向深化业务合作,构建战略合作伙伴关系,充分发挥各自优势,以期在近期及远期对双方的业务发展和战略布局带来有力推进。 四维图新芯片助力霍尼韦尔深耕新能源汽车电池市场 根据合作协议内容,汽车电子芯片将是本次合作的第一步。四维图新将持续为霍尼韦尔提供面向新能源汽车应用场景的各类车规级专业芯片,霍尼韦尔新能源汽车电池包内电流传感器等车载硬件和设备将优先采购四维图新芯片。 自2021年4月以来,四维图新和霍尼韦尔一直保持着紧密的合作关系,双方聚焦于国内新能源汽车市场,服务包括造车新势力在内的国内众多新能源车厂客户,助力中国新能源汽车发展。四维图新凭借自身在汽车电子芯片行业的技术积累和市场应用,霍尼韦尔依托自身在高规格电池传感器的领先优势,双方强强联合充分保障新能源汽车电池系统安全及续航里程优化。 四维图新车规级MCU芯片 2022年,双方合作还将基于战略合作协议进一步深化拓展,实现更大规模出货。同时,双方已开始共同合作定义下一代MCU芯片。 除国内新能源汽车市场以外,四维图新和霍尼韦尔同时也在开展欧洲等海外项目,高端工业4.0和医疗也将是双方共同拓展的领域。 共同打造自动驾驶和新能源出行解决方案 根据合作协议内容,除汽车电子芯片以外,四维图新和霍尼韦尔拟在智能驾驶领域展开合作,围绕四维图新L2-L4级别自动驾驶解决方案,结合霍尼韦尔的IMU等传感器产品,双方为客户共同提供面向量产的自动驾驶系统解决方案。 同时,双方也将在新能源领域展开合作。四维图新子公司松下四维,是专业的新能源商用车运营相关解决方案提供商,满电出行为四维图新旗下新能源出行解决方案提供商,霍尼韦尔在电池传感器等业务上有领先优势,双方拟整合旗下公司和产品的资源及能力,共同打造顶级的新能源解决方案。

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  • 闻泰科技: 半导体+光学+显示+终端业务形态布局完毕,“中国三星”蓄势腾飞

