在手机处理器中,ARM的芯片架构设计授权模式,可以说是推动了移动互联网和智能时代的发展,几乎所有的手机厂商都会选择ARM授权的芯片设计。但是英伟达宣布以400亿美元收购ARM公司莫过于是今年9月最重磅的科技新闻之一了。 英伟达是GPU领域的霸主,旗下的独立显卡可以说是有着强大的实力,全新发布的RTX 3090也证实了自己的技术实力。 虽然英伟达在独立显卡领域是没有太多竞争压力的。但是从苹果抛弃X86架构,拥抱ARM架构的时候,就能看出未来科技的发展趋势。 未来无论是电脑、还是全新的计算设备,都是CPU、GPU、AI芯片和基带于一体的。英伟达明显在未来的发展不占据优势,收购ARM之后,结合英伟达的图形处理技术和AI技术,将会让英伟达在未来的发展有着更大的竞争力。 ARM创始人公开呼吁向英国政府求救 在英伟达宣布要收购ARM之后,ARM公司的创始人豪瑟很快地发布了公开信,信中呼吁英国政府来拯救ARM公司。信中首先表达了英特尔收购ARM之后,会对英国等地的上万名员工产生影响,并举出了卡夫收购吉百利的案例,暗中表达了对于美国企业的不信任。 同时,ARM公司创始人豪瑟还指出,ARM公司的定位,更像是半导体领域的“瑞士”,不想参与各个企业间的竞争,想要维持中立的服务商关系,一旦被英国收购之后,ARM与其它公司的合作,将会收到影响,甚至很多英国公司都是英伟达的竞争对手。 这样,就会导致英伟达既是裁判,又是运动员,对于ARM未来的发展会有着很大的影响。 他还明确表示了,ARM如果被英伟达收购,将会不可避免的被美国财政部海外资产控制办公室所影响,未来出口到中国和美国的竞争对手,都会有着很大的限制,将会成为美国科技竞争中的棋子。未来ARM可以和谁合作,都会收到严重影响,未来ARM公司相当于将英国强大的贸易筹码交到了美国的手里。 豪瑟还特别说明,如果要被英伟达收购,需要满足ARM员工的工作保障,还要确定英伟达不会获得ARM的优先待遇,并且还要获得美国OFAC的法规豁免。如果想要避免被英伟达收购,就是让ARM在伦敦上市。 英国政府警觉,多部门对交易调查 英国政府其实也有着很快速的行动,并且针对交易展开了调查。其实2016年,日本软银公司在收购ARM公司的时候,已经做出了法律约束性的承诺,并不有损于ARM公司的利益和理念。但是,英伟达方面只是满足在2021年9月的承诺,引发了很多英国政府方面的不信任。 ARM在医疗、智能设备、自动驾驶等前沿科技领域,都有着很大的领先,英国政府也担心ARM被美国收购,将会丧失在科技实力上的竞争力。未来的发展,还需要看彼此的博弈。 对于中国的科技企业来说,ARM公司一旦被英伟达收购,可能将会又成就了美国另一家高通一样的垄断型科技公司。 中国的科技公司,也将会面临新的挑战。我们不仅仅需要发展自身科技,也需要和国外掌握高端技术的公司合作,才能取得成功,进一步增强反对美国霸权科技的力量。
在软件方面,华为之前在发布会上正式推出鸿蒙2.0系统,并计划未来适配于手机、平板、电脑、智能汽车、可穿戴设备等多种终端设备。在硬件方面,国产芯片制造有所突破,今天就来带大家了解下国内芯片制造突破的几个工艺。 芯片设计十分复杂繁琐,简单的说就是盖一栋比北京还要大的楼,还需要能满足各种功能,芯片生产也不遑多让。 首先需要一个纯度达9个9以上的硅片,然后需要经过湿洗、光刻、离子注入、蚀刻、等离子冲洗、热处理、气相淀积等等流程,最后测试打磨封装出厂。 具体流程复杂难懂,今天只讲讲其中最重要的两个,光刻和蚀刻,也就是使用光刻机和蚀刻机的两个环节。 光刻就是在硅片上涂上一层均匀的光刻胶,光刻胶只能被光腐蚀,不会被化学物质腐蚀,然后按照设计利用紫外线照射,把不需要的地方腐蚀掉,制作出所需要的图案。蚀刻就是按照光照射的图案进行雕刻,蚀刻出栅极,也就是晶体管。 简单来说,光刻就是在木头上描摹出字,蚀刻就是根据字在木头上雕刻字,让2D转为3D。不过这种形容不是很准确,实际操作的难度远远超过所形容的。 在蚀刻蚀机方面,我国其实一直属于世界领先水平,如中微半导体和上海微电子。 中微半导体和华为海思同年成立,在2018年已经量产了5nm的刻蚀机,交付给台积电使用,按台积电计划预计用于今年5nm芯片的量产上。 可以说,我国在芯片制造方面的破冰之路早已启航,路在脚下,再大的冰山也阻挡不了我国芯片起航之心。
