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  • 台积电芯片研发超前，半导体工艺芯片蚀刻起重要作用

    据台媒透露，有别于3nm与5nm采用鳍式场效晶体管(FinFET)架构，台积电2nm改采全新的多桥通道场效晶体管(MBCFET)架构，研发进度超前。根据台积电近年来整个先进制程的布局，业界估计，台积电2nm将在2023下半年推出，有助于其未来持续拿下苹果、辉达等大厂先进制程大单，狠甩三星。 几十年来，半导体行业进步的背后存在着一条金科玉律，即摩尔定律。摩尔定律表明：每隔 18~24 个月，集成电路上可容纳的元器件数目便会增加一倍，芯片的性能也会随之翻一番。 然而，在摩尔定律放缓甚至失效的今天，全球几大半导体公司依旧在拼命厮杀，希望率先拿下制造工艺布局的制高点。 台积电5nm已经量产，3nm预计2022年量产，2nm研发现已经取得重大突破! 由这个事情，想必大家肯定会联系到现在的华为，事实证明必须拥有自己的核心技艺才行，才不会处处被卡，才能不断发展进步创造更好价值。 俗话说的好，要想跑得快，先要把路走稳，也就是说，基础要打好，一栋高楼大厦，地基如果不扎实，恐怕5级风都会被吹塌。作为电路板、半导体最基础的蚀刻行业更是如此。 这里先简单给大家介绍一下何为蚀刻： 刻蚀(Etching)，它是半导体制造工艺，微电子IC制造工艺以及微纳制造工艺中的一种相当重要的步骤。是与光刻相联系的图形化(pattern)处理的一种主要工艺。 蚀刻是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。蚀刻技术可以分为湿蚀刻(wet etching)和干蚀刻(dry etching)两类。 最早可用来制造铜版、锌版等印刷凹凸版，也广泛地被使用于减轻重量(Weight Reduction)仪器镶板，铭牌及传统加工法难以加工之薄形工件等的加工;经过不断改良和工艺设备发展，亦可以用于航空、机械、化学工业中电子薄片零件精密蚀刻产品的加工，特别在半导体制程上，蚀刻更是不可或缺的技术。 从工艺流程上，分为两种： 1、干法刻蚀：利用等离子体将不要的材料去除(亚微米尺寸下刻蚀器件的最主要方法)。 2、湿法刻蚀：利用腐蚀性液体将不要的材料去除。 相较而言湿法刻蚀在相关产业的生产过程中应用比较普遍，在我们的日常生活中也随处可见例如：金属版画、指示标牌、电梯轿厢内的装饰板等等，湿法刻蚀在加工过程中主要采用两种方法： 一、曝光法：工程根据图形开出备料尺寸-材料准备-材料清洗-烘干→贴膜或涂布→烘干→曝光 → 显影 →烘干-蚀刻→脱膜→OK 二、网印法：开料→清洗板材(不锈钢其它金属材料)→丝网印→蚀刻→脱膜→OK 以上两种工艺的流程在上产过程中都存在着工艺复杂，耗时费力的问题，而在其加工过程中所造成的环境污染问题更是严重制约着行业的发展，在强调节能减排的今天，如何能够做到既环保又可以提高生产效率成为了每一个蚀刻业者追求的目标。 蚀刻优版加工工艺的研发成功正是应市场所需，目的就是为了解决以上所提到的问题。 从此工艺上由繁变简，通过打印的方式，将抗蚀刻油墨直接打印在板材上，即打即热固，打印完成，立即蚀刻。这项技术为数码化生产提供了更多优化的方案。 蚀刻优版加工工艺对比上述工艺只需三步即可完成蚀刻前工作： 图文定稿、蚀刻掩膜打印、打印完成，立即蚀刻。蚀刻优版的广泛应用，必将促进国内蚀刻业的快速发展。

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  • 赛晶科技发布首款自研IGBT芯片

    IGBT应用非常广泛，渗透到工作生活的方方面面，小到家电、大到飞机、舰船、交通、电网、风电光伏等战略性产业，被形象地称为电力电子行业里的“CPU“。IGBT，学名称为“绝缘栅双极型晶体管” (Insulated Gate Bipolar Transistor)，是一种驱动功率小、饱和压降低的功率半导体，既然是半导体，与我们熟知的芯片一样，目前，我国在该领域仍存在“卡脖子”的现象。 正如某风电行业人士所言，过去两年来，新能源行业呈现一个井喷式、爆发式的增长，但整个产业链供应能力不足，例如叶片、滚动轴承、IGBT等，存在一定程度上的“短板”。 可喜的是，国内厂商已经在国产替代之路上迈开了步伐。 9月28日，港股上市的赛晶科技(580.HK)首发了自主研发的国产IGBT芯片及模块产品，引起了业内的广泛关注与热议。 一、国产替代已是大势所趋 上述人士表示，全球范围来看，许多行业都会应用到变流器，例如新能源产业、光伏产业、汽车产业等等，而IGBT芯片/模组则是变流器的核心器件。大概在十五年前，无论是变流器的厂商，还是IGBT芯片/模组均以进口为主。尽管后来变流器开始国产化，但核心器件IGBT仍是以进口为主，以德国、日本居多。 IGBT国产替代已是各相关产业的大势所趋，从全国各产业发展来看，对IGBT需求迫切。相关数据显示，虽然目前市场规模只有200多亿，但随着清洁能源、新能源汽车等的发展，未来市场规模将呈爆发式增长。 市场前景的广阔，也让国内众多厂商嗅到了商机。但在该领域，目前的市场份额基本被英飞凌、三菱、富士等国外巨头垄断。我们所处的现实是，中国功率半导体市场占世界市场的50%以上，却有超过90%的高档IGBT芯片依赖进口。 二、在此背景下，国产替代迫在眉睫。 由于IGBT并非一个暴利行业，属于“投资风险大、回报率相对较小的产业”，所以国产替代并非企业的单打独斗所能完成的，需要整个产业链的协同以及政策支持。 “IGBT产业的发展在接受政策扶持的同时，也需要产业链各个环节的‘包容’。IGBT产品在国产化进展中一定会存在问题，只有产业链各环节通力协作，才能帮助IGBT企业能够快速迭代产品，改进设计，用几年时间来提高成品率与良品率。”上述人士指出，在我国IGBT领域，做学术理论的人才居多，实践性的人才偏少，IGBT发展离不开产学研合作。目前国内市场上，IGBT主要是引用国际当下或过去几年的技术，如果我们要发展自身产业，就自然不能一直在引进别人的技术，我们需要科研院所在基础技术上进行突破，来支撑整个IGBT产业的健康发展。 赛晶电力电子董事会主席项颉也表达了类似观点：“首先，做IGBT需要很强的科研能力，包括科研人员的经验，这不是一时半刻就能有的，需要一群人经年累月的埋头研究。全世界的IGBT技术精英就那么数得着的几十个，集中前几的几家企业。换一句话说，IGBT不是有钱就能砸出来的!第二是我国IGBT产业起步晚，各方面的积累不够。国际上很多企业很早就开始做这个了，国内市场现在增速很快，但想要后来居上，需要一定时间。” 三、国内企业纷纷布局 随着新能源产业、电动汽车产业等多个产业链下游应用的快速发展，催生国产IGBT制造氛围，但留给国内厂商的时间已经不多。以国内光伏产业为例，中国已经走在世界的前列，可以称作中国的一张“靓丽名片”，但是在核心的电流转换器逆变器方面，仍与国际大厂存在差距，主要体现在功率半导体、集成电路等器件上仍是以进口为主，以德企、日企、美企等为代表。 特变电工西安电气科技有限公司总工程师周洪伟称，与国外企业相比，我国的IGBT产业还是具有一定差距的。政府对于IGBT国产化应用有很大力度的支持，可以看到国内许多厂商正在研发IGBT，而且有许多产业链终端用户也在支持国产IGBT产品。无论是政府、企业还是下游用户，都在推动IGBT国产替代进程。 与光伏行业类似，风电行业也存在市场规模大，核心器件“卡脖子”的现象。 天津瑞能电气技术部经理陈海彬亦称，目前困扰风电产业产业链国产化的难点还是集中在核心器件，例如芯片，功率半导体、高性能材料等等，其中IGBT是重中之重，需求迫切。 远景能源变流器电气总监温进表示，目前，光伏风电两个产业所运用的核心器件仍依赖国际厂商，例如德企与日企，存在市场垄断。因为垄断的特征，所以国内企业在核心器件的实际运用过程中，遇到的难题或产生的特殊需求并不能及时从国际企业那边得到解决与满足，由此，促进IGBT国产化，有助于这些现象迎刃而解。 比如在定制化方面，国际厂商所运用的技术是通用技术，是标准化的，并不专门针对某个行业，所以提供不了最优方案。但国内厂商随着在IGBT的深耕，形成长期积累与自己的市场判断，可以根据应用企业特定的使用场景做优化调整，或定制研发，以适应多元需求。譬如，一些风电项目有的时候会面临紧急交付的情况，若过度依赖外部企业，就容易出现“项目卡顿”的情况发生，我们自主研发或联合研发的IGBT产品就可以减少这一现象发生的可能。 “我们天津瑞能也会做一些IGBT的布局。从我们企业来讲，中车半导体、斯达半导体、赛晶半导体是平等的，因为我们会基于产品性能来择优储备。”陈海彬说，“对于赛晶科技年底发布的IGBT新品，它是建立在ABB半导体技术上的，我是很看好的。我认为，赛晶科技是一个很好的合作伙伴，而且我很希望赛晶科技可以将ABB在高压、直流输电方面的技术与经验延用、继承下来。”