    当前,中国本土的半导体产业链在政策和缺“芯”环境的两层动力加持之下快速发展,国产芯片从无到有,再到一些细分领域的国产芯片向国际头部企业并肩,国内半导体产业全面自主可控已然是必经之路,一批优秀的半导体企业应运而生,其中备受市场关注的优质标的就包括闻泰科技股份有限公司(简称:闻泰科技,证券简称:600745)。闻泰科技通过内生+并购发展路径,使其从一家低毛利的手机ODM龙头厂商到A股炙手可热的高科技半导体厂商,这一过程让人津津乐道。3年时间内,公司市值从当初重组上市的35.8亿元暴涨至最高1800亿元身价,核心资产包括安世半导体、Newport、得尔塔等等。 闻泰科技目前主要从事三方面的业务:通讯终端产品的研发和制造业务;半导体业务板块从事的主要业务系半导体和新型电子元器件的研发和制造业务;光学模组的研发和制造业务。目前已经形成从半导体芯片设计、晶圆制造、封装测试、半导体设备制造到光学模组、手机、笔记本电脑、IoT、服务器、新型电子元器件、汽车电子产品研发制造于一体的全产业链布局。 智能手机ODM龙头厂商,客户覆盖三星、oppo、荣耀、小米等。公司自2017年年报开始不对外披露手机ODM的产销量,从2021年7月披露的可转债报告可得知相关总出货量(自有产量+委外代工)。2018年底之前公司只有嘉兴工厂在完成整机生产,产能有3000万台。2019年上半年期间,公司先后新增了印度、印尼、无锡三个工厂,设计产能分别为360万台、1200万台、1000万台,合计2600万台。目前闻泰ODM工厂包括嘉兴制造中心、无锡制造中心、昆明制造中心、印度制造中心以及印尼制造中心,2020年自有产能约为6210万台,自有产能利用率也不断提升,从2018年的51.1%提升至2020年的74.1%。值得注意的是,闻泰的嘉兴、无锡、昆明三地当前正在持续大幅扩产中。 闻泰科技昆明智能制造产业园效果图 图1. 闻泰科技ODM手机得产销量 2018年手机ODM业务收入166.19亿元,毛利率7.56%。手机产能3000万台,自有产量1533万台,出货量9229万台;2019年手机ODM业务收入397.86亿元,毛利率9.36%,手机产能5010万台,自有产量3579万台,出货量1.18亿部;2020年手机ODM业务收入416.67亿元,毛利率12%,手机产能6210万台,自有产量4602万台,出货量1.2亿台。2021H1由于原材料里屏幕和内存等原材料在2020年下半年进入价格上行周期的影响,公司毛利率回落至9.02%,而2021年下半年成本端压力开始缓解,公司利润有望得到修复。2021年三季报显示,公司实现归母净利润8.09亿元,同比增长45.06%,利润明显反弹。 2020年智能手机ODM的市场规模约为270亿美元,全球智能手机的出货量自2017年开始逐年下降。2021年受益于5G技术的普及和手机换机潮的驱动,智能手机出货量和渗透率有了稳步提升。Counterpoint预计全球智能手机ODM/IDH市场规模将在2025年增长至338.1亿美元,对应CAGR为5.1%。目前全球智能手机ODM市场高度集中,华勤、闻泰、龙旗为全球智能手机ODM的龙头厂商,前三份额占比约为77%。中国市场调研机构赛诺最新研究报告显示,全球品牌厂商为优化成本,集中资源开发高端产品,中低端产品释放ODM厂商的比例增加;5G换机周期加速品牌厂商中低端手机下沉,ODM机型出现量价齐升趋势;ODM行业马太效应日益凸显,行业集中度提升。闻泰科技是国内最早获得5G相关专利的ODM厂商,是全行业唯一拥有自建模具厂和完善的智能化生产线的企业,市场趋势预判能力和客户需求敏感度较强,供应链管理能力和交付速度优势突出。得益于优秀的供应链管控、生产制造以及品质管理的全面提升,公司2020年智能手机出货量达1.1亿台,同比增长约为2%,主要服务客户三星、LG、Moto/联想、Oppo等。另一方面,公司在笔电、平板、服务器等委外比例显著高于手机的,根据公司2020年年报显示,公司计划在2023年前将非手机业务营收占比从5%提升到30%。图2 闻泰科技非手机代工业务发展近况 募资加码产能建设,拓展新领域、新客户。公司于2021年7月25日发布公告,拟发行可转债募集资金86亿元,加码5G领域、提升非手机类产品产能,主要用于无锡、昆明、印度的智能制造工厂产能扩充及智能研发中心的建设。1)无锡计划新建2,500万台/年智能终端产线,包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、TWS耳机等领域;2)计划新建昆明二期3,000万台智能手机产线;3)印度计划新建1,500万台/年智能手机产线。募投项目规划产能合计7,000万台,约为现有产能的1.13倍。 ODM厂商长期耕耘中低端机型,在成本控制方面具有很大的优势,各品牌商集中资源布局高端机型,纷纷将中低端机型交给ODM厂商。目前全球TOP10手机厂商除了苹果和vivo外均开始与ODM厂商展开合作,并且交付比例也越来越高。图3 主要头部手机厂商的委外代工情况 智能手机近几年发展的确实缓慢,并没有出现大的变革和突破,4G到5G的机型转换对于消费者来说并没有实质性的换机体验。而根据摩尔定律和硅基芯片的特性,3nm也即将是手机CPU制程的极限。而5nm到3nm在整个产业链上的提升需要花费远超于14nm到7nm以及7nm到5nm,因此各大手机厂商开始对细节工艺和功能进行完善和丰富,这导致产品同质化也越来越严重。闻泰科技在ODM产业链上的规划是纵向一体式的,公司管理层规划以期能够获得更多主机厂商的认可,另一方面公司公告的管理层指引上来看,公司对于平板、TWS耳机和笔电等非手机ODM也是野心勃勃,根据2022年3月10日公告, 公司产品集成业务与境外特定客户开展了电脑、智能家居等多项业务合作并签订了合作协议,其中智能家居项目近期正式开始量产并实现常态化出货,项目合作总金额预计约50亿元,可见ODM这块业务在2022年应该会有不俗的表现。 公司收购安世半导体,连接产业链上下游。恩智浦(NXP)前身是飞利浦的半导体业务,并于2006年独立出来成立了公司,并于2010年8月在纳斯达克上市(NXPI)。2015年,恩智浦以118亿美元收购了美国的飞思卡尔半导体,此时瑞萨Renesas)、恩智浦(NXP+freescale)、微芯科技(Microchip+ATMEL)分别位居MCU的TOP3厂商。至此,恩智浦主要业有NFC(无线)和智能卡IC、MCU&通信处理器、半导体标准件业务(即分立器件、逻辑器件和MOSFET器件业务)。其中前2项和汽车相关的半导体业务是恩智浦最主要的业务,贡献了利润的64%;半导体标准件业务非核心业务,毛利率较低。2016年10月,高通宣布收购恩智浦,收购价为470亿美元,创造行业记录。但是期间风波不断,监管机构态度不一,最终在2018年7月26日宣布收购终止。安世半导体前身是恩智浦其中的半导体标准件业务。2015年,由于恩智浦为了转型,花费118亿美元收购美国飞思卡尔。之后安世半导体在2017年从恩智浦被剥离出来,独立成为公司,以27.6亿美元(约181亿元)的价格卖给了建广资产。再之后于2019年,被闻泰科技通过发行股份+募集配套资金+自有资金+借款的形式,以对价约338亿元收购,至此通过与建广资产合作的并购基金完成了对恩智浦半导体标准件业务的收购。 安世国内国外同步扩充产能,实现有效双循环。闻泰全资子公司安世半导体目前是全球知名的半导体IDM公司,总部位于荷兰奈梅亨,拥有近1.6万种产品料号,每年可交付1000多亿件产品,其产品广泛应用于全球各类电子设计,在细分领域中都是前三。产品规划是从低压向高压发展,拓展IGBT、化合物半导体、模拟IC等。应用领域上,安世60多年以来都是做汽车领域的,产品在欧洲的车里面是基本上标配了,2021年安世在汽车领域的收入占比在45%以上,未来扩展空间也很大。客户方面,安世有天然优势,安世的所有产品都是全球销售的,安世产品在全球市场的份额是比较大的。安世集团与国内重点的新能源汽车、电网电力、通讯等领域企业均建立了深度的合作关系。安世半导体持续不断地为全球各地的优质企业提供高效的产品及服务,在与国际半导体巨头的竞争中,二极管和晶体管出货量全球第一、逻辑芯片全球第二、ESD保护器件全球第一、功率器件全球第六,并稳居国内功率半导体公司第一名位置。 来源:芯谋研究图4 公司主要半导体产品及其下游应用 功率器件实现部分国产替代,闻泰深耕新能源汽车领域。2021年全球分立器件市场规模为301亿美元,其中功率器件为主要市场,而国内厂商产品主要为低端分立器件。国内厂商主要产品集中在二极管、晶闸管、中低压MOSFET等,产品附加值及毛利率相对较低,而在二极管和双极性晶体管领域,2020年国内安世集团市场份额已处于首位。在新能源汽车、工控、高压传输、新能源发电等广泛应用的IGBT器件及模块和中高压MOSFET等技术门槛更高的领域,欧美日厂商占据主导地位,闻泰科技、华润微、士兰微、斯达半导等本土企业开始加速追赶。截止到2021H1报告期内,闻泰科技产品结构不断优化,高毛利的逻辑模拟器件、MOSFET器件收入占比持续提升。在产品价格方面,公司一方面积极强化同汽车客户、工业客户、消费电子客户更紧密的合作关系,同时因应市场供需紧张的局面,主要经销商MassMarket的销售价格在2020年四季度价格相对稳定的基础上,在2021年以来实施了分批次涨价,主要涨价产品包括标准逻辑与模拟、小型号二极管/三极管,功率二极管/三极管、Mosfet等。2021年上半年,公司半导体业务实现收入67.73亿元,同比增长53.25%,业务毛利率为35.06%,实现净利润13.10亿元,同比增长234.52%。盈利能力达到历史最高水平,半导体业务仍然保持快速增长态势。经营整合的协同效应推动安世集团进入了发展的历史新阶段。安世集团来源于汽车、移动及穿戴设备、工业与电力、计算机设备、消费领域的收入占比分别为45%、22%、22%、6%、5%,汽车领域包括电动汽车仍然是公司半导体收入来源的主要方向。随着电动汽车渗透率的快速提升,单车用功率半导体有望呈现倍数级提升,带来行业的快速增长,公司车规功率半导体业务有望进入中长期的高速增长阶段,未来汽车业务对于闻泰肯定是一个很大的增长点。 收购生产线扩充产能,持续增强竞争壁垒。2021年7月5日,闻泰科技全资子公司安世半导体与Newport Wafer Fab(以下简称“NWF”)的母公司NEPTUNE 6 LIMITED及其股东签署了有关收购协议。NEPTUNE公司的主要资产为8英寸晶圆厂Newport Wafer Fab,位于南威尔士的纽波特,该厂始建于1982年,是英国仅存的最大的半导体工厂。根据官网资料显示,目前NWF目前月产能为35000片8英寸晶圆,最大产能可扩充至每月44000片8英寸晶圆,主要从事0.18μm-0.7μm工艺制程的半导体芯片制造,主要产品为应用于汽车行业的MOSFET、IGBT芯片,以及CMOS、模拟芯片。此外,NWF还具备化合物半导体(主要是SiC和GaN)开发能力,闻泰已在布局化合物半导体,先做的GaN,因为GaN是比较先进的技术,效率更高,在高频方面更有优势,第一代的GaN产品是650v的,2021年在进博会上已有闻泰的合作伙伴发布了其产品,目前已经进入量产了。由于目前安世半导体自己的晶圆厂目前还不具备IGBT芯片的生产能力。因此,此次成功收购NWF,将有助于安世半导体将产品线进一步延伸,进一步丰富车用芯片的供给能力,提升市占率。此外NWF的化合物半导体技术也能强化安世半导体在化合物半导体领域的布局。 安世半导体之前的晶圆产能约110万片,预计2022年H2产能预计可以达到约140-170万片,增长27%-52%。其中,英国曼彻斯特晶圆厂和德国汉堡晶圆厂均在持续进行产能扩充与产线升级;2021年收购的Newport晶圆厂主要为英飞凌等公司提供中高压MOS和IGBT等产品代工服务,2022年开始将逐步削减代工业务,将产能释放给安世自身使用;由大股东先行建设等上海临港12英寸晶圆厂已于2022年2月28日封顶,其中一期产能规划3万片/月、二期产能规划3万片/月、三期产能规划4万片/月。封测产能方面,马来西亚芙蓉封测厂已启动大幅扩产,新增产能250亿颗;中国东莞封测厂扩产项目也在正在规划中,建成投产后有望新增产能78亿颗/年。 安世马来西亚芙蓉封测厂扩产奠基仪式 规模优势、产品竞争力和技术能力的共同驱动都将给安世半导体带来无以伦比的强竞争壁垒。独特的封装技术、快速的技术迭代能力、产能瓶颈的开拓都可以嗅到安世在新能源汽车领域的企图心。车规产品具备验证周期长、产品丰富度高、客户导入周期长三大壁垒,报告期内公司在智能座舱、智能网联和自动驾驶方面已经同多家主机厂、tier1、芯片供应商等生态链的上下游建立合作关系。公司的目标是成为汽车电子行业的智能汽车和智慧出行的前装车规级解决方案提供商,为客户提供从软件到硬件再到制造的一整套方案(包括但不限于智能座舱、智能网联和自动驾驶领域的创新产品研发)。目前公司首款智能座舱产品成功通过客户审核,进入样机阶段。闻泰科技旗下的安世半导体与Tier1供应商、各大车厂保持着长期和紧密的合作关系。在全球缺芯的大背景下,安世半导体大量车规级芯片和器件可以应用在公司车载产品上,为公司汽车电子业务的开拓提供了坚实有力的保障。 未来展望,ODM和安世业务合作的系统级封装(SiP)也同样可以实现,无论是东莞封测工厂投入SIP模组小批量生产还是巨额可转债募投无锡智能制造产业园的SIP模组的项目都可以初见端倪。 闻泰科技光学模组再下一城,得尔塔重回境外特定客户怀抱。公司完成对广州得尔塔的收购,顺利进入光学模组领域。珠海得尔塔在摄像头模组业务领域具备稀缺性。其拥有的先进封测技术能力、部分封测设备研制能力以及为国际一流手机品牌大客户供货的能力,将推动公司深度切入光学赛道,打通上游产业链核心环节,推动公司优化客户结构,进一步提升盈利能力和综合竞争力。广州得尔塔采用行业领先的flip-chip技术,实现更稳定的性能,更强的抗干扰、更小的产品尺寸,以满足特定客户的产品需求。公司拥有智能化光学模组生产平台,通过建设高标准无尘车间、精密的自动化生产线、搭建智能化生产系统、并应用严格的产品质量管理体系,为生产、品质保驾护航。目前信息已知,得尔塔是iPhone8-iPhone11的前置摄像头供应商之一。下表为iPhone前置摄像头情况: 广州得尔塔原为欧菲光关键子公司,负责为境外特定客户供应摄像头模组,截止2020年总资产约20亿元,净利润约3亿元。2021年2月份,闻泰科技着手向欧菲光收购广州得尔塔以及江西晶润拥有的摄像头相关的设备,最终交易作价24.2亿元;6月份交易交割完毕,后续闻泰科技进行收购重整,整体进展比较迅速。11月3日,江西晶润购买的经营性资产已完成设备调试,试产产线已经投入使用并实现产出,闻泰科技方面已与境外特定客户确定了量产计划;12月1日,闻泰科技首批量产产品已发货,产品进入批量出货阶段;12月10日,闻泰科技披露前期送样产品已通过境外特定客户最终验证,产品按照与客户商定的出货计划进入正式量产及常态化批量出货阶段。现在在广州生产出货,未来珠海的新工厂产能比广州更大、技术更先进、自动化水平更高。未来,得尔塔产品将用在闻泰ODM的安卓手机、笔记本电脑及汽车客户中。 得尔塔珠海工厂效果图 闻泰科技董事长张学政在三季报业绩交流会上介绍“得尔塔在摄像头模组业务领域具备稀缺性,并拥有的先进封测技术能力、部分封测设备研制能力以及为国际一流手机品牌大客户供货的能力,将推动公司深度切入光学赛道,打通上游产业链核心环节;将推动公司优化客户结构,进一步提升盈利能力和综合竞争力。“ 收购得尔塔进入境外特定客户供应链并不是张学政得最终意图,元宇宙(AR/VR)设备和智能驾驶都对光学模组有较高的技术要求。目前台湾各家光学厂商几乎都有相关客户与交货对象,许多相关元件镜头产品多年来也一直有小量交货。而闻泰此时选择多元化经营不仅增强自己代工整机得边际利率,另一方面也不失为即将到来得元宇宙未雨绸缪。 依托闻泰产品研发和半导体赋能,得尔塔科技的光学影像能力有望得到更大的发展空间,随着光学技术的发展和在IoT、智能汽车、元宇宙领域的市场空间被打开,得尔塔的光学影像技术能力也将成为闻泰的核心竞争力之一。 在电子产品中,除了半导体和光学影像部件,显示部件同样是核心部件之一。Mini/Micro LED是显示技术的未来,在消费电子和汽车电子市场拥有巨大的发展潜力,一旦形成突破会带来革命性的变化。 2021年12月21日,闻泰科技在回复投资者表示,公司布局的Mini/Micro LED领域,从技术研发到产品生产是基于半导体业务IDM的平台能力,发挥安世子公司ITEC自动化设备所具备的先进封装测试优势,未来将规模应用在公司的产品集成业务中(如笔电、汽车电子等领域中),将半导体、光学、显示打造成公司主业的核心竞争力,并进一步推动产品集成业务与半导体业务的深度协同。 据了解,闻泰已经成立新型显示技术事业部,重点布局这一领域。基于安世ITEC全球领先的巨量转移技术和闻泰产品集成能力,已经通过内部的协同创新,成功开发出Mini/Micro LED直显和背光产品。目前首批样品已提供给多个汽车客户测试,反馈情况非常好。 通过两年的内生发展+国际并购,闻泰科技已经悄然构筑模拟/功率半导体+光学模组+Mini/Micro LED+智能终端的庞大产业布局,成为中国从半导体到光学、显示和终端产品布局最全的公司。从企业形态上讲,闻泰科技非常像韩国三星。而2022年对闻泰科技来说主旋律是扩充产能。闻泰收购安世时说过未来三年内,要将公司所有产品做到全球第一,回顾一下张学政提出的闻泰科技战略规划: 第一个阶段,ODM系统集成领域从消费领域向工业、IoT领域、汽车电子领域产品扩展,更多的产品、更多的客户、更大的销售,将ODM业务形成强大的硬件流量平台。 第二个阶段,闻泰科技将加速垂直整合,通过并购、整合和自我发展,在半导体领域、部件领域,整合和发展出更多的部件,增加自身的供给能力,形成安全可控的供应体系。 第三个阶段,闻泰科技将以半导体为龙头,加大投入,提升创新能力,为部件和系统集成赋能,全面提升整机产品的核心竞争力,为客户提供人无我有、人有我优的产品,建立公司护城河。我们的目标是推动闻泰科技从服务型公司向产品公司的战略转变。 三个阶段行进至今,产品、产能和生产线的整理都已经在如火如荼地进行,背靠公司业务的垂直整合,产品加速导入国内终端产品如格力、华为、各汽车大厂等企业中,积极推进着功率半导体国产化历史使命。公司“ODM之王+车规级功率芯片践行者+元宇宙摸索者”的布局,三项业务既有着看似笨拙却又稳若磐石的基本盘代工业务,又有着当下缺芯潮中最紧俏和最有汽车革命意义的新增业务,同样还具备可以无限展望的光学和显示业务。如果闻泰可以有效地完成稀缺资源的整合和产业方向的摸索,在半导体、光学、显示、通讯智能终端上协同发力,“中国三星”闻泰科技将会迎来新的估值。数往今来,伟大的半导体厂商都通过内生发展和并购实现强者恒强,确立了今天半导体产业寡头林立的局面,看着闻泰一路走来,真正诠释了“千里之行,始于足下”,相信它一定可以解决好这把“达摩克里斯之剑”,交给投资人一个满意的答卷。