tsmc是华为发展史中最重要的合作方之一,而且彼此一直都交往得十分和睦,在美国施行第二道限令后,tsmc还向美国提交了申请,并规定美国撤销或延迟时间对华为的封禁令,但是这一申请仍未获得美国官方回应。 依据国外新闻媒体,华为计划在9月3号的IFA2020交流会上公布麒麟9000芯片,但因为tsmc沒有向华为公司交货麒麟9000,进而造成方案延迟时间。 依据华为与tsmc签署的协议书,tsmc需要在9月15以前交由华为公司全部麒麟处理器订单,因为tsmc以前未能就麒麟9000芯片直接即交货,造成 麒麟9000新品发布会延迟,因此 此次华为公司专业包了一架顺丰快递运输飞机前去tsmc取回来全部麒麟处理器。 受美国禁令的影响,华为公司担忧tsmc在麒麟处理器的运送过程中出現多余的不便,因此 才决策自身取走,以保万无一失。此外,华为公司那么做,能够 防止tsmc由于美国的施加压力而延迟交货芯片,这既给tsmc留有了退路,也保证了华为能够 按时取得芯片。 我们知道,依照预订方案,9月15华为将举办Mate40新品发布会,这一时间非常急切的,因此 华为务必提早拿回芯片,以确保新品发布会可以隆重召开。麒麟9000是华为新手机的心血管,更重要的是,在这以前,华为手上根本就沒有麒麟9000,因此 这对华为而言是极大的风险性,因此 华为任正非也才敢下决心亲身去台湾提货。 Mate40新品发布会还会继续推迟吗? 我们知道,接下去全世界将迈入2款高端智能手机的正脸交锋,他们分别是华为Mate40系列产品和苹果iPhone12,另外,他们也代表着分别品牌的最高水平,因此 十分引人注意。 目前为止,iPhone并未发布5G手机,iPhone12将变成iPhone先发5G版,据了解,库克充分考虑美国制裁华为公司给我国市场产生的负面影响,因此 有意延迟iPhone12的发布时间,但眼见中国5G手机行业已被国内品牌攻占,因此 库克迫不得已临时决定,即便冒着风险性,还要尽快公布新手机。 但依据iPhone12曝出的性能,好像让人一些心寒,在大部分人来看,手机续航能力是极其重要的,可是苹果新机不仅沒有提高续航能力,反倒有一定的减少,最大的还不够4000mAh,对于此事,iPhone得出的表述是A14芯片用电量减少。也有信息称,iPhone12原装机将已不派送充电头和耳机。 纵览全世界,能与麒麟9000芯片媲美的仅有iPhoneA14,在芯片适用下,华为Mate40系列产品在其他层面就做得非常优异,一样是配用5nm工艺制造的芯片,华为還是进一步提高了新手机的电池电量。 现如今,麒麟处理器早已准备到位,而9月15的Mate40系列产品新品发布会可否隆重召开,关键在于下列2个层面: 第一,麒麟9000芯片预总量总共八百万,依照华为过去的新手机销售量,八百万部Mate40系列产品手机上是远远地不够的,这就代表着,华为新手机可能限定开售,因此 华为不担忧新手机卖不掉,即便延迟公布,也不会有很大影响。 第二,因为美国对华为的封禁,在我国激发了热爱祖国潮,以致于很多人对iPhone造成了排斥心理状态,另外华为公司变成我们的榜样,这就保证 了华为新手机的市场占有率。 总而言之,即使华为Mate40系列产品延迟公布,销售量也不会遭受很大影响。
9月15日,在“百度世界2020”大会上,央视主持人康辉、百度创始人、董事长兼CEO李彦宏和20多年前的“小康”、“小李”两位虚拟人,展开了一场“跨越时空”的精彩对话,也让全国观众认识了其背后的技术支撑——百度大脑。 此次,百度大脑再次全新升级至6.0,成为“AI新型基础设施”,通过百度智能云赋能千行万业智能化升级。李彦宏表示,希望一步步、一点点的突破“卡脖子”的技术,最后被市场所广泛接受。 作为百度AI多年技术积累和产业实践的集大成,百度大脑核心技术持续保持领先,不断夯实“软硬一体AI大生产平台”,通过百度智能云,加速产业智能转型升级。