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  • 你不知道的比亚迪半导体

    比亚迪自进入汽车行业以来，就定下了发展新能源汽车的战略。作为电动汽车的核心，芯片是一定要解决的问题。 比亚迪从2002年进入半导体领域，经过近20年努力，除了已经为人所熟知的IGBT、SiC功率器件之外，比亚迪半导体还在MCU(微控制单元)、AC-DC、保护IC等智能控制IC，嵌入式指纹识别芯片、CMOS图像传感器、电流电压传感器等智能传感器，以及光电半导体等领域取得显著成果。 比亚迪深耕半导体技术，打破国外企业垄断，实现了从工业消费级半导体产品技术，到车规级高效率、高智能、高集成半导体技术的跨越式发展，解决了汽车电动化、智能化进程中的关键技术问题。 IGBT4.0发布会活动现场 一、不断攻克智能化关键技术，32位车规级MCU率先国产化 MCU即微控制单元，是将CPU、存储器都集成在同一块芯片上，形成芯片级计算机，可为不同应用场景实施不同控制。随着汽车不断从电动化向智能化深度发展，MCU在汽车电子中的应用场景也不断丰富。作为汽车电子系统内部运算和处理的核心，MCU是实现汽车智能化的关键。在汽车应用中，从雨刷、车窗到座椅，从安全系统到车载娱乐系统，再到车身控制和引擎控制，几乎都离不开MCU芯片，汽车电子的每一项创新都要通过MCU的运算控制功能来实现。 据iSuppli报告显示，一辆汽车中所使用的半导体器件数量中，MCU芯片约占30%。在汽车向智能化演进过程中，对MCU的需求增长得越来越快。IC Insights预测，未来MCU出货量将持续上升，车规级MCU市场将在2020年接近460亿元，2025年将达700亿元，单位出货量将以11.1%复合增长率增长。MCU是行业战略高地，对汽车智能化发展有着决定性的作用。 比亚迪半导体从2007年就进入MCU领域，从工业级MCU开始，坚持性能与可靠性双重路线，现拥有工业级通用MCU芯片、工业级三合一MCU芯片、车规级触控MCU芯片、车规级通用MCU芯片以及电池管理MCU芯片，累计出货突破20亿颗。 结合多年工业级MCU的技术和制造实力，比亚迪半导体实现了从工业级MCU到车规级MCU的高难度跨级别业务延伸，在2018年成功推出第一代8位车规级MCU芯片，2019年推出第一代32位车规级MCU芯片，批量装载在比亚迪全系列车型上，已累计装车超500万颗，标志着中国在车规级MCU市场上实现了重大的突破。未来，比亚迪半导体还将推出应用范围更广、技术持续领先的车规级多核高性能MCU芯片。 比亚迪MCU芯片 二、功率半导体以IGBT和SiC为核心，逐步实现全产业链整合 2005年，比亚迪组建团队，开始研发IGBT(绝缘栅双极晶体管);2009年推出国内首款自主研发IGBT芯片，打破国外企业的技术垄断;2018年推出的IGBT 4.0芯片，成为国内中高端IGBT功率芯片新标杆。目前，以IGBT为主的车规级功率器件累计装车超过100万辆，单车行驶里程超过100万公里。 比亚迪半导体IGBT4.0晶圆 与此同时，比亚迪半导体对SiC的研发也从未停止。和IGBT相比，SiC生产的芯片尺寸更小、功率器件效率更高，耐温性也更高。作为新能源汽车下一代功率半导体器件核心，SiC MOSFET可使得电机驱动控制器体积减小60%以上，整车性能在现有基础上再提升10%。 今年7月上市的比亚迪旗舰车型"汉"，是国内首款批量搭载SiC 功率模块的车型。匹配这一电控系统的后电机，峰值扭矩350N m，峰值功率为200kW，SiC电控的综合效率高达97%以上，使整车的动力性、经济性表现非常出众。 三、光电半导体和智能传感器持续发展，多个细分市场占主导地位 除了MCU、IGBT和SiC，比亚迪还致力于光电半导体产品的研发与生产，不断拓展自主研发LED光源在汽车上的应用，现已实现可见光及不可见光产品全面覆盖。目前，比亚迪半导体的车规级LED光源累计装车超100万辆，在汽车前装市场上位居中国第一。 与此同时，比亚迪半导体在嵌入式指纹芯片、扫描传感器、CMOS图像传感器、电流电压传感器等智能传感器领域也发展迅速。 作为嵌入式指纹市场主流供应商，各类SENSOR方案月出货量超100万套，在中国智能门锁市场占有率第一。在嵌入式指纹市场，比亚迪半导体开创了多项全球第一，比如：第一家小面积算法嵌入式化;第一家推出大小面积融合算法，识别率超过99%，远超行业标准(95%);第一家推出完整嵌入式指纹解决方案，推出三合一锁控MCU，高度集成，大大缩短方案开发周期和开发成本。 比亚迪半导体高集成、三合一锁控MCU 在扫描传感器方面，比亚迪半导体打破了线性扫描传感器芯片由日本公司垄断的局面，扫描传感器芯片出货量位居中国第一，全球第二。 在图像传感器方面，比亚迪半导体由手机消费电子入手，逐步向车规级拓展，成功开发出了国内第一颗车规级BSI 1080P、960P图像传感器，正在继续探索和丰富图像传感器芯片在汽车领域的应用场景。 近年来，我国大力支持半导体产业发展，在家电、工业等领域已逐渐实现进口替代，在车规级半导体领域虽有突破，但仍处于弱势地位。 作为中国率先掌握车规级核心半导体器件的企业，比亚迪半导体正持续为客户提供领先的车规级半导体整体解决方案，致力于成为高效、智能、集成的新型半导体供应商。