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  • 豪威集团研发出0.56μm超小像素尺寸,引领像素压缩

    豪威集团证实像素压缩不受光波长限制;半导体器件堆叠新技术可实现高量子效率性能的0.56μm超小像素尺寸 加利福尼亚,圣克拉拉–2022年2月15日–豪威集团,全球排名前列的先进数字成像、模拟、触控和显示技术等半导体解决方案开发商,当日宣布了一项重大的像素技术突破——在实现0.56μm超小像素尺寸的同时提供高量子效率(QE)性能、优异的四相位检测(QPD)自动对焦技术和低功耗。这项超小像素技术将会满足多摄像头移动设备对高分辨率和小像素间距图像传感器日益增长的需求。 豪威集团的研发团队证实,在像素尺寸已经小于红光波长的情况下,像素压缩不再受光波长限制。该像素尺寸基于豪威集团的PureCel®Plus-S堆叠技术,同时采用了深光电二极管技术将光电二极管精确地嵌入硅片深处。凭借这些先进的技术,豪威集团开发出了超小像素尺寸,在相同的光学格式下可以实现更高的分辨率,并进一步使图像传感器具有更多ISP功能、更低的功耗和更高的读取速度。 豪威集团流程工程高级副总裁Lindsay Grant说道:“推进像素技术离不开大量的研发创新,尤其是在超越光波长的情况下。虽然芯片尺寸更小了,但是我们并没有牺牲高性能。实际上,在可见光范围内,0.56µm像素尺寸展示出了与0.61µm像素尺寸相当的QPD和QE性能。” Grant补充说:“豪威集团大力投资研发,几乎半数员工都是研发工程师。作为一家全球无晶圆厂半导体提供商,我们还与代工厂合作伙伴开发新工艺技术方法,实现业界领先创新。这是一个引人注目的成就,我们优秀的研发团队以及我们的代工厂合作伙伴能够持续引领像素压缩,我对他们表示赞赏。” 这款0.56µm像素尺寸晶片将于2022年第二季度用于2亿像素图像传感器,第三季度将提供样品。2023年初,消费者有望见到采用这一超小像素尺寸的新型智能手机。

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  • 三星推出高端移动处理器Exynos 2200,配备与AMD联合开发的Xclipse GPU

    (全球TMT2022年1月18日讯)三星宣布推出全新高端移动处理器Exynos 2200。这是一款全新设计的移动处理器,配有强大的基于AMD RDNA 2架构的Samsung Xclipse图形处理单元(GPU)。凭借目前市场上先进的基于Arm®的CPU内核和升级的神经处理单元(NPU),Exynos 2200将实现更好的手游体验,同时增强社交媒体应用和摄影的整体体验。 三星首次在移动设备上采用硬件加速的光线追踪技术,带来更好游戏体验 Xclipse GPU界于控制台和移动图形处理器之间,是一种非常特殊的混合图形处理器。“Xclipse”是由代表Exynos的“X”和“eclipse(日食)”组合而来的。基于高性能AMD RDNA 2架构,Xclipse继承了以前仅在PC、笔记本电脑和游戏机上可用的硬件加速的光线追踪(RT)和可变速率着色(VRS)等高级图形功能。 光线追踪是一项革命性技术,它生动模仿了光线在现实世界中的物理行为。通过计算光线从表面反弹时的运动和颜色特征,光线追踪可为图形渲染的场景生成逼真的光照效果。为了在移动设备上打造沉浸式的图像画面和用户体验,三星与AMD合作,在移动GPU上应用了硬件加速的光线追踪技术。 可变速率着色是一种优化GPU工作负载的技术,它能让开发者在不影响整体质量的区域采用较低的着色速率,从而让GPU有更多的空间来处理对玩家来说最重要的领域,并提高帧率以实现更为流畅的游戏效果。 此外,Xclipse GPU还配备了多种技术,例如可提升整体性能和效率的高级多IP调控器(AMIGO)。 增强5G连接和坚固的安全性 Exynos 2200是市场上集成Arm最新Armv9 CPU内核的产品之一,与Armv8相比在安全性和性能方面有显著提升。在如今的移动通信设备上,这二者正变得越来越重要。 Exynos 2200的八核CPU采用三集群(tri-cluster)结构设计,由1个强大的Arm Cortex®-X2旗舰核心、3个性能和效率均衡的Cortex-A710大核心和4个节能的Cortex-A510小核心组成。 通过升级的NPU,Exynos 2200可提供更为强大的设备上AI功能。与前代产品相比,NPU的性能双倍提升,可进行更多的并行计算并增强AI性能。除了高能效的INT8(8位整数)和INT16外,现在NPU还能提供更高的精度,支持FP16(16位浮点)。 此外,Exynos 2200还集成了一个高速的3GPP Release 16 5G调制解调器,支持sub-6GHz和毫米波频段。通过E-UTRAN新无线电—双连接(EN-DC),它能同时利用4G LTE和5G NR信号,并将速度提升至10Gbps。 在安全层面,Exynos 2200配备了集成安全元件(iSE),用于存储私人加密密钥,并发挥RoT(Root of Trust,信任根)的作用。另外,UFS(通用闪存存储)和DRAM的内联加密硬件也得以增强,使用户数据加密只在安全域内安全共享。 提供增强的视觉体验和专业级的图像 Exynos 2200的图像信号处理器(ISP)架构经过重新设计,以支持全新的图像传感器,可实现高达2亿像素(200MP)的超高分辨率。在30帧/秒(fps)的情况下,ISP在单摄模式下支持高达108MP,在双摄模式下支持64MP+36MP。它还能连接多达7个独立的图像传感器,并可支持4摄同时运行,从而实现先进的多摄功能。在视频录制方面,ISP支持高达4K HDR(或8K)的分辨率。 与NPU一起,ISP利用先进的内容感知AI摄像头,从而获得更精细和真实的结果。拍照时,基于机器学习的AI相机能识别场景中的多个物体、环境和人脸,然后应用适合的色彩、白平衡、曝光度、动态范围等设置,生成专业级质量的图像。 Exynos 2200先进的多格式编解码器(MFC)支持8K分辨率,让视频变得栩栩如生。它能以240fps解码4K视频,或以60fps解码8K视频,并以120fps编码4K视频,或以30fps编码8K视频。此外,MFC还集成了高效的AV1解码器,可实现更长的播放时间。先进的显示解决方案支持HDR10+,让画面拥有更广的动态范围和深度,并支持高达144Hz的显示刷新率,在滑动屏幕或玩游戏时可获得更灵敏和更流畅的体验。 目前,Exynos 2200正在进行大规模生产。

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  • 仿冒芯片被查,侵权单位被罚款,涉事员工被判刑!