核心技术方面,百度大脑6.0已经具备“知识增强的跨模态深度语义理解”能力。 基于掌握的5500亿海量知识,以及“知识增强的持续学习语义理解”技术,百度大脑综合语音、语言、视觉等不同信息,实现跨模态语义理解,获得对世界的统一认知。有了这一能力,机器就能听懂语音,看懂图像视频,理解语言,进而理解真实世界。 另一方面,百度大脑“软硬一体AI大生产平台”也在持续升级。“软”的方面,“智能时代的操作系统”飞桨深度学习平台全面升级API体系,让开发者可以更便捷地开发、更高效地部署模型; “硬”的方面,百度自研的AI芯片百度昆仑2预发布,相比2018年发布的中国首款云端通用AI处理器“百度昆仑1”,百度昆仑2的性能大幅提升,能够更好地满足各种场景的AI计算需求。 李彦宏表示,人工智能时代的到来给我们在操作系统和芯片领域带来了新的机会。在PC时代、移动互联网时代,这两个最基础的核心技术、关键技术并不掌握在我们自己手中。 但是到了AI时代,百度的飞桨深度学习平台和昆仑芯片,各自代表了AI时代的操作系统和高端芯片,这也代表了我们的研发进展。 他说,这些东西都需要长期坚持,因为它的商业价值不可能在短短几年之内就体现出来,需要我们的科技人员有雄心、有耐心、耐得住寂寞,而且要有坚定的信仰,相信自己一定要掌握这门技术。 我们希望一步步、一点点的突破中国这些“卡脖子”的技术,最后被市场所广泛接受。 “没有一种坚持会被辜负”,我们坚信,一直这样。
华为断供前夕,华为目前没有B计划,后续可能从高端手机“降维”至汽车、OLED 屏驱动等,同时还将用软件、手机周边产品补洞。但消费者业务CEO余承东依然积极发声:Mate40会如期而至,但华为高端手机业务可能变道。 据悉,9月15日及以后,包括台积电、高通、三星及SK海力士、美光等将不再供应芯片给华为。中国工程院院士倪光南表示,虽然中国芯片产业在7nm技术上受到制约,但是依靠现有技术,依然可以制作出14nm或28nm技术的芯片,这对华为来说是一条出路。 实际上,除了高端手机外,很多电子产品其实并不需要7nm及以上的高端工艺。 移动支付、搜索引擎、汽车等,华为不断开拓的新业务表明,不会靠受阻的手机业务一条路走到黑。 而麒麟的消失也不代表华为放弃自研,编程语言、操作系统、编译器、显示驱动芯片,断供之前的日子越近,华为曝光的自研项目越多。 或许未来避免不了第三方芯片进入华为手机业务,但就像余承东说的那样,Mate40会如期而至。 但是当国产半导体高端技术占据国际半壁江山之际,华为手机将重新注入高端灵魂。
英国广播公司报道,华为成立30多年,在今年二季度,智能手机出货量超过三星,首次登顶全球销量最高的宝座。然而,紧接着三季度就面临全面“断芯”。华为旗下的产品,从手机、5G基站,再到服务器,甚至各种物联网设备,无不仰赖芯片。对于一家硬件为主的科技企业而言,没有芯片就没有产品,没有产品,企业也不复存在。 9月15日过后,对华为而言是个全新的时期,中国的芯片行业也不得不面临潜在巨变。 美国政府一声令下,美国本土企业停止给华为供货并不令人惊讶,为何韩国、日本、台湾的半导体企业也不得不遵从? 简单而言,有两个原因:中国没有独立的芯片设计和制造能力,美国技术在全球芯片行业有不可替代的地位。 以华为最先进的麒麟9000芯片举例,一个芯片从无到有,要经历设计、制造、封装和测试等环节。 在技术含量最低封装和测试环节,中国本土企业可以满足华为的需要。 但在设计环节,虽然麒麟9000是华为海思自主设计,但设计过程所必备软件EDA,在这个领域三家巨头公司Cadence、Synopsys和Mentor Graphics,处于垄断地位,无一不是美国企业。 美国半导体行业协会(SIA)和国际半导体产业协会(SEMI)都相继发布声明希望禁令延期,并强调禁令对产业利益的损害。 国际半导体产业协会在声明中表示,美国8月17日的新例最终会损害美国的半导体产业,并在半导体供应链中造成巨大的不确定性和破坏,从而最终破坏美国的国家安全利益。 而5月颁布华为禁令时,国际半导体产业协会就已经表示,禁令将抑制企业购买美国制造设备与软件的意愿,同时也导致与华为无关的企业已损失将近1700万美元。