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  • 被列入了美国“出口管制”的中芯，下一步如何走？

    9月26日，中芯被美国实施出口管制一事，继美国将华为加入禁令清单后，再次引起了业内的高度关注。加之月初，美国怀疑中芯国际有“涉军”嫌疑，威胁要加以制裁，之后中芯国际的声明与事态进展，中芯更是被推到风口浪尖。 一、“出口管制”和“实体清单”的区别。 虽然中芯和美国商务部都没有发表明确声明，但据芯谋研究掌握的信息，中芯被列入了美国“出口管制”关注的名单，并没有被列入“实体清单”!更确切地说，9月26日网上流传的那封信是美国商务部工业和安全局发给SIA(美国半导体行业协会)，然后再由SIA发给相关公司，目前美国相关公司也收到了此信。 因为是周末，很多细则还没有出来，相关企业也正在了解详细情况。即便中芯最终被确认实施“出口管制”，这与被列入“实体清单”仍有区别。若被列入“出口管制”，中芯的美国供应商在给中芯供货时需依照美国出口管制条例的EAR 744.21(b)申请特殊许可证。 如果涉军嫌疑被确认，中芯作为军事用户，军控清单里的物项就需要特别许可证。虽然手续麻烦了许多，但远不及被列入“实体清单”那么严重——“实体清单”提出的申请会被“推定拒绝”，而对军事用户或军事用途的审批过程虽会被拖延，但仍有被批准的可能——只不过在当前敏感的政治形势下，获得批准将会困难重重。 二、对中芯有哪些影响? 中芯一旦被实施出口管制，在当前敏感的政治形势下，后续获得批准的过程无疑崎岖坎坷。这将直接导致中芯购买来自美国和部分国际公司的设备材料以及备品备件时遇到阻碍，甚至有断货的可能;中芯与美国客户、部分国际客户的合作将会受到严重影响;同时中芯与美国和部分国际合作方的合作将会遇到阻碍。影响是全面的，严重的! 但美国的制裁会让中芯陷入绝境，甚至会停摆吗?答案显然是否定的。若美国对中芯进行制裁，会让中芯的业务大受影响，但不会让中芯停摆。首先是中芯是一家已经运营了20年，拥有成建制几十万片月产能的成套设备、成熟工艺、多种技术和多元化的供应商; 其次是华为事件后，中芯的忧患意识更加强烈，早已强化底线思维，对包括设备、备件、原材料、国际客户等上下游产业链都做了两手准备。比如原材料上储备充分;比如北美客户营收占比大幅降低，国内客户营收比例提升;现在中芯已在国内科创板上市，目前拥有超过千亿人民币的现金，为过冬和持久战作好了全面的后勤保障。 三、怎样看中芯的声明? 自媒体时代，纷纭众声。中芯声明一发，有说中芯“跪了”，有说中芯“软弱”，甚至有说中芯是技术买办。还有的公众号里面号称企业要捆绑爱国情怀，发出以上实体清单为荣的这种辞令，甚至说“生的光荣、死的伟大”这种词句。这其中不乏一些“图一时口舌之快、逞一时嘴炮之能”的键盘侠。看到网上一些不解现状、不懂行业、不知差距的“看热闹不嫌事大”的言论，不禁胸中气苦、愤从中来。 作为产业人，必须要有深刻、清醒、理智、全面的定力。我不想举韩信的故事，更想把《赵氏孤儿》中公孙杵臼与程婴这段话与大家分享：公孙杵臼曰：“立孤与死孰难?”程婴曰：“死易，立孤难耳。”公孙杵臼曰：“赵氏先君遇子厚，子强为其难者，吾为其易者，请先死。”......杵臼谬曰：“小人哉程婴!昔下宫之难不能死，与我谋匿赵氏孤儿，今又卖我。纵不能立，而忍卖之乎!”抱儿呼曰：“天乎天乎!赵氏孤儿何罪?请活之，独杀杵臼可也。”诸将不许，遂杀杵臼与孤儿。 公孙杵臼，视死如归，为忠义不惜性命，为目的敢抛头颅。这种精神千百年来激励着我们，也让我们深受感动。但几千年前的先人尚且知道“死易活难”。死了一了百了，落个“忠义慷慨”的千秋美名，而活着却要忍辱负重，还要背负自责压力、养教之苦，程婴甚至背负着卖友求荣的一世骂名!这在重视名声、追求青史留名的古代更为不易。 公孙杵臼的慷慨赴死是为了活，死是手段，活是目的，他的“先死”让我们感动的不能仅仅是忠义与牺牲，更应有大局与智慧;程婴的委曲求活、忍辱负重才让公孙杵臼的死有意义。飞蛾扑火精神可嘉，但灰烬过去，没有一点光华留下。而忍辱负重者，方能扛起责任和历史!活着，才有希望!几千年前如此，当下亦如此! 回到半导体，中国几千家芯片设计公司，多数在中芯生产，在全球产能都极其紧张的当下，如果中芯“慷慨赴死”，那中国几千家公司很难拿到产能，这样中国的设计产业会遭到致命打击;更进一步，国产设备材料的发展，更不可能指望国际公司进行初始验证。 某种意义上中芯既担负着为国内设计公司提供产能的重任，又担负着支持国产设备材料验证的使命，这不仅是中芯的实力决定，更是半导体产业中制造业的产业规律使然。 网络自媒体里面不负责任的轻巧话儿好说，键盘侠、打嘴炮容易，但这对中国半导体发展有意义吗?中芯固然可以选择玉石俱焚，但为了中国产业的大局，几百家设备材料公司、几千家设计公司更需要中芯坚强地活着! 四、怎样看中国半导体的现状? 1、半导体，我的国目前还不厉害 过去互联网上过多的“厉害了我的国” 的言论，过多的“填补空白，实现赶超”的喜讯，让不少人甚至某些领导产生了我们半导体飞速发展、大干快成的错觉。华为事件、科创板等又让中国的半导体成为媒体关注的重点。网上很多关于芯片的文章为对中国半导体产业不了解的人所写，里面有不少妄自尊大的言辞，自我吹捧的宣扬。 实际上作为后进者，中国的半导体产业是落后很多、差距很大的，在这个领域，我的国目前并不厉害。 2、半导体产业美国从政治和技术上都有很强的主控、领先、主导权 本来集成电路就是美国发明主导的，美国对半导体的主导权始于过去，始终掌控在手中，领导权依然稳固如初。因为游戏规则都是他们定的，原创技术是他们发明的，以至于很多非美国的知名企业也受制于美国。在冲突中，我们看到了不少非美公司的犹豫和为难，这不仅仅是地缘政治上受限于美国，更是因为技术上也受制于美国。 很无奈，但是这就是现实。 3、即使是已经独立自主的产业，当寻根朔源时依然摆脱不了依赖 有些专家把自己说的很强，给了人民群众认为中国半导体在不少关键方向已经独立自主的错觉，但可惜真相并非如此。中兴华为事件后，之前被誉为取得重大突破、填补空白的设计产业却并不能解决芯片问题;海思事件后，国内的制造业也依然无法为海思生产，并不能解决制造问题;同样如果中国制造被制裁后，国内的设备材料公司能解决问题吗?和平立项时的慷慨激昂和战争立功时的无可奈何，就是这么矛盾却和谐地出现在中国半导体产业每一个环节中。 比如我们现在寄予厚望的设备产业，其实中国设备产业的产值在全球设备市场的占比不到2%!同时国内不少设备企业的关键部件也是国际供应商甚至不少美国技术，而不少设备材料企业的核心团队往往是美国国籍。如果真的中芯有难，他们同样会遇到中芯今天的难题。 中芯之事，对中国半导体产业有着巨大的影响!但遗憾的是目前并未引起更高的重视，反而网络上一片指责谩骂的声音。在自媒体时代，舆论的多元化是正常的。但不谴是非，以与世俗处。我们希望专家学者、领导政要、产业各界能充分意识到上面三点，能理解中国半导体产业、理解中芯面临的艰苦处境，不为各种浮躁的声音所干扰! 我们更呼吁，要给予中芯足够的耐心和支持，给予安静的发展环境。指责谩骂于事无补，言论攻讦无济于事，我们应该要多些换位理解，多些切身体会。更要理解低头需要勇气，忍辱负重更难!只有度过黑暗，才能见到光明，只有好好地活下去，才能为中国产业做出更大的贡献。 五、中国芯，如何做? 自力更生、做全产业链可能是一种方案，但这需要建立在更有耐心、更长时间、更加专业等众多成功要素基础上，这不是解决当下问题的最优选择。 或许华为这样以一己之力对抗美国制裁的做法，让我们感受到了中国技术的实力和昂扬的士气。但华为毕竟是独一无二的，我们需要华为这种提升斗志、正面作战的企业，但同时我们也需要更多迂回斡旋、砥砺前行的非华为企业。 或许政府业界对中芯寄予了很高的期望，或许人民群众期待中芯和华为一样“正面硬抗”美国。但中芯更加依赖全球性的供应和技术，而且即使强大如华为，在全球一体化大背景下，在当下美国掌握半导体主导权的背景下，也在与美国积极沟通，希望长期合作。这不是软弱，更不无能，而是务实之举，也是“留得青山在、不愁没柴烧”的中国智慧。 弯道和曲折虽然让我们多走了几步路， 但它会让我们走得更远。没有任何大江大河能直线前往，因为只有曲折迂回才能通往大海!同样通往星辰大海的芯路也会曲折反复，甚至折回!但唯如此，才能不畏山阻道长，才能行则将至。 要解决眼前的芯片难题，我们要么跳出芯片看芯片，在国家这个更大的范畴中和更高的全局中考虑芯片的定位;要么务实分析我们的产业长短板。现阶段我们芯片产业最强的两段，一个是资本、一个是市场，要充分利用好这两个长板。金融上扩大开放、产业上结合市场扩大纵深。 如果能在金融和市场开放上做更大文章，与众多国际优秀企业探讨在新的形势下，通过资本开放、金融开放、市场开放，以开放促合作，以合作求发展，共同寻找新时期的合作模式。 在这非常之时机，半导体产业作为非常之产业，要有进入准战时状态的思维，而作为产业中流砥柱的代工业更应该居安思危，以变应变。芯谋研究很早就提出了产业三线的观点：大力扶持现有量产企业积极扩产，新增相关主体，战术上为中国半导体产业的发展提供更多产能支撑，战略上为持续增强中国半导体产业生态安全提供保障。 对中芯来说，积极沟通，争取以时间换空间;而国内适度增加新的主体，布局产业三线，则是以空间换时间。 在这敏感的时代、敏感的产业，一个分析师往往很难判断产业的全局走向，同样一个企业也很难在政治过度干预的当下，做出令各方满意的决策。中芯不易，中国芯更难! 河流，无形无态，能奔流、能缓行、能弯曲、能冲击，但初心不改，目标始终是大海。我们希望中国资本的热情，可以转化为推动产业发展壮大的动力，我们也希望整个产业同仁可以风雨同舟，携手并进，砥砺前行，共同筑起产业大厦的牢固根基。