    近日,南京法院公号公开了一起集成电路的知识产权案件[案件号:(2021)苏0114刑初148号],侵权单位负责人被判处有期徒刑4年,销售人员被判决有期徒刑3年2个月,侵权单位被判处罚金400万元。 案情如下:侵权单位上海G公司于2017年底发现被侵权单位南京Q公司的USB转串口芯片在市场热销后便开始抄袭仿冒并销售。G公司盗版的芯片,功能和引脚封装和原厂正品芯片相似,可用原厂的驱动程序软件,且G公司的销售人员在销售过程中宣称可以替代正品CH340。2019年因一些客户向原厂反馈质量问题而被Q公司发现市场中存在假货,Q公司向公安机关报案,并于2019年底在现场人赃俱获。经检察机关公诉,一审于7月份在雨花法院宣判,管总经理兼技术负责人被判了4年,销售人员被判了3年2个月,单位被判罚400万元;二审于上月在南京中院维持原判。 判刑结果:G公司董事长声称盗版事宜皆由总经理兼技术负责人在组织做,销售仿冒芯片的具体行为由销售人员在做,自己不知情且没有涉及;总经理和销售人员均对盗版行为表示后悔,声称自己是普通打工人,所获利润主要归大股东,应该单位承担责任。故最终是结合相关证据,判决G公司作为单位被判处罚金,总经理兼技术负责人和销售人员分别被判刑。 针对知识产权保护这项工作,2021年10月28号国务院发布了《国务院关于印发“十四五”国家知识产权保护和运用规划的通知》,通知明确提出:“构建严保护、大保护、快保护、同保护的工作格局;完善刑事法律和司机解释,加大刑事打击力度,准确适用知识产权领域行政法移送刑事司法标准和刑事案件立案追诉标准,规范刑罚适用。” 启示:国运当头,大势所趋。少用盗版,多看开源;少点内卷,多些创新。创新是引领发展的第一动力,保护知识产权就是支持创新,十四五规划进一步强调坚持实施创新驱动发展战略。这样的局面对专注搞创新及研发的工程师和企业是绝对的利好!

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  • 芯原图像信号处理器IP 获得汽车功能安全标准ISO 26262认证

    领先的芯片设计平台即服务(Silicon Platform as a Service,SiPaaS®)企业芯原股份(股票代码:688521.SH )今日宣布其图像信号处理器IP(Vivante ISP) ISP8000L-FS V5.0.0作为独立安全单元(Safety Element out of Context;SEooC),获颁ISO 26262 ASIL B功能安全产品认证证书。该图像信号处理器IP专为先进且高性能的摄像头应用而设计。认证证书由领先的功能安全咨询公司ResilTech颁发。   该图像信号处理器IP获得ISO 26262功能安全产品认证,是芯原在驾驶员监测系统、自动驾驶等高安全性要求的汽车应用领域中取得的重要里程碑。   通过认证的ISP8000L-FS V5.0.0 IP支持两个实时摄像头,每秒可以处理高达600兆像素。该IP集成了多曝光宽动态处理技术,以及空域和时域的高级降噪技术。按照 ISO 26262标准开发流程并采用了功能安全设计,ISP8000L-FS V5.0.0 IP可为汽车系统提供高质量且安全可靠的视觉处理。   芯原执行副总裁兼IP事业部总经理戴伟进表示:“电动汽车和自动驾驶领域正在快速增长和创新,功能安全的片上系统(SoC)是推动其增长的关键技术。通过芯原在汽车领域的客户,我们看到了对于符合ISO 26262标准的IP和专用集成电路(ASIC)的需求越来越高。ISP8000L-FS V5.0.0 IP是芯原丰富的IP中第一个通过ISO 26262认证的IP。芯原其他IP,包括视频处理器、显示处理器、神经网络处理器、图形处理器,以及数字信号处理器,也将陆续通过ISO26262认证。” 

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  • 科普贴——漫谈数字通信技术起源与演变

    通信一词的由来 通信一词,最初出现于《晋书·王澄传》:“因下牀而谓澄曰:‘何与杜弢通信?” ,“通信”一词,在这里是指互通音信。唐·李德裕的《代刘沔与回鹘宰相书意》:“又恐回鹘与吐蕃通信,已令兵马把断三河口道路。”也提到通信一词。从以上两个说法来看,大抵是指:部族之间,相互联络、结盟之意。 后来,《初刻拍案惊奇》卷五:“那裴仆射家拣定了做亲日期,叫媒人到张尚书家来通信。”《九命奇冤》第十八回:“哪一个不受过侄老爹大恩,谁还去通信呢?”通信一词,又泛指通报消息。 到了近现代,通信指用电讯设备或用书信传递消息,反映情况。张鸿在为曾朴做《续孽海花》第五十三回:“ 华福又奏明请颁一种密电本,以便秘密通信。”至此,通信一词,基本成型。 古代通信技术的演进 广义来说,通信是指信息传递的意思,原始人为了捕获猎物,通过呐喊沟通,呼唤同伴过来共同捕获野兽,即为通信的开端。 再后来,到了商周时期,天子为了迅速传递边关战报,遍设烽火台,一有敌情,便点燃烽火狼烟,下级烽火台看到上级狼烟,也迅速点燃烽火传递,这样一级一级往下传,直到信息到达京畿,然后由天子号令诸侯勤王,历史上最著名的烽火戏诸侯就来源于此,这也是最早的光通信。 除了采用光做通信介质,古人也采用鼓锣来传递消息。大凡帝王早朝,首先要鸣鞭,云板三响,鼓乐声中开始议题;又如行军打仗,鼓手击鼓号令三军,变换阵法;再者,衙门升堂,先要击鼓。 以上这些都是比较简单的信息传递,略微复杂一点的信息如果需要传输的话,该怎么办呢?这里就涉及到两个问题,首先是把信息编辑成文字,我们称之为明文。有些情况下,为了防止敌人破获这些信息情报,还会专门翻译成密文。文字写好了,怎么送出去呢?一般会修建驿道,开设驿站,派遣专门的驿卒,飞马传书,部分交通不便的地方,又有人专门训练鸿雁或者飞鸽,做飞鸽传书。 近、现代通信 近代通信技术主要是以1820年,法兰西人安德烈·玛丽·安培发明电报通信,作为近代数字通信的开始。此后,电报技术不断完善,到1838年,摩尔斯将电报通信推向实用性。 再后来,英吉利人亚历山大·贝尔于1875年发明了电话机,被称为模拟通信的开始。不过,关于电话的发明人,众说纷纭,一说是罗马人安东尼奥·梅乌奇,一说是美利坚的伊莱沙·格雷。 电话通信作为一种实时、交互式通信,比电报更便于使用。所以,在20世纪上半叶,采用这种模拟模拟通信技术的电话通信,得到迅速和广泛的应用。但模拟通信有一个最大的弊端,即信号衰减快,容易产生畸变。 到了20世纪60年代,随着半导体技术、计算机和激光技术的飞速发展,数字通信在数据计算、字符传输、防止信号失真等方面都大大优于模拟通信,因此,数字通信又得到了爆发性的增长。 数字通信技术 数字通信基本概念 通信的目的是传递消息。比如,语音、文字、图像等等,都是消息。我们的消息来源,可能是模拟信号,也可能是数字信号。对于模拟信号,需要做数模转换、数字调制、压缩打包。这就跟我们午餐点外卖一个道理,首先需要购买食材、然后加工、再后打包,一个道理。 为何要强烈建议采用数字通信 通信系统分为模拟通信和数字通信,无论是模拟通信系统还是数字通信系统,总存在噪声和干扰,引起传输信号的失真,从而影响信号传输质量。 在模拟通信系统中,传输的是连续的模拟波形,因此要求接收端能以高保真度来复原接收到的模拟波形。而这个过程需要估算信噪比,是一项非常复杂的过程,而且大概率会丢数据。在数字通信系统中,传输信息为离散值,只要接收端能正确判断出离散值即可。对于接收波形失真,只要不足以影响接收端的判断,就没有什么关系。 打个比方,我们去买菜,即使极新鲜的白菜,如果运输距离有点远,等你买回家里一看,发现坏了就只能扔了。这就跟模拟传输一个道理,不太好保真。 我很小时候,最喜欢一种美食——方便面。方便面工厂把方便面里的蔬菜通过脱水、切割等程序,变成容易保存的食材,等到需要的时候,再加水还原,即可食用。中国大多数老百姓也都利用这一原理来保存食材,这大概就是数字传输的精髓所在吧。 在数字通信中,除了对失真波形的有效恢复之外,还可以采用纠错编码,提高系统的抗干扰性;采用数字加密技术,提高系统保密系数;利用数字集成电路易于集成的特点,缩小产品体积等。 数字通信系统模型 现代数字通信技术,主要是对信源信号和信道做编码、调制,通过信道发送到接收端,再通过解调、解码,还原信号到信宿。 Microchip通信系统一揽子解决方案 随着5G技术的加速,世健代理的Microchip产品线,可以为客户提供通信系统一揽子解决方案,加上世健代理的ADI和高通等其他产品线,更能为客户提供完整和系统化的产品解决方案。