而且长期来看,“除了侵蚀美国产品的既有客户基础,也加剧企业对美国技术供应的不信任,更促使其他企业努力取代美国技术”。 分析机构加特纳公司(Gartner)的分析显示,2019年华为公司在全球半导体采购支出达到208亿美元,居全球第三,这意味着禁令之下,半导体行业总营收可能将会减少200亿美元左右。 但不可否认的是,华为作为中国少有的在关键领域掌握核心技术的公司,将长期成为美国目标,而美国两党已经形成共识,面对中国崛起都持负面姿态。 美国司法部长威廉·巴尔(William Barr)今年2月在“战略与国际研究中心”(CSIS)演讲时称,自19世纪以来,美国在创新和技术方面一直处于世界领先地位。正是美国的科技实力使其繁荣和安全。目前,5G技术处于正在形成的未来技术和工业世界的中心。如果中国继续在5G领域领先,他们将能够主导一系列依赖5G平台并与之交织的新兴技术带来的机遇。而中国领先会让美国失去制裁的权力。 因此必须破坏中国在5G领域的领先地位,他甚至建议美国及其盟友应该考虑直接巨资入股诺基亚和爱立信来抗衡华为。 面对可能“无芯可用”的灰暗前景,华为似乎并不打算直接退出智能手机行业。 华为轮值董事长郭平也在9月2日表示,今年5月15日追加的直接产品规则应该说也给华为增加了一些困难,但并非不可克服。本质上是工艺问题,成本问题,时间问题。 “我们面临的挑战是明天很美好,但要活得过黎明,对吧?要与时间赛跑。” 中国芯片产业面临两个现实: 一是全球芯片产业面临瓶颈,为后来者赶超带来契机; 二是中国芯片现有产业基础极差。 芯片产业的瓶颈来自摩尔定律的失效。1965年,英特尔联合创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)提出集成电路上可容纳的元器件的数量每隔18至24个月就会增加一倍,性能也将提升一倍。此后将近半个世纪以来,半导体行业都大略依照这个模式狂飙突进,每年一代的速率快速迭代,后来者几乎不可能赶上这样的发展速度。 然而,这一速度逐渐放缓,近10年来半导体行业规模增速维持在4%至6%之间,而且还在进一步放缓。当芯片制程发展到28nm(纳米)及以下后,工艺的性价比急剧下降,芯片行业也不再是单纯的“技术锦标赛”,通过技术的大幅进步,利用通用芯片占领市场,而是需要针对物联网等碎片化场景开发专用芯片。这就为后来者追赶带来机会。 余承东就号召,“在半导体的制造方面,我们要突破包括EDA的设计,材料、生产制造、工艺、设计能力、制造、封装封测等等。同时在智能半导体从第二代半导体进入到第三代半导体的时代,我们希望在一个新的时代实现领先。” 中国除了重金押注芯片行业外,还瞄准了台湾相对发达的芯片行业。 据台湾媒体《商业周刊》报道,中国大陆公司已从台湾挖走3000多名半导体工程师,有分析师称,这个数字大约占台湾从事半导体研发的工程师总数的十分之一。
受业绩提振影响,9月14日,乐心医疗开盘大涨,并迅速冲击涨停,报24.7元。今年前三季度,乐心医疗预计实现净利润5,017.98万元–5,770.67万元,同比增长100.00%-130.00%。其中,第三季度实现净利润2,495.58万元–3,248.28万元,同比增长91.08%-148.71%。 乐心医疗表示,报告期内,公司致力于针对运动健康、慢病管理等领域为广大客户提供健康IoT与智能健康整体解决方案战略,行业继续保持良好的增长态势。 近年来,可穿戴设备市场需求火热,乐心医疗也因此受益。 公司产品线包括智能可穿戴运动手环手表、医疗级健康手表、电子血压计、脂肪测量仪、血糖仪、睡眠监测仪、心贴等多个品类。 乐心医疗曾在半年报中表示,可穿戴技术在中国市场是一个极具前景的行业,可穿戴技术具有很大的提升空间。据分析,提高可穿戴设备的数据精度与准确性,会是未来医疗健康行业中的重要的角色。 相比于计步器和热量消耗计算等消费属性的可穿戴设备,可穿戴医疗设备是指可以直接穿戴的具有医疗属性的便携式健康电子设备,在软件支持下感知、记录、分析、调控、干预甚至治疗疾病或维护健康状态。 可穿戴医疗设备可以实时监测血糖、血压、血氧、心率、体温、呼吸频率等慢性病指标,或者实现人体康复及基本治疗。 根据Frost&Sullivan的预测,到2020年,专门用于慢病管理和其他临床应用的临床级医疗可穿戴设备市场将达到189亿美元,复合年增长率为29.9%,占可穿戴设备整体市场比例接近38%。 中国尚处于医疗级可穿戴产品和市场开发的早期阶段,在移动健康、个性化医疗和社区医疗趋势下,预计未来市场增速超过25%。