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  • 中芯国际持续发力，日本半导体设备对华出口额飙升

    科技领先意味着国家发展的主导权，而芯片国产化就是我国把半导体行业十分重要的关键点。近日，中科院宣布：将光刻机等半导体制造环节当中的重要设备和材料，列入重点研究范围。由此可见，如今我国对于芯片科技领域的重视，可以说是进一步地提升了。 而提到中国芯片领域的巨头，中芯国际无疑是大众认知度较广的一家企业。在这个特殊的时期之内，其也肩负了中国芯崛起的重担。 据悉，如今中芯国际正在不断加大在半导体制造设备上的投资，以期能够扩大自身的产能，推动芯片国产化的进程。 在中芯国际持续发力的情况之下，作为世界范围内的半导体设备出口大国，日本因此也是得到了很多的利益。根据9月28日的最新报道显示，在今年的8月份当中，该国的半导体设备对华出口额，出现了大幅飙升的局面。 众所周知，由于卫生事件的影响和冲击，在今年伊始的一段时间内，我国有着许多产业都陷入了停工的状态当中，芯片也不例外。然而随着复工复产的推进，中国芯的发展也是迸发出了崭新的活力，且以中芯国际为代表的一众中国芯片制造商，也是加大了自身的研发力度。 在这种情况下，在今年的第二季度当中，中国时隔3个月，再次成为了日本半导体设备的最大出口市场。 此外，在8月份当中，双方在半导体设备的贸易方面，更是出现了进一步的增长。根据相关数据显示，8月日本对华销售的半导体制造设备的销售额，出现了同比17.3%的暴涨，销售额达到了1884亿日元(折合人民币约122亿元)。 毫无疑问，在此局面的背后，中芯国际等一众推动芯片国产化的中企，对此起到了主要的拉动作用。 目前来看，我国在NAND型闪存，以及半导体代工领域的设备投资，均是维持在一个较高的水平之上。值得一提的是，在此之前，日本半导体设备在中国市场内的最大买家，却并不是这些中国芯片国企，而是三星等在华的外企。 而如今这个情况发生了改变，更是进一步地显示出了我国现阶段对于芯片国产化的重视以及决心。在我国境内，目前半导体厂商的数量也是处于增长当中，这对相关投资也是存在着拉动作用。 看到这一局面，美方却是着急了。要知道在此之前，美方的半导体设备制造公司，在中国市场内可是占据了大量的份额的。然而由于其自身的相关限制，却是使得双方的合作不得不中止。而日本的半导体设备制造商，却是趁着这个大好计划，进一步扩大了在华市场的影响力。 对于美方的相关企业而言，这无疑是十分不利的。毫无疑问，若是没有着禁令相关的限制，该国的半导体制造商在现如今这个时期内，可以从中国市场内获取相当之大的利润，然而如今却是不得不拱手让人。 此前国际半导体产业协会的总裁，就曾对美方的政府喊话，表示受其做出的限制影响，该国在芯片制造设备的出口上，每年的损失预计将高达200亿美元(折合人民币约1365亿元)之多。 综上所述，对于我国而言，推动芯片国产化的进程是势在必行的事，而中芯国际等一众芯片产业，也是处于不断发力的阶段当中。