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  • 拥抱大数据时代 解读5G通信时钟同步技术

    时钟同步技术 系统中各时钟的同步,需要对比各时钟与系统标准时钟的差值,以及对相对漂移做修正处理。比如,在GPS导航系统用户设备中,我们一般通过调整1PPS信号前沿出现时刻,来做时钟同步。还有一种就是通过以太网的时钟恢复技术来做时钟同步,这个技术称为同步以太技术,或者SyncE。当然,还有其他一些技术,比如通过无线电波来传播时间信息,不过这些传输方式只能实现同频传输。 为了达到更高精度要求,有人提出了一种PTP的传输方式。后来,随着5G技术的不断提高,又提出采用SyncE+PTP相结合的方式。 GPS时钟同步 GPS同步三维坐标理论 GPS系统,利用工作卫星确定接收机三维坐标,得到接收机的时钟偏差,来进行授时。理论上来说,只要接收到4颗或者4颗以上工作卫星,通过空间三维坐标公式,就可以准确地对其进行定位和授时,其坐标理论如下图,具体推导过程不赘述。 GPS高稳频综器系统原理 2004年, Nicholls和Carleton提出了著名的N/C系统,N/C系统的核心技术是利用10MHz的OCXO同时接入一个分频器和一个倍频器,分别产生1pps和160MHz的信号,利用锁相环,实时校正OCXO的输出频率。 为了便于直观分析,我们重构系统,GPS接收机产生1PPS输出信号,和OCXO产生的10MHz分频输出1PPS信号,再通过10MHz倍频160MHz的信号检测相位偏移量,实现同步。 同步的本质,就是通过锁相环来调整频率和相位,数字锁相环DPLL对数字电路噪声容忍能力强、捕获时间快、易于集成、可以提供复杂的处理算法。 数字锁相环主要包括鉴相器、数字环路滤波、相位累加器、DA转换等。鉴相器把本地估算信号和输入信号做相位比较,产生对应相位误差序列,经过环路滤波,产生相位控制字,调节相位,同时,频率控制字调整频率输出。 目前,大多数锁相环采用一种基于DDS+PLL的结构,通过分别计算频率控制字和相位控制字做调整,来实现快速锁定相位和频率。 SyncE时钟同步 SyncE(同步以太网)架构 同步以太网技术,是一种采用以太网链路码流恢复时钟频率的技术,简称SyncE,在以太网源端使用高精度时钟,利用现有的以太网物理层接口PHY发送数据,在接收端通过CDR恢复并提取该时钟频率,保持高精度时钟性能,SyncE技术框图如下: CDR(时钟数据恢复)基本原理 以太网PHY层传输NRZ码流,在传输侧,对码流重新编码成4B/5B、8B/10B、64B/66B码,通过CDR(时钟数据恢复)可以完成时钟和数据恢复。 CDR原理大致如下:鉴频环Coarse Loop完成频率捕获,鉴相环Fine Loop调整相位和恢复时钟关系,恢复数据信号。 CDR电路主要分为: ●双环结构CDR、 由锁相环和延迟锁相环组成,锁相环提供所需频率的低抖动正交时钟,锁相环将正交时钟的相位调整为最佳采样相位; ●全数字化CDR、此电路采用全数字电路通过过采样法实现,功耗较低,但精度有限; ●还有一种无参考时钟CDR、此电路不需要提供片外参考时钟,应用灵活,但工作频率范围较小。 SyncE在时钟同步中,表现出了非常出色的频率跟踪作用,但是SyncE在时钟传输中无法判断时钟信号在线路上的传输延时。 精确时间协议PTP(Precision time protocol)演进 网络时间同步协议NTP(Network time protocol)理论 PTP是由NTP演变过来的,我们先谈谈NTP网络协议,从时钟向主时钟发送一个消息包,记录发出消息包的从时间戳T1,主时钟收到消息包立即记录主时间戳T2,同时,主时钟向从时钟返回一个带主时钟时间戳T3的消息包,从时钟收到返回消息包后,立刻记录下从时钟的时间戳T4。 同时,我们假定双向路径对称,即主到从或者从到主所用时间一致。基于以上,我们可以很轻松得出双向路径的传送时间。 缺点:纯软件计算时间,需要组织报文传输,需要多次校准,报文传输存在不对称,延时等可能,所以精度不高。 精确时间协议PTP(Precision time protocol)理论 IEEE 1588 PTP协议是在NTP协议基础上做了一些优化,在硬件上要求每个网络节点必须有一个包含实时时钟的网络接口卡来满足时间戳要求。 IEEE 1588网络时钟主要分成普通时钟OC(Ordinary clock)、边界时钟BC(Boundary clock),只有一个PTP通信端口的时钟是普通时钟,有多个PTP通信端口的时钟是边界时钟,每个PTP端口独立通信。理论上来说,我们首先确定一个最优的时钟作为该网主时钟。PTP通过时戳单元(TSU)来标记主从时钟时间戳,TSU同时监测输入输出数据流,当识别到IEEE 1588 PTP数据包的前导码时发布一个时间戳,用于精确标记PTP时间数据包的到达或者离开时间。 PTP协议基于纯软件同步数据包传输,PTP通信报文主要分为:同步报文Sync,跟随报文Follow_up(备注:Follow_up message不是必须的,部分模式不需要,例如one-step模式),延迟请求报文Delay_Req,延迟应答报文Delay_Resp和管理报文。 IEEE 1588 PTP协议时间偏差修正: ●主时钟向从时钟发送Sync报文,并记录发送时间tm1,同时启动定时器,从时钟收到该报文后,记录接收时间ts1; ●主时钟接着发送携带tm1的Follow_up报文; ●通过以上两条信息,计算偏移时间Offset; ●间隔时间主时钟向从时钟发送第二条Sync报文,并记录发送时间tm2,从时钟收到该报文后,记录接收时间ts2; ●主时钟接着发送携带tm2的Follow_up报文; ●通过以上偏移时间Offset,修正ts时间。 基于以上步奏,修正ts时间与tm时间一致。 IEEE 1588 PTP协议延迟计算: ●主时钟向从时钟发送Sync报文,并记录发送时间t1,从时钟收到该报文后,记录接收时间t2; ●主时钟接着发送携带t1的Follow_up报文; ●从时钟向主时钟发送Delay_req报文,用于发起反向传输延时的计算,并记录发送时间t3,主时钟收到该报文后,记录接收时间t4; ●主时钟收到Delay_req报文之后,回复一个携带有t4的Delay_resp报文。 基于以上4个时间戳,由此可以计算出各时间延迟。 SyncE+PTP理论 IEEE 1588 PTP同步最基本的应用前提就是必须建立在上下行链路时钟频率严格一致的基础上,如果上下行链路时钟不一直,那么时间同步的精度就会大打折扣。 利用SyncE,从设备通过以太网获取主时钟频率,恢复出精准的时钟频率,协助PTP来实现相位对齐及时间同步。 Microchip解决方案 世健代理的Microchip旗下拥有Zarlink、Maxim Timing & Sync BU、Micrel、Vectron、Vitesse、Actel等近60年历史的完整时钟方案提供商,可以给用户提供交钥匙方案。 SyncE & IEEE 1588 Microchip多种时间解决方案,产品涵盖GPS、SyncE以及IEEE1588混合集中式系统以及精确时间系统,可以满足高中低档不同组合的产品需求。 ZL30735主要特点 多达5路独立通道DPLL; 3路NCO、分离XO、备用时钟模式混合通道DPLL; 多通道Frac_N输出分频器; 每个通道支持任何频率转换; 多达10通道差分或者单端输入,10通道差分或者20通道CMOS输出; 满足ITU-T G.8262, G.8262.1, G.813, G.812, Telcordia GR-1244, GR-253; 满足ITU-T G.8261, G.8263, G.8273.2 (class A,B,C,D), G.8273.4; 嵌入式PPS; 抖动性能小于150 fs rms。 OCXO 恒温晶体振荡器简称恒温晶振OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator),是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度来保持恒定。OCXO是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成,通常人们是利用热敏电阻“电桥”构成的差动串联放大器,来实现温度控制。 Microchip推出多种OCXO可以供客户选择,输出频率最高可达3GHz,温度稳定性可达0.15ppb,老化率可达20ppb。 VCXO 压控振荡器指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO),频率是输入信号电压的函数的振荡器VCO,振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制,就可构成一个压控振荡器。 Microchip VCXO选型一览: 此外,Excelpoint世健可以提供基于Microchip集成IEEE1588、SyncE的PHY芯片和IP协议包的全套交钥匙完整方案,助力5G小基站DU、RU及HUB,缩短客户开发周期。

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  • DB HiTek完成了全局快门和SPAD技术开发,将进一步拓展图像传感器

    DB HiTek宣布, 公司已开发出基于110纳米的全局快门(global shutter)和单光子雪崩二极管 (SPAD:single-photon avalanche diode)工艺,并将扩展其图像传感器市场。 全局快门能同时感应所有像素的图像信息,即使在拍摄快速移动的物体时,也能准确记录视频和图像而不会失真。此外,全局快门还能高度精确地识别物体形态。近来,全局快门广泛应用于工业机器视觉,此外还适用于汽车、无人机和机器视觉检测用相机等各种应用。 DB HiTek的全局快门基于110nm BSI工艺,并采用了遮光罩(light shield)和导光(light guide)技术。 拥有99.99%的全局快门效率(GSE)性能,并且能支持最小至2.8um的多种像素尺寸。 单光子雪崩二极管(SPAD)是一种传感技术,可以检测到单光子水平的弱光信号。SPAD能够识别从物体反射的光线到达传感器的飞行时间(ToF),从而测量出与物体之间的距离。凭借长距离和高精度优势,SPAD被积极应用于车载激光雷达(LiDAR)或 ToF 领域,同时也适用于智能手机、AR/VR可穿戴设备、监控摄像头和工业机器视觉等各种应用。 DB HiTek以110纳米FSI工艺为基础,确保了3.8%的@905纳米光子探测概率 (PDP)性能,公司还计划在今年内实现BSI工艺,并完成PDP 7%@905纳米的开发。 为了协助无晶圆厂客户按时进入市场并提高产品竞争力,DB HiTek将在今年9月提供专门为全球快门和SPAD运营的MPW(multi project wafer)服务。

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  • LG化学将加速进军极富前景的碳纳米管市场

    LG化学(LG Chem, KRX: 051910)已启用韩国规模首屈一指的碳纳米管(Carbon Nanotube, CNT)制造工厂。公司正积极瞄准快速增长的CNT市场,CNT被广泛用作电动汽车电池中的阴极材料。 4月14日,LG化学宣布旗下位于韩国丽水的第二座CNT工厂1,200公吨(MT)扩建工程已建设完成,并已开始商业运营。加上2017年开始运营的现有500公吨产能,LG化学目前的CNT总产能已达1,700公吨。 LG化学新建的第二座CNT工厂采用自主研发的流化床反应器,是全世界规模首屈一指的单线生产设施。该工厂通过全自动化实现了稳定的质量控制,并通过工艺创新将能耗降低了30%。 该工厂生产的CNT将作为导电添加剂供应给市场领先的全球电动汽车电池企业。此外,CNT的应用范围还将扩展到更广泛的领域,如表面加热元件和半导电高压电缆等。 随着CNT市场的持续增长,LG化学计划于今年开始建设第三座工厂,并且在未来将继续扩大产能。事实上,业界预计全球CNT需求量将以每年40%的速度呈现爆发性增长,将从去年的5,000公吨增长到2024年的2万公吨。 LG化学的CNT业务致力于利用从乙烯原料到利用专有技术研发的催化剂的垂直整合,以及包括自主研发的流化床反应器在内的多种生产技术,来开发具有竞争力的产品。 在作为核心技术之一的催化剂方面,LG化学通过应用钴基催化剂来实现卓越品质——钴基催化剂可减少对电池品质可能产生负面影响的磁性杂质。与钴基催化剂相比,业界通常使用的铁基催化剂中的金属和磁性杂质含量相对较高,需要单独的后处理工艺才能实现商业化。 Petrochemicals Company总裁Kug Lae Noh表示:“CNT业务具有巨大的潜力,除电池外,还可用于多种不同的产品。因此,公司力争通过扩大产能和质量方面的竞争力成为全球领导者。”

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  • 芯和半导体片上无源电磁场仿真套件成功通过三星8LPP工艺认证

            国内EDA行业领导者,芯和半导体科技(上海)有限公司(以下简称“芯和半导体”)宣布,其片上无源电磁场(EM)仿真套件已成功通过三星晶圆厂的8纳米低功耗(8LPP)工艺技术认证。该套件包含了快速三维电磁场仿真器IRIS和快速自动PDK建模工具iModeler,此次认证能显著地提升IC设计公司在8LPP工艺上的设计交付速度。         三星晶圆厂的8LPP工艺在其上一代FinFET先进节点的基础上,对功率、性能和面积作了进一步的优化。 对于移动、网络、服务器、汽车和加密货币等应用,8LPP提供了明显的优势,并被认为是众多高性能应用中最具吸引力的工艺节点之一。        “随着先进工艺节点设计复杂性的不断增加,精确的EM仿真对于我们的客户获得一次性芯片设计流片成功变得至关重要。” 三星电子设计Design Enablement团队副总裁Jongwook Kye说:“芯和半导体的三维全波EM套件的成功认证,将为我们共同的客户在创建模型和运行EM仿真时创造足够的信心。”         芯和半导体的首席执行官凌峰博士表示:“我们非常高兴IRIS能够实现仿真与测试数据的高度吻合,并因此获得了三星 8LPP工艺认证。作为三星先进制造生态系统(Samsung Advanced Foundry Ecosystem,SAFE)项目的成员,芯和半导体将继续与三星在各种工艺技术上进行深入合作,为我们共同的客户提供创新的解决方案和服务。         IRIS采用了为先进工艺节点量身定做的最先进的EM仿真技术,它提供了从DC到THz的精确全波算法,并通过多核并行计算和分布式处理实现仿真效率的加速。IRIS拥有多项匹配先进工艺节点的特定功能,包括可以考虑线宽线距在加工时的偏差等,因此被多家设计公司广泛采用。iModeler能够通过内置丰富的模板及快速的IRIS仿真引擎自动生成PDK,它能帮助PDK工程师和电路设计工程师快速生成参数化模型。  