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  • SENSORCHINA：传感器盛宴重磅来袭

    自2012年开始，我国的传感器技术与产业进入到飞快发展阶段，目前中国已经形成了较为完整的传感器产业链，并且呈现出多元化的发展趋势。2019年我国的传感器市场规模已突破2000亿元，相关数据预计2021年将达近3000亿元。 2020十年开局之年，疫情侵袭、零件涨价、资金链紧缺让不少传感器企业面临严峻挑战。在此背景下，9月23日至25日，亚洲传感器盛会SENSORCHINA风雨不改，在上海跨国采购会展中心成功举办。作为见证中国传感器产业迸发新机、凝聚传感器核心力量与提供交流对接机会的专业展会平台，SENSORCHINA带着它的超强实力传感器企业重磅来袭。 今年SENSORCHINA以“我们制造联接”为主题，致力于联接产业链上下游、联接技术与资本、联接供需双方，联接智慧未来。15+论坛、350+展商、15000+观众汇聚于此，见证传感器盛会的再次腾飞，汇聚不少技术超群的传感器企业同台竞技，互相交流，给大家呈现了一场技术、商业和思想的传感器盛宴。 一、巨头强势助攻，传感器应用协同创新 在本次SENSORCHINA的展会，不仅汇聚了芯片设计、各类型传感器、工业等低调的传感器企业，携黑科技产品与技术吸粉无数，更有传感器行业的精英人士紧密交流达成合作意识，引爆了智能家居、智能工业、智能医疗、智能交通、智能安防多个领域，用丰富的展品缤纷为观众所呈现多场景多品类的传感器产品解决方案，在无形中助推了中国传感器企业打造科研创新的综合硬实力。 在展会现场，慧聪电子网有幸采访到了来自传感器以及芯片等领域的企业，其中包括了 无锡芯感智半导体有限公司、苏州纳芯微电子股份有限公司、微传智能科技(常州)有限公司、艾知传感器(上海)有限公司4家代表企业的高层精英，在展会现场与我们的记者共话产业大势，直击传感新世界，接下来，让我们聚焦这次展会传感器厂商们的发展愿景与想法。 二、无锡芯感智:稳步增长,借时借势全力突破 无锡芯感智半导体有限公司 得益于国内市场的需求增大，我国已涌现了一批优秀、潜力巨头的MEMS传感器厂商。比如成立于2010年的无锡芯感智，作为国际知名的MEMS传感器研发与生产的“标杆”企业，对标以霍尼韦尔为代表的国际厂商，产品涉及医疗、汽车、工业等多个领域。 疫情期间，红外传感器产品市场一度火爆。在产品供应链保障方面，无锡芯感智总经理刘同庆直言道：“作为无锡唯一一家专注额温枪、监护仪等医疗设备芯片设计的企业，我们秉承着打造“无锡造”的理念，在4月底以自身硬核实力组建封测厂，疫情也没有阻止我们保障对于MEMS压力传感器的持续产出，从芯片设计、封装、测试、整机模组各方面都是严格达到国家标准工艺水准。” 据调查，无锡芯感智生产的红外传感器成为国内红外传感器产品跻身国际水平的经典范例，在今年好评如潮。SENSORCHINA2020上，无锡芯感智带来了包括工业和高端医疗器械上的传感器解决方案，而谈及未来传感器市场的发展规划时，刘同庆表示无锡芯感智将会继续拓展布局，未来两年保持60%的增长力，源源不断带给合作客户优质的产品体验，助力客户更好将产品推出市场。 三、纳芯微电子:紧握机遇，打响国产替代漂亮一枪 苏州纳芯微电子股份有限公司 信息化时代下，新技术革命的到来让传感器成为了人向外界获取信息的“电五官”，其中传感器在协助推动经济发展与技术进步上发挥了重要作用。在传感器这条赛道上，中国虽然起步较晚，但在近几年仍不乏出现作出亮眼成绩的国产企业。 作为国内知名的信号链芯片及其解决方案提供商，纳芯微电子聚焦了传感器与数字隔离两大产品方向，专注于数模混合信号链芯片的设计与开发，产品覆盖了汽车、工业、消费电子以及家电等领域。本次展会纳芯微电子重磅带来了两款压轴产品，分别是一款是带气嘴DIP8封装的MEMS集成表压传感器NSPGD1，一颗最新发布的车规级LIN总线接口传感器信号调理芯片NSA(C)9262，现场吸引了不少观众围观询问。 此外，今年5G基站的激增，其背后也蕴含了无限商机，其中首当其冲的便是隔离芯片领域。对于持续投入研发的国产IC企业——纳芯微电子，凭借其独特优势和丰富经验在领跑国内市场，在缩短与国际厂商的差距。纳芯微电子市场副总裁/传感器产品线总监高洪连在采访中表示，未来数字隔离领域也还是纳芯微重点布局的方向之一。 近年来中美贸易摩擦不断，其中通信行业成为了众矢之的，是较早出现在国产替代话题里的关键词，在这场科技竞争中，纳芯微电子紧抓5G与国产替代机遇，以首批在国内市场上实现规模批量出货的供应商打响了国产替代漂亮一枪，通过提供高品质、宽覆盖的产品，不断丰富产品组合，来满足合作客户对于高可靠性、高质量、高性能的多方需求。 四、微传科技:坚持创新，助力企业摆脱进口标签 微传智能科技(常州)有限公司 在世界传感器市场上，中国传感器产业在赛道上十余年奋力奔跑，目前已经处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段，不久传感器技术的发展将会扫清边缘科学研发的障碍，世界各国在暗地里相互较劲，国内也诞生了一批优质的MEMS传感器厂商，其中微传科技被业界称为“磁与MEMS运动传感器的弄潮儿”，以拥有自主的AMR技术、可靠的核心算法及应用方案，稳定的生产质量和供应链管控等核心优势，在MEMS市场占据一定部分的市场份额。 这几年来，随着国家新基建战略的进一步实施和部署，传感器市场规模正在逐步呈现高速增长态势，这也将促进传感器技术的突破和创新发展，为传感器在新时代的价值创造提供千载难逢的机会。微传智能科技销售经理朱一鸣在针对国产市场方面回答到，虽然国内传感器主要都是依附于国外进口，但也越来越不能忽略国内智能磁传感器领域已经在持续突破，国内企业想要掌握一定的市场决策能力，更需要以硬核磁传感器核心技术为底气，这一点微传科技在市场需求、客户应用服务端有着本土优势。 此外，朱一鸣表示，传感器作为优质重要的信息和数据来源，传感器厂商必须保证在万物互联时代真正到来之际，能提供人工智能进行源源不断的数据来供应机器学习。此外，微传科技也在这一趋势下稳扎稳打，不断加大研发投入，加速集成电路与传感器融合，加持AI算法提高产品性能，努力制造出更加优秀国产磁传感器，助理传感器市场摆脱对于进口的依赖。 五、艾知传感器:磨刀不误砍柴工，市场大有可为 艾知传感器(上海)有限公司 在人们日常的生活中，一个必不可少的核心小器件总是围绕在身边，默默发挥着重要的作用，却又常常被忽略，那就是传感器——一个重要的信息获取装置，它与信息传输技术、计算机技术是信息技术的主要组成部分。在众多品类的传感器产品中，作为特种元器件之一的气体传感器，在近年来也因为涉及物理、化学、生物、等多个学科的安全问题而备受海内外国家重视。 目前我国的气体传感器发展趋势正猛，在微型化与智能化等方面也已小有成就，以艾知传感器SGX为例子，它是一家总部位于瑞士的气体传感器企业，主要关注人类生命安全与环境保护上的产品应用，如助力客户研发保护易燃易爆、有毒有害气体的相关产品。艾知传感器SGX亚太区副总经理查仲方在采访中，更是直接调侃到艾知传感器SGX像是一家学术派的企业，因为公司也是密切关注全球范围内危险性气体法律法规的发布情况，以及相关产品的研发进度。 在进一步的采访中，我们了解到艾知传感器SGX是一家历经60年的老牌气体传感器厂商，坐拥多个MEMS技术专利产品，以强大的研发团队与先进研发技术为有力支撑。在汽车领域其产品国内年销量能达到200万+，市场占有率50%以上，对标客户的多样需求进行定制化生产服务。 “磨刀不误砍柴工”，查仲方谈及国内传感器研发状态表示，艾知传感器SGX认为无论是从国家层面还是从行业技术的研发层面，都需要顺应发展趋势，给自己一个逐步发力增长的时间，艾知传感器SGX是非常看好中国市场的，在国产替代方面也在加强布局，靶向性地针对关注的市场进行产品开发，制造出更多优秀的气体传感器产品。 总而言之，未来万物互联将会是下游场景应用定义和驱动芯片设计的时代，中国传感器厂商也将会迎来弯道超车的良好机遇，坚持产品应用与科技创新才是实质的取胜之道。

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  • 台积电可为苹果代工7400万颗A14处理器

    台积电的5nm工艺，在今年一季度就已投产，为苹果等客户代工最新的处理器：A14处理器。 在最新的报道中，媒体表示台积电可能无法完成苹果要求的数量，他们今年最多只能生产7400万颗，未完成部分将推迟到明年。如果在今年最多只能代工7400万颗A14处理器，那苹果今年可供应的iPhone 12，就将低于7400万部。 此外，在9月16日凌晨1点开始的发布会上，苹果新推出的iPad Air，搭载的也是A14处理器，这也会导致可用于iPhone 12系列的处理器减少。 从苹果方面公布的消息来看，A14处理器采用5nm制程工艺，集成118亿个晶体管，采用6核中央处理器和4核图形处理器，性能和能效较上一代均有提升，拥有苹果设计的新一代16核神经网络引擎，每秒可处理11万亿次运算。 此外，在5nm工艺大规模投产之后，台积电将投产的下一代重大芯片制程工艺，就将是3nm，目前正在按计划推进，计划在2021年开始风险试产。 据悉，台积电3nm工艺准备了4波产能，其中首波产能中的大部分，将留给他们的大客户苹果。 台积电目前正在按计划推进3nm工艺在2022年下半年大规模投产，设定的产能是每月5.5万片晶圆。 但知情人士也透露，5.5万片是投产初期的月产能，随后就将逐步提升，2023年的月产能将提升到10万片晶圆。 有消息人士透露，华为交付给台积电的订单是1500万颗，由于生产时间受限，订单并未全部完成，最终只有880万颗。

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  • 台积电3nm工艺的后三波产能将被高通、英特尔等厂商预定