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  • 半导体制造关键工艺装备CMP,国产装备崛起

    CMP 设备是半导体制造的关键工艺装备之一。CMP 是集成电路制造大生产上产出效率最高、技术最成熟、应用最广泛的纳米级全局平坦化表面制造设备,并且在较长时间内不存在技术迭代周期。而且随着芯片制造技术发展,CMP 工艺在集成电路生产流程中的应用次数逐步增加,将进一步增加 CMP 设备的需求。根据 SEMI,2018 年全球 CMP设备的市场规模 18.42 亿美元,约占晶圆制造设备 4%的市场份额,其中中国大陆 CMP 设备市场规模 4.59 亿美元。另外,CMP 设备是使用耗材较多、核心部件有定期维保更新需求的制造设备之一;除了用于晶圆制造,CMP 还是晶圆再生工艺的核心设备之一,CMP 设备厂商有望向上游耗材、下游服务领域延伸。 CMP:“小而美”的半导体关键工艺装备 CMP 设备是半导体制造的关键工艺装备之一 CMP(Chemical Mechanical Polishing,化学机械抛光)是半导体制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺。晶圆制造过程主要包括7个相互独立的工艺流程:光刻、刻蚀、薄膜生长、扩散、离子注入、化学机械抛光、金属化。作为晶圆制造的关键制程工艺之一,化学机械抛光指的是,通过化学腐蚀与机械研磨的协同配合作用,实现晶圆表面多余材料的高效去除与全局纳米级平坦化。 由于目前集成电路元件普遍采用多层立体布线,集成电路制造的前道工艺环节需要进行多层循环。在此过程中,需要通过CMP工艺实现晶圆表面的平坦化。简单的理解,如果把芯片制造过程比作建造高层楼房,每搭建一层楼都需要让楼层足够平坦齐整,才能在其上方继续搭建另一层,否则楼面就会高低不平,影响整体性能和可靠性。而CMP就是能有效令集成电路的“楼层”达到纳米级全局平整的一种关键工艺技术。集成电路制造是CMP设备应用的最主要的场景,重复使用在薄膜沉积后、光刻环节之前;除了集成电路制造,CMP设备还可以用于硅片制造环节与先进封装领域。 当前CMP已经广泛应用于集成电路制造中对各种材料的高精度抛光。按照被抛光的材料类型,具体可以划分为三大类:(1)衬底:主要是硅材料。(2)金属:包括Al/Cu金属互联层,Ta/Ti/TiN/TiNxCy等扩散阻挡层、粘附层。(3)介质:包括SiO2/BPSG/PSG等ILD(层间介质),SI3N4/SiOxNy等钝化层、阻挡层。其中,在90~65nm节点,浅槽隔离(STI)、绝缘膜、铜互连层是CMP的主要研磨对象;进入28nm后,逻辑器件的晶体管中引入高k金属栅结构(HKMG),因而同时引入了两个关键的平坦化应用,包括虚拟栅开口CMP工艺和替代金属栅CMP工艺。 STI-CMP:浅槽隔离(STI)氧化硅抛光。在硅晶片上以反应性蚀刻形成沟槽后,以化学气相沉积的方式沉积二氧化硅膜再将未被埋入凹沟内的二氧化硅膜以CMP去除。这样就可以用二氧化硅膜作为元器件间的隔离,再用抛光速度相对缓慢的膜(例如氮化硅膜)来作为CMP的研磨停止层(Stoplayer)。 ILD-CMP/IMD-CMP:ILD-CMP指的是层间介质(ILD)抛光,IMD-CMP指的是金属内介电层(IMD)抛光,主要抛光对象是二氧化硅介质。作为芯片组件隔离介质,集成电路制造工艺中最常被使用的介电层是相容性最佳的二氧化硅介质。二氧化硅膜的CMP大多应用在层间绝缘膜及组件间的隔离(Isolation)平坦化工艺中。 ILD-CMP(层间绝缘膜平坦化)将导线或组件上的层间绝缘膜平坦化,以便完成接下来的多层互连线工艺,是完成多层互连结构的基础,为大规模集成电路工艺中不可缺少的步骤。IMD-CMP(元器件间隔离膜平坦化)目的在于形成平坦的氧化硅膜(组件与组件间的绝缘隔离层)。在层间绝缘膜的平坦化方面CMP对象还有等离子体增强化学气相沉积(PECvD)膜、硼磷硅玻璃膜(BPSG)及热氧化膜(Thermalox记e)等。 Cu-CMP:随着集成电路层数的不断增加,在铜布线工艺中新的层间导线连接方式“接触窗”得到广泛应用,这种工艺方法也称为“大马士革工艺”(Damascene)。大马士革工艺,首先在两层电路间的绝缘膜上进行刻蚀,使之形成凹槽(接触窗),再进行连接金属导线膜的沉积,最后以CMP方式去除金属膜。在双大马士革中,Cu-CMP用来抛光通孔和双大马士革结构中细铜线,双大马士革工艺过程中用介质作为停止层。 抛光技术与清洗、工艺控制技术并重 CMP的作业原理:抛光头将晶圆待抛光面压抵在粗糙的抛光垫上,借助抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦等耦合实现全局平坦化。抛光盘带动抛光垫旋转,通过先进的终点检测系统对不同材质和厚度的磨蹭实现3~10nm分辨率的实时厚度测量防止过抛,更为关键的技术在于可全局分区施压的抛光头,其在限定的空间内对晶圆全局的多个环状区域实现超精密可控单向加压,从而可以响应抛光盘测量的膜厚数据调节压力控制晶圆抛光形貌,使晶圆抛光后表面达到超高平整度(例如全局平整度要求是10nm,则相当于面积约440000平方米的天安门广场上任意量带你的高低差不超过0.03毫米),且表面粗糙度小于0.5nm,相当于头发丝的十万分之一;此外制程线宽不断缩减和抛光液配方愈加复杂均导致抛光后更难以清洗,且对CMP清洗后的颗粒物刷领要求呈指数级降低,因此需要CMP设备中清洗单元具备强大的清洁能力来实现更彻底的清洁效果,同时还不会破坏晶圆表面极限化微缩的特征结构。 对CMP设备而言,其产业化关键指标包括工艺一致性、生产效率、可靠性等,CMP设备的主要检测参数包括研磨速率、研磨均匀性和缺陷量。 (1)研磨速率:单位时间内晶圆表面材料被研磨的总量。 (2)研磨均匀性:分为片内均匀性和片间均匀性。片内均匀性指某个晶圆研磨速率的标准方差和研磨速率的比值;片间均匀性用于表示不同圆片在同一条件下研磨速率的一致性。 (3)缺陷量。对于CMP而言,主要的缺陷包括表面颗粒、表面刮伤、研磨剂残留,这些将直接影响产品的成品率。 为了实现这些性能,CMP设备需要应用到纳米级抛光、清洗、膜厚在线检测、智能化控制等多项关键先进技术。CMP产品的技术水平也主要取决于设备在抛光、清洗、工艺智能控制等核心模块/技术的表现。具体可以分为两大类: (1)抛光技术。可以实现纳米尺度的“抛的光”、晶圆全局“抛得平”,这是CMP工艺的基础。 (2)辅助、控制技术。具体包括纳米级的清洗、膜厚在线检测、智能化控制等,这些是实现CMP工艺的重要的辅助技术,作用在于晶圆抛光动作“停得准”、以及抛光后纳米颗粒“洗得净”。根据赛迪顾问相关资料,通常CMP工艺后的器件材料损耗要小于整个器件厚度的10%,也就是说CMP不仅要使材料被有效去除,还要能够精准的控制去除速率和最终效果。随着器件特征尺寸的不断缩小,缺陷对于工艺控制和最终良率的影响愈发明显,降低缺陷是CMP工艺的核心技术要求,因而当前对CMP设备而言,除了抛光技术,包括清洗技术、工艺控制技术等辅助类技术的重要性愈发突出。 抛光:在CMP发展过程中,CMP逐步由最初的单头、双头向着多头方向发展;抛光结构方面,目前处于轨道抛光方法、线性抛光、与旋转结构抛光并存状态,其中旋转结构占据主流;在抛光驱动技术方面,早年国际厂商普遍采用皮带传动方式,当前随着客户要求提高以及电机技术发展,直驱式已成为高端机型的主要驱动方式。 终点检测:要检测抛光的终点,需要实时得到被抛光薄膜的厚度。CMP的终点判断就是判断何时到达CMP的理想终点,从而停止抛光。在结构微细化、高精度要求下,晶圆膜厚要求精度控制在0.1nm,些许偏差都将对薄膜的力学性质、光学性质以及器件的设计以及可靠性产生重要影响。准确的终点监测是产品成品率、加工效率的关键技术,直接影响到成本与市场竞争力。 根据终点检测的特点可以分为基于时间的离线终点检测技术和实时在线检测技术,其中基于时间的离线终点检测技术主要应用在直径小于200mm的晶圆加工中。在线终点检测技术主要包括电机电流终点检测、光学终点检测和电涡流终点检测,另外包括基于抛光液离子浓度变化的终点检测、基于声学发射信号的终点检测和基于机械力学信号测量的终点检测也是当时CMP在线监测的热点。 电极电流终点检测:其原理是当晶圆抛光达到终点时,抛光垫所接触的薄膜材料不同,导致晶圆与抛光垫之间的摩擦系数发生显著变化,从而使抛光头或抛光机台回转扭力变化,其驱动电机的电流也随之变化,因此由安装在抛光头和抛光机台上的传感器监测驱动电机电流变化可推知是否到达抛光终点。 CMP后清洗:在CMP工艺中,抛光液中的磨料和被去除的材料作为外来颗粒(含金属颗粒)是CMP工艺的污染源,CMP后清洗的重点是去除抛光过程中带有的所有污染物。当前CMP机台已经把CMP工艺和清洗工艺集成在一起,而且要求干进干出,包含清洗与干燥两大环节。随着晶圆表面洁净度要求的不断提高,CMP清洗工艺的焦点已逐步由清洗液、兆声波等转移到晶圆干燥上。 第1代CMP后清洗技术:该阶段半导体CMP设备市场初步形成,市场主要设备包括Strasbaugh公司的6DS-SP以及Westech的PEC372/372M。这时期的CMP后清洗,主要是抛光后再将整盒的晶圆提出来放置到单独的清洗机进行清洗,采用多槽浸泡化学湿法清洗技术,主要应用于较大线宽的集成电路,而且清洗时间较长,一般都会大于1个小时,与CMP衔接性能也较差。 第2代CMP后清洗技术:代表设备是应用材料的适用于8英寸的Mirra。Mirra采用在线清洗系统,清洗仍然是在单独的清洗机台中完成,不过Mirra和清洗机台之间有机械接口和传输装置,CMP作为主机直接调度清洗机台菜单,来完成CMP后清洗。 Mirra后清洗系统采用两次双面刷洗+旋转甩干,同事可以根据需要选择超声或者兆声清洗。但由于CMP设备和后清洗设备都是单独的机台,占地妙计较大,在21世纪后逐渐被集成清洗技术所取代。 第3代CMP后清洗技术:分立式CMP的后清洗机台被集成进CMP设备机台内。代表设备是应用材料的Mirra-mesa,其中垂直清洗是显著特征,也是应用材料的核心技术之一。一方面可以获得更加洁净的晶圆,另一方面大幅度减少CMP设备的结构空间。同期日本荏原公司推出的OPTO 222机台采用水平的后清洗技术,明显处于劣势地位。Mirra-mesa后清洗采用1次单片垂直兆声清洗+2次垂直双面清洗+垂直旋转甩干。 第4代CMP后清洗技术:2006年后应用材料推出300mm的Reflexion LK机台,面向铜抛光,在市场上获得良好反应。除了同样采用垂直兆声清洗+垂直双面刷洗外,将干燥技术由之前的旋转甩干更换为IPA-WAPOR干燥法(异丙酮气体干燥法),使得CMP清洗后的硅片缺陷比传统方法得到了显著改善,同时干燥效率得到大幅提升。 第5年CMP后清洗技术:主要是在原来机台上,对核心技术模块进行工艺改进,以适用更小技术节点的需求;另外通过更多的抛光、清洗模块来实现更高产能。应用材料的Reflexion LK机台最初是针对130nm-65nm的量产设备,已经将技术延伸至20nm以下;而最新一代产品Reflexion LK Prime机台,可以用于FinFET和三维NAND,除了与Reflexion LK一样采用最先进的抛光、清洗和工艺控制技术,另外配备了4个研磨垫、6个研磨头、8个清洁室以及两个干燥室,生产效率是ReflexionLK的两倍。

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  • 面对打压制裁,华为以退为进

    在通信技术领域,掌握标准技术就相当于掌握了话语权。华为,在5G网络的建设中扮演者越来越关键的角色,更是全球5G时代下的最大供应商。然而,面对美国的打压制裁,华为5G芯片得不到大批量生产,在5G手机大换潮的情况下,华为毅然决然选择重启4G,抓住东欧,中东,非洲,拉美等地区的4G市场。 经媒体证实,华为正在积极向供应商订购4G智能手机以及相关终端零部件,部分组件制造商已收到通知,将在本月恢复购买主板和其他部件产品。 4G芯片的供应,可以解决海外大部分区域手机和平板的需求问题,预计最快在明年一季度就可以完成4G新手机上市。华为此举,意在保持海外的占有率。 1、以退为进,重启4G手机 众所周知,华为芯片供应受阻,手机业务也因此受到掣肘。不过前段时间,美国高通又获得向华为出售4G芯片的许可证,意味着,华为4G芯片供应充足。 11月23日,媒体传出消息,称华为上周已经通知零部件厂商,将于11月重新采购手机零部件,包括镜头、载板等。 受访的华为供应商表示,已经开始为华为新的4G手机订单备货,不过还是小批量,究竟华为会投产多少尚不能明确。按照订单出货速度和以往手机上市时间推算,若消息为真,华为将有望最快明年初上市新机。 2、国内国外,市场皆占 现在在4G手机市场上面,华为还是有着很大的机会的。虽然已经进入了5G时代,且5G手机的销量也是直线上升,可是绝大多数的人用的依然是4G手机。 一是由于5G基站建设的成本高、难度大,还没有实现完全覆盖,二是5G手机套餐普遍价格较高。对于相当一部分人来说,5G代表速度,但是与高昂价格相比,相信还是有很多人表示4G也可以继续使用。所以如果华为推出4G机型,国人还会进行购买的。 而目前,东欧、俄罗斯、亚太、中东、非洲及拉美等地区仍然是4G市场,部分地区只提供4G网络。这也意味着,华为4G手机和平板在这些地区有销售空间,重新制造4G手机,将为华为保住海外市场。 在5G的浪潮下,4G市场也是华为积蓄力量的空间。 同时从目前情况来看,未来会有更多的公司可能会再次给华为出货。 可以看到,华为在减缓出货的同时,并未放弃与大型渠道的合作关系,在供应链稳定之后未来或将制定更加激进的战略重获市场。 3、抢占市场,需要用“芯” 2021年5G手机占比将达80%,这说明,相比于4G,人们也更趋向于选择5G手机。 作为手机的核心,芯片的重要性不言而喻,而唯有自研芯片才能帮助华为突破美国技术的封锁。无论5G市场还是4G市场,唯有“芯”才是最大的底牌。 高端芯片技术领域这条路一直是任重而道远。但在国家政策的扶持下,抓住人才,培养人才,只要一直坚持下去,迎难而上,就能看到未来国产芯片的曙光。

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  • 苹果尖端水准M1芯片,可将平板、电脑、手机应用一体化

    在之前发布会上,苹果发布史上最新芯片,并且公开表示M1芯片的存储控制器和先进的闪存技术,可以将固态硬盘性能最高提速至2倍,预览海量图片或导入大文件都快过以往。相当于固态盘速度提高归功于M1芯片的存储控制器以及新的闪存技术。 M1的发布,却预示着整个PC产业或将迎来大洗牌,因为M1的推出,或模糊了手机、平板、笔记本之间的界限,这或许是苹果打了另外一扇门。 以后苹果自家的电脑,都会换上自家研发的芯片,而整个苹果电脑的芯片架构以后都将会是ARM。意味着,以后的苹果电脑可以直接运行iOS和PAD OS当中的应用,真正做到了将平板、电脑、手机应用程序完全打通。 而关于M1,大家听得最多的就是用在Macbook Air上时,CPU强3.5倍,GPU强5倍,而AI强9倍,续航时间增加50%,可以瞬间唤醒。 同时关于M1的性能测试,也基本上是在原本的MacOS系统下进行测试的,考虑到M1芯片是精简指令集RISC,而X86架构的芯片是复杂指令集CISC。 之前运行M1原生的MacBook Air的初始基准测试,单核成绩为1687分,多核成绩为7433分。近日,M1芯片在Rosetta 2下模拟x86的新基准测试成绩开始出现。 手机处理器一直都是ARM架构当中的产物。这个指令级架构之下的技术就是我们现在最常见的高度集成的片上系统,也就是经常提到的SoC。 通俗来讲就是在一块芯片中集成了CPU、GPU等关键性模块。在手机需要的时候,响应速度就会非常快,而现在苹果将这项技术运用到了电脑上,为我们带来了全新一代的自研M1处理器。 这款采用5nm制程工艺的芯片容纳了多达160亿个晶体管,这款顶级芯片当中有4大4小八核心。即使是小的核心,其运算能力也非常优秀,不仅如此M1处理器的内部还集成了高性能的GPU和苹果最为骄傲的神经网络引擎。 严格来说,M1的性能要比A14变态很多。 在8GB的macbookair上,M1芯片的单核和多核成绩分别为1313分和5888分。可见,在运行X86程序时,M1的性能较之原生MacOS程序有了20%左右的损耗,但也达到了M1的78%-79%的原生性能。 单核性能依然强于酷睿i9-10910@3.6GHz,比以往所有苹果用过的intel芯片都要强,但多核成绩就稍有逊色了,但依然强于苹果以往在macbook Pro中用过的i3、i5、i7这些。 采用M1芯片,苹果笔记本的内部可以空出来很大的空间,那么这部分空间就可以用来加强电脑的散热能力和续航能力,所以搭载M1的Macbook Air才能将续航时间提升到惊人的17小时。 相同架构的芯片,在硬件上就已经能够横扫应用不能直接运行的障碍,这完全算得上是笔记本电脑的一次重大变革,到目前为止能做到这样的,苹果完全是独一家。

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  • 异质结构新材料二硫化钼,未来芯片的新潜力

    将二硫化钼添加在原有PC原料上,可以达到导热、散热的要求。随着半导体制程迈向 3 纳米,如何跨越晶体管微缩的物理极限,成为半导体业发展的关键技术。厚度只有原子等级的二维材料,例如石墨烯(Graphene)与二硫化钼(MoS2)等,被视为有潜力取代硅等传统半导体材料。 二硫化钼(MoS2)因其独特的单层原子结构和优异的光电特质,被认为是最有希望替代硅,成为未来应用在半导体、晶体管和芯片等高精尖科技领域中的理想材料之一,因此,近年来科学家们对二硫化钼的探索与研究一直保持着浓厚的兴趣。 近日,洛桑联邦理工学院(EPFL)研究团队利用二硫化钼开发出了一种“类大脑神经元传输”的新型计算机芯片,兼具在相同电路中处理和存储信息的能力,为计算机设备实现小型化、高效化和节能化提供新的思路。 二硫化钼是一种过渡金属硫族化物二维材料(TMDC),具备类石墨烯的层状结构,同时拥有石墨烯没有的直接带隙半导体特质。二硫化钼由三个原子平面层(S-Mo-S)堆叠而成,具有较大的比表面积,电子迁移速率高,抗磁抗辐照,低耗环保,节能增效,稳定性高,且能够实现规模化生产,是光学电子设备的理想材料。 对钴/二硫化钼异质结构进行特征分析,发现在室温下,异质结构间的交互作用仍然可以在非晶相的磁性材料中,诱发出常见于晶相结构的「自发磁异向性」,为磁异向性的起源与操控,开辟崭新视野。 磁异向性指的是磁性材料的磁化方向容易沿特定方向排列的特性,可用来定义数字记录中的 0 与 1。 如何运用新材料或是人工结构的制备来发现新的磁异向性,并控制其方向,是目前发展磁储存与磁感应技术的重要关键,包括磁阻随机存取内存(MRAM)、手机的电子罗盘、陀螺仪,都会用到电子自旋的特性。与传统电子组件相比,自旋电子组件可以提供更高能源效率和更低功耗,也被预测为是下一世代的主流组件。 EPFL研究人员第一次将二维材料二硫化钼成功地应用于集数据存储与逻辑运算为一体的芯片当中,这将颠覆传统计算机由中央处理器CPU处理数据再传输至硬盘存储的模式。相关成果发布在《Nature》上。 据介绍,新型芯片是基于浮栅场效应晶体管(FGFET)的,通常应用于相机、手机或者计算机设备的闪存系统。这些晶体管能够长时间保持电荷,而仅具备三个原子层厚度的二硫化钼不仅可以进一步减小电子设备的体积,还对晶体管中存储的电荷具有较强的敏感性,因此可以同时实现逻辑运算和数据存储功能。 中钨在线二硫化钼不仅在半导体、纳米晶体管等光学电子领域中应用潜力巨大,同时还可以作为润滑剂、抗氧剂、催化剂等,广泛应用于航空、汽车、采矿、造船、轴承等工业领域。 增进磁异向性的另一个成因轨域混成(Orbital hybridization),深入探讨产生这个现象的关键机制,进一步研究操控自旋电子扇区方向的新方法,有机会为半导体业与光电等产业,带来突破性的发展。

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