    台积电已经全面投入生产5纳米单芯片平台和处理器，而台积电的3nm工艺正在按计划推进。并且如消息人士所言，明年将开始使用3 nm工艺技术试制单芯片系统。 虽然3nm工艺还未投产，但外媒已在关注台积电这一先进工艺的产能。 外媒在报道中表示，台积电3nm工艺准备了4波产能，其中首波产能中的大部分，将留给他们多年的大客户苹果。 而在最新的报道中，外媒也提到的了台积电3nm工艺的后三波产能，外媒表示，这三波产能将被高通、英特尔、赛灵思、英伟达、AMD等厂商预订。 外媒此前也曾有提及台积电3nm工艺的产能，在大规模投产之后，台积电设定的产能是每月5.5万片晶圆，随后逐步提升，在2023年提高到每月10万片晶圆。 在最近两个季度的财报分析师电话会议上，台积电CEO魏哲家都曾有谈到3nm工艺，他透露同5nm工艺相比，3nm工艺将使芯片的晶体管密度提升70%，速度提升10%-15%，能效提升25%-30%。 台积电均未透露3nm工艺是否会有第二代，他们的7nm工艺有两代，今年投产的5nm工艺，也将研发第二代。

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  • 鸿蒙系统将搭载国产智能家电，美的、九阳等入局

    在华为开发者大会上，华为方面透露了鸿蒙系统HarmonyOS在第三方设备上的搭载情况。华为智能屏幕电视将是首批使用HarmonyOS 2.0操作系统接收更新的设备，除此之外，首批支持HarmonyOS系统的家电企业，据透露为美的、九阳、老板电器。 据美的集团副总裁兼CIO、IoT事业部总裁张小懿透露，目前美的已有超过15款搭载鸿蒙系统的家电产品。 从目前来看，鸿蒙在操作系统市场还只是追赶者的角色，就连余承东也承认，目前鸿蒙系统只有70%到80%安卓机水准。 华为使用鸿蒙是因为华为没有其他选择，家电厂商使用鸿蒙是因为设备对系统要求低，鸿蒙完全可以满足家电产品的互联需求。 支持鸿蒙的家电产品种类繁多，至少包括洗衣机、冰箱、空调、烤箱、净化器、电饭煲等常用电器。 如果情况属实，还有哪些品牌可能会搭载鸿蒙系统HarmonyOS? 除了现有的美的、九阳和老板电器，没有智能互联生态系统的家电品牌或消费电子品牌很可能会考虑接入HarmonyOS。 鸿蒙作为一款为物联网时代准备的系统，已经在多个领域开始建设生态。虽然手机领域、PC领域，鸿蒙可能无法取代安卓和Windows系统地位。但从长远来看，未来鸿蒙系统逐渐更新换代后，肯定不会逊任何一个系统，未来也有可能成为主流手机操作系统之一。 在电视机方面，由于华为有自己的智慧屏产品线，获得彩电企业的大规模支持的可能性不大。在白电、厨电、小家电企业领域，由于华为没有实质性竞争关系，因此获得这些企业的支持相对比较容易。 据了解，搭载了HarmonyOS系统的美的家电产品将在今年双十一前推向市场。

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  • 华为宣布：2020年底将出现智能手机上的Mobile HarmonyOS

    在自研科技上，华为一直自主研发鸿蒙OS，这是华为将来替代谷歌安卓系统的一大力作。所以鸿蒙的意义远不只是一款操作系统，早在4年前，华为就将鸿蒙加入到了华为软件研发项目工程。自去年鸿蒙发布以后，用开源的方式扩大影响力。 直至今年的华为开发者大会上，华为也将鸿蒙升级到了2.0版本，而今年底就能面向开发者发布智能手机版鸿蒙，明年1、2月可以逐步面向华为用户开放鸿蒙系统。 华为将继续逐步阐明其实施Android替代品的计划-操作系统HarmonyOS的移动版本(或中国市场的Hongmeng OS)。 华为高层管理人员之一王成禄在最近的演讲中宣布，移动HarmonyOS 2.0的beta版将于2020年12月上市。但是，我们正在谈论面向开发人员的测试版本。 需要注意的是，华为可以为开发人员提供测试安装HarmonyOS而非Android的智能手机的方法。 这将帮助制造商在2021年基于替代操作系统推出新的移动设备。 如前所述，对于普通用户，该平台将于2021年可用。 1月和2月，将在华为和Honor智能手机上开始公开Beta测试。 此后几个月，将开始对现有设备进行全面的更新。

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  • 半导体行业发展需要重视的三大法宝

    在2019海峡两岸集成电路产业合作发展论坛上，在谈到科技对社会的影响时，台积电中国区业务发展副总经理陈平说：“每一个时期的重大发明都会改变我们的生活，19世纪的钢铁，20世纪的汽车飞机等等，在推动发展力的同时也让社会蓬勃发展。而着重要说的就是20世纪中期半导体晶体管的发明，这一项发明让社会产生了巨大的变化。基于半导体建立的IT技术，让世界变成一个“村”，人类从此进入互联时代。” 一、发展动力强劲的半导体产业 半导体的出现彻底改变了我们的生活，集成电路发展到现在不过60年，最早出现的时候，产品规模全球每年只有几千到几万台;7、80年代开始，电子器件普及，产品规模一年达到数亿台;而到了最近几年，手机等消费电子开始流行，每年产品规模可以达到几十亿。人类的生活在不断发生改变，越来越大的需求在不断推动新技术的产生，移动终端、高速计算平台、IOT以及自动驾驶等等，带来无数商机。 半导体产业的发展动力很强，原因无他，源于人类对美好生活的向往，陈平说道。在过去的十年里，智能机、互联网的兴起推动社会产生了巨大变革，因此社会对半导体技术的期待与日俱增。所谓“由俭入奢易，由奢入俭难”，人类已经没有办法去适应落后的设备，如今手机即将进入5G时代，AI也在悄悄改变人类的生活，所有这些最前沿高端的技术，最底层的机制都是芯片。 5G时代，每天都会产生大量的数据，为了处理这些爆炸式增长的数据，芯片需要拥有低功耗，低延时，高计算能力以及高带宽等性能，因此能效比也成了如今制造芯片的关键指标。这些听上去矛盾的性能要怎么实现? 二、三大法宝应对庞大的半导体需求 陈平提出了这几点思考： 1.如果想提升技术，必须延续摩尔定律的发展 陈平解释道，所谓的摩尔定律就是当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍，这其实是非常激进的理论，但从1987年的3μm，到如今已经开始量产的7nm，大家似乎都不约而同的选择遵守并追赶摩尔定律。 “就台积电来说，7nm量产已经超过一年，5nm已经进入初期量产阶段，明年年底将实现量产， 3nm也已经在来的路上了，值得一说的是，我们的2nm的研发也已开始。我们在不断追赶摩尔定律，它还在继续前进，并没有失效。”陈平说道。 而不断改进缩小的工艺到底有什么用?陈平给出了这样一个例子。大家都知道华为目前大部分手机都采用自家芯片，华为mate20是其中比较火的一款手机。这款手机配备的就是华为麒麟980芯片。这款芯片集成了69亿个晶体管，拥有非常强大的性能以及极低的功耗，而这一切都是在7nm的工艺上实现的。 工艺的微缩进展得益于全行业的不断创新，摩尔定律走到尽头的言论在1992年就已经有人提起，但这么多年来却一直在延续，唱衰还言之过早，陈平称。 对于芯片制造来说，光刻机是非常重要的一部分。光刻机在发展193nm的时候停顿了很多年，最终靠浸润式技术实现了突破。如今所用的7nm技术就是依靠193nm的光刻机去实现的。如今光刻设备公司有了重大突破，euv技术让光刻不在成为微缩的瓶颈，同时新材料也有了突破，这正是陈平有自信说出摩尔定律不会终止的原因。 2.大量引进3D集成概念 虽然目前技术在不断进步，但终端产品出现越来越多的要求，需要高速的逻辑芯片以及存储器、射频芯片等等，像以往在一个平面上摊大饼显然就不合适了，这样子意味着芯片高功耗以及大面积等，与所追求的目标完全是相反的。 因此，陈平提出，目前的方法是用半导体晶片板代替集成电路板，下面布线，把不同的芯片接在下方，如果把芯片平行放置，这种方法被称之为2.5D系统，如果垂直放置，就被称为3D系统。而台积电目前已量产2.5D系统，3D系统也正在开发，就这个方向来说，发展速度与摩尔定律是平行的。 作为例子，陈平提到CoWoS这个技术，它是2.5D系统的代表。原先因为价格昂贵被多家弃用，而随着制程推进到16纳米FinFET，以及异质芯片整合趋势成形，目前已有多家厂商订购，2.5D系统可以提供高速计算，是目前比较通用的技术。 陈平还提到另一个趋势-先进封装技术，把不同工艺通过异构集成组合在一起，用完全不同的工艺制造出来的芯片集合在一起，不仅可以保存功能，还能尽可能缩小体积。 3.硬件与软件的协同优化 对于产品的生产来说，硬件很重要，软件也不能忽视。陈平说，在早先研发工艺的时候，采用的是机械方法，现在不一样，你需要看最终的设计是否是最优化的方案。因此在工艺开发的时候需要与客户紧密合作，而不能以指标作为最终目的。 在系统层面上来说，以前的gpu，cpu等优点是比较通用，可编程。但缺点也很明显，效率比较低，用硬件加速的话，功能都是特定的，灵活性不好。现在的设计将硬件加速器变成高效速率器件，同时带有可编程、可设计功能，这是在系统层面的大方向。 就陈平来看，未来soc的结构基本都会硬软件相互配合优化，而台积电也将对系统段的优化非常关注。 半导体产业的需求很高，由单一型变成综合的能效型，掌握好三大法宝，是壮大半导体行业的必要手法。

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  • 清微智能：继语音芯片量产后，AI视觉芯片达量产出货

    国内AI新秀北京清微智能科技有限公司继去年语音芯片量产后，针对视觉处理开发的多模态智能计算芯片TX510已规模量产。据悉，TX510于去年9月正式发布，为一款面向IoT设备的超低功耗视觉处理芯片。首批出货客户为智能门锁厂商，并已拿到多家智能家居、安防、航空等客户的订单。 该芯片基于可重构计算架构，内置3D引擎支持AlexNet、GoogleNet、ResNet、VGG等主流神经网络，可实现人脸识别、物体识别、手势识别、目标跟踪等功能。 随着AI、云计算、大数据、物联网等技术的发展，各种智能终端设备的普及，数据流量的增速正在不断加快，对芯片算力提升的要求也日益迫切。过去，工艺的提升和架构的改变能带来芯片性能的提升，但随着摩尔定律逐渐趋缓，架构创新成为最重要的方向。 而清微智能的可重构技术通过实现“软件可编程、架构能变换”的能力，在同等功耗下具有更强算力，并具有低成本、应用开发简便等特征。 据悉，TX510芯片的AI算力达1.2T(Int8)/9.6T(Binary)，峰值功耗小于450mW，启动时间小于200ms，AI有效能效比达5.6TOPS/W，在业界达到领先水平。 此外，TX510支持3D结构光，支持3D活体检测、红外活体检测、可见光活体检测等，可以抵御照片、视频等二维攻击，面具等三维攻击。误识率千万分之一的情况下识别率大于90%，大大高于指纹误识率五万分之一的安全指标。 对于智能门锁客户来说，通过此颗高性能芯片的加持，内置TX510的智能人脸识别门锁将实现诸多优势。清微智能技术负责介绍： 一是安全性高。可达到金融级安全标准，这一方面是基于芯片本身的性能，另一方面有赖于安防级人脸识别算法。 二是响应快，免接触的启动时间100ms+，开锁时间小于1秒。三是待机功耗小于10uW，峰值功耗小于450mW，在平均每天开锁20次的情况下，8节5号电池平均使用时间超过一年。 值得一提的是，除芯片具备高性价比之外，清微智能同时提供模组、算法和完备的SDK，可高度简化客户的开发过程。 随着AI芯片的热度趋缓，落地成为衡量芯片实际商业价值和生命力的关键准则。 从清微智能产品演进的节奏来看，它既拥有坚实的技术根基，同时也具备快速推进将产品变现的能力，接下来清微智能的落地规模也将让市场真正验证其商业价值。 清微智能未来将继续在AI芯片领域加重研发力度，不断侧向移动端与云端，为物联网时代到来提供高算力、低功耗的AI芯片。

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  • 芯片设计中重要的IP核

    一、IP核就是光刻机的魂 芯片设计和制造流程简单来说可以分四个阶段的，功能/性能定义(需求分析)、IC设计(集成电路设计)、IC制造(光刻机部分了)、封装测试。 芯片功能、性能的定义。在做设计芯片之前要先定位，这个芯片是用来干什么的，它要性能指标要达到什么样的要求。比如，厂家要出一个处理器芯片，最简单的一点就要先确定这是一个多少位的CPU，多少核的。 比如咱们买电脑的时候，经常看到电脑搭载的是英特尔64位四核处理器。那么这个芯片在出厂之前，英特尔就定好了，它是64位的，里面有四个核心。 64位是采用64位处理技术的CPU，简单理解就是处理器一次运行64bit数据，这个数字越大说明单次可以运行的数据越多，处理速度越快。 四核处理器就是基于单个半导体的一个处理器上拥有四个处理器核心。并且四个核心的处理能力和功能是一样，可以同时运行，所以业界将这样的处理器称为真四核。 然后还需要定义该芯片的其他的一些属性，比如I/O驱动能力、功耗、工作温度等等。 二、IC设计需要EDA软件和IP核 如果这里翻车，也就没光刻机什么事了，这步骤包含的内容非常之多，比如系统设计、算法设计、行为级描述/优化、逻辑综合/优化、仿真、测试、制版数据生成等等。 这里的IP跟咱们常熟知的IP地址中的IP不一样。它的全称是Intellectual property，也就是知识产权。这些IP核心就是别人做好的模块，可以在设计中直接使用。 软银集团欲出售的ARM公司就是该环节的头号玩家，据悉全球90%的智能手机的处理器都是用ARM的IP授权，苹果、高通、华为海思、三星都是其客户。 三、IP核也有三种不同程度的设计：软核，固核，硬核。 软核，以加密源代码的形式提供;简单理解就是提供代码给你，你还可以根据自研芯片的情况来调整和优化，灵活性高，对芯片厂商的技术要求较高。 固核，介于软核和硬核之间的一种核。以门级网表提供，除了完成软核所有的设计外，还完成门级电路综合和时序仿真等设计环节。比如它完成了描述功能中一些比较关键的路径进行预先的布局布线，而其他部分仍然可以任由编译器进行相关优化处理。 硬核，完整后端设计的掩模了，可理解为成品，拿去就可以用。相当于厂商跟你把需求完整分析后交付的，将该考虑的全考虑进去了，可靠性很高，但是灵活性就低了。 通常芯片设计公司会根据自身的业务，以及IP核的特性，购买不同的形态IP，用在自己的芯片设计中。IP核主要就是方便了设计的重用性，使得通用模块可以被重复用，省时、省力。 芯片设计公司自己设计IP核，需要面对： 1、专利保护，能否绕开现有IP授权公司专利。 2、巨大投入，人力、物力、时间。 3、够不够打，做出来了，能不能与竞争对手对抗。 4、容错率低，一旦设计不当，满盘皆输。 华为海思采购的是IP就是ARM公司授权的v8架构，华为在其基础上再进行芯片设计。如果没有ARM授权，不会在这么短的时间内出现如此优秀的华为海思麒麟处理器。 在5G时代，新应用、新产品将会层出不穷，需求多且更加个性化，要求芯片厂商以更快的速度推动新产品上市。 现今的芯片厂商都在开发5G SoC(系统芯片)，以便快速适应5G技术，并将产品及时投放到市场。因此厂商需要考虑采用新工艺的芯片成本、功耗、温度、算力多少?能否快速上市等问题，而IP核的强大之处就在于这些它都帮你验证好了。 系统SOC结构是一种实现复杂系统功能的超大规模集成电路，大家可以看到里面包含有大量的IP核，功能越复杂，对IP核的依赖就越多。 ARM的IP核授权，让很多芯片设计公司省去了很多事，该验证的环节、该考虑的因素，ARM可以全部解决;公司的产品可以快速上市，占领市场先机。另外，ARM是一家纯粹的IP授权公司，以IP授权为核心的无晶圆半导体公司，即只做IP授权，其他一概不涉及。所以ARM联合创始人发言称，若ARM被芯片厂商英伟达收购，则对ARM来说是个灾难。 四、国产IP核之路，任重道远。 有着“中国半导体IP之王”的芯原微电子，成立至今已有19年，虽然其2019年在同类公司中排名第七，但是其短板也非常明显。 1、不具备CPU类的IP，拥有图形处理器(GPU)、神经网络处理器(NPU)、视频处理器(NPU)、数字信号处理器(DSP)和图像信号处理器(ISP)五类处理器IP，以及 1400 多个数模混合IP 和射频IP。 2、在嵌入式非挥发性存储器、内存编译器等 IP 方面也没有储备。 3、大部分IP是通过外部并购而来，并非自主研发，说明自研方面的技术储备不够。 但是，芯原所积累的经验非常宝贵，因为它知道哪些IP是目前没有办法介入，半导体哪些领域的IP值得去投入，这样就可以少走很多弯路。比如芯原在这么多年的积累就指出，RISC-V (RISC-FIVE)将会是中国芯片产业的全新机遇，RISC-V 是第五代基于 RISC(精简指令集计算机)的 指令集架构，因具备自由开放、成本低、功耗低等方面的优势，受到全球广泛关注。 在2019国际芯片大会(Chips 2019)上，中国工程院院士倪光南在展望开源芯片前景时曾表示：“RISC-V很可能发展成为世界主流CPU之一，在CPU领域形成英特尔、ARM、RISC-V三分天下的格局。” 在5G这个万物互联的时代，RISC-V的轻量级，灵活性，更符合物联网应用的碎片化特性。国内目前围绕RISC-V 架构开发和使用的企业已有上百家企业。比如华为海思、阿里的平头哥、中天微，兆易创新、华米科技、嘉楠科技、北京君正以及获得小米投资的芯来科技。 RISC-V 俨然为中国提供了在 X86 与 ARM 架构之外的第三条自主化路径。英特尔靠X86在PC时代叱咤风云，ARM靠RISC在移动互联网时代处于浪潮之巅，当今，只有牢牢把握IP核才能引领5G和物联网时代。

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  • 芯片制造大困境：国内EDA从业人员不到1500人

    2020年第23届中国集成电路制造年会上，国产EDA龙头企业华大九天董事长刘伟平公布了一则数据。国内所有公司从事EDA工作的人员不到1500人与国外大型EDA企业公司拥有上万人相比，差距显而易见。 因而芯片设计领域95%的市场由美国EDA公司把控，国内EDA产业又该如何崛起? 在整个芯片制造过程，需要EDA的环节很多，通常有四大类EDA工具，咱们先来看下发展历程(如图)。 一是DFM，该工具与可制造性有关，OPC是其中最突出的一环; 二是是工艺仿真，开发一个工艺必须要先通过软件来进行仿真，确定一些参数、配方之后，在开始制造; 三是与设计接口，EDA工艺实际上主要为设计服务，通过提供PDK，库以及IP，这些都需要EDA的工具来支持; 四是生产过程中的良率分析，以及如何提升良率等问题。在设计端和制造端的结合过程中，想要提高良率也需要一些相关的工具来进行相关的良率分析等。 很遗憾，国内这方面做的效果都不是太好，国内大部分都面向制造环节，在封测领域较弱，在EDA市场市占率目前只有15%左右，与国外巨头相比，差距很大。 华大九天成立于2009年，在EDA领域中具有较长的发展历史，在国内同行业算是拥有较大的发展规模的企业，员工在600人左右，除去一些行政管理人员，研发人员不到500人。 华大九天如今在重点布局四个方面，获得了一些成就。工欲善其事必先利其器，中国集成电路与国外先进水平的差距需要弥补，而弥补差距需要工具，只有解决了芯片设计方法学上的难题，才有资格和实力去追赶。 1、在模拟电路方面，有全流程的工具，在仿真工具领域发展不错，还获得不少国际友商的认可，有部分国外友商还把华大九天在这方面的成绩作为目标。 2、在数字电路方面，华大九天主要在后面做优化，以及数字电路的物理验证，布局布线等相关的工具。 3、正在努力补全晶圆制造和封测这一块，这块偏弱。 4、华大九天在平台显示领域里面已有一套解决方案，全球目前只有华大九天专注于这个领域，这主要与国内的产业有关联，可打造完整的产业闭环。 只有产业内一起携手共进，通过补短板加长板，共同把我国集成电路产业，尤其一些关键的重要的环节能够把它做好做全，才能真正解决我国半导体产业的需求。只有突破EDA，且对于技术需要不断的更新和迭代，才能彻底解决芯片制造的难题，在坐稳市场占有率的国外公司中，抢到属于自己的一份市场。

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  • 华大九天打破国外技术垄断，国产EDA软件实现新突破

    指甲盖大小的芯片，它的制造工艺十分的复杂和繁琐。一款芯片的出世，从沙子到芯片一共需要大约6000多道工序，主要分为三个大环节，即前期的芯片设计，中期的芯片制造，以及后期的封装测试。 仅仅是光刻机设备，就需要十万左右的零部件，才能够组装完成。然而卡脖子的不仅仅是芯片的制造设备光刻机，在芯片IC设计领域上，EDA软件也是国产芯片急于解决的问题。 一、什么是EDA软件? EDA软件是芯片设计的重要软件，如果仅通过人工一个个地对晶体管进行排序。一个处理器内上百亿的晶体管想要在短期内排序完成，基本不太现实。而EDA软件，就是将这一个过程自动化处理，从而减少芯片设计者的工作量。 但根据相关数据统计：目前国际市场的95%的EDA软件，采用了Cadence、Synopsys、Mentor三家美国公司所开发的产品。 这些美国公司在EDA软件的数据库中不断的更新，如果没有办法获取最新版本的数据库。即使你有芯片的架构授权，芯片的设计过程和工作量也会被大大增加。有能力设计好芯片，才能够制造芯片。 EDA软件的重要性丝毫不输于光刻机，在芯片制造领域也属于较为关键的一个步骤。 二、好消息!EDA软件迎来突破 近日，中国EDA软件市场最大的华大九天，在中国集成电路制造年会上官宣了一则新的消息：华大九天将推出一站式的晶圆制造工程服务，依靠自己的软件设计平台和EDA开发资源，打破国外的技术垄断，为国内的IC芯片设计公司提供技术支持。 据悉，华大九天是国内最大的EDA软件开发者，在国内市场份额上丝毫不输三家美国的EDA软件公司。同时，华大九还推出了Foundry专用的EDA 工具，在处理软件的性能上也有着自己的技术优势。 在今年的5月15日，美国的三家EDA软件公司，就相继宣布了将与华为终止合作关系，虽然此前的老版EDA软件授权还在，但是想要升级最新的数据库已经不再现实。 而华大九天所开发的EDA软件，毫无疑问的将会打破西方市场对我们的垄断。在芯片设计领域，国内依旧可以依靠自己的软件进行。此后，光刻机产品技术突破，国产高端芯片也将会完成国产化的设计与制造。 三、比尔盖茨果然没说错 9月17日，微软创始人比尔盖茨在接受采访时就曾表示：“现如今，(美国)正强迫他们(中国)自己制造芯片，这意味着未来美国会有(部分人)失去高薪工作。中国却会因此完全自给自足 。” 如今，无论是光刻机产品攻关，还是芯片设计所需要使用的EDA软件，国内都先后传出了好消息。 三家EDA软件巨头退出中国市场，反而为华大九天的发展带来了更好的先前条件。 在芯片制造领域，中国工程院院士倪光南也曾透露：“目前国产化的芯片制造工艺，已经能够生产出28纳米/14纳米的芯片产品了。” 芯片制造领域，中国绝非空白，如今EDA软件的突破，也证明了国内半导体行业的决心，国产芯片也终于迎来了自己的新局面。 目前来看，中国半导体产业的发展速度十分的迅速，尤其是在高端芯片技术制造的布局上。中国甚至要远超欧美国家，比如碳基半导体的相关材料研究工作，国内已经取得了技术上的优势。 比亚迪创始人王传福说：“芯片是人造的，不是神造的”，只要潜心专研，没有什么问题是解决不了的。

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