华为鸿蒙系统(HarmonyOS),在2019年8月9日,华为在HDC开发者大会上正式发布。鸿蒙OS是一款“面向未来”的操作系统,一款基于微内核的面向全场景的分布式操作系统,现已适配智慧屏。 2020年9月10日,华为鸿蒙系统升级至 2.0,并面向应用开发者发布Beta版本,明年鸿蒙将全面支持华为手机。HarmonyOS 2.0将用于智能手机,电视,智能手表和汽车主机(通过The Verge)。 尽管智能手机SDK仅在12月提供,但今天仍向开发人员发布HarmonyOS 2.0 SDK的Beta版。华为有望在明年某个时候推出首款运行HarmonyOS 2.0的手机,尽管最初的关注点可能会集中在中国市场。 华为声称HarmonyOS 2.0带来了更智能的语音识别,“自适应”用户界面,安全性改进,更快的跨设备数据传输以及改进的多屏功能。 除了宣布HarmonyOS 2.0之外,华为今天还启动了OpenHarmony项目,以支持在类似于AOSP的开源版本上进行开发。 但是,当前,OpenHarmony项目仅支持具有128MB RAM的设备。华为预计到明年4月将内存限制提高到4GB,并在2021年10月将其完全删除。 此外,华为透露,得益于180万开发人员的支持,其应用程序生态系统目前拥有超过96,000个应用程序,还讨论了最新的HMS Core 5.0,带来了超过12,000种特定于场景的API。
今天,关于美国5月15日下发的对华为芯片管制升级令正式到期,而此次美国没有延长缓冲期。这意味着,台积电已停止为华为代工生产麒麟芯片,高通、三星及SK海力士、美光等都将不再供应芯片给华为。 华为将何去何从?根据《证券日报》消息:据华为的合作商透露,华为目前没有B计划,后续华为可能从高端手机“降维”至汽车、OLED屏驱动等,配之以软件、手机周边产品补洞。 “华为现在真的‘没路’了,高端方面确实做不了了,后续只能降维做汽车或者OLED驱动等,以及发展发力笔记本电脑、平板等其他手机周边产品。”这位熟悉华为的专业人士如此评价。 1、华为要降维做汽车? 根据美国的禁令,华为在7nm工艺芯片受到“禁售”的制约,但是中国国内目前可以完成14nm或28nm技术的芯片,而汽车、笔记本等产品差不多14nm的芯片就够用了,这对华为来说确实是一条出路。 虽然禁令已经开始实施,但并不意味着华为马上就没有高端芯片可用。在缓冲期执行期间,华为通过台积电、三星、高通等公司订购了一批存货,9月14日下午,华为消费者业务CEO余承东在其个人微博发布视频,表示下一代Mate手机将如期而至。 但存货早晚都会用尽,从目前的情况来看,搭载高端麒麟芯片的下一代Mate手机很可能上市即成绝版。降维做汽车智能系统,看起来是一条合乎当前局势的权宜之计。 而在上个月,华为技术有限公司(华为投资控股有限公司的全资子公司)进行了工商登记信息变更,业务范围中增加了汽车零部件及智能系统的研发。 这一切都说明,华为降维做汽车不是空穴来风,而是确有其事。 2、华为早已布局智能汽车 华为会推出自己的华为HUAWEI汽车,或者荣耀HONOR汽车吗? 答案是否定的。早在2019年4月17日,华为轮值董事长徐直军表示,华为不造车,致力于成为面向智能网联汽车的增量部件垂直供应商。 早在2018年,华为就发布了自己的自动驾驶方案——MDC600,系统由8颗昇腾芯片提供算力支持,这意味着,MDC600能为L4乃至更高级别的自动驾驶提供支持。 在8月14日的2020中国汽车论坛上,华为公布了三大鸿蒙车载OS系统,同时还宣布已经有大量合作伙伴基于鸿蒙OS进行开发。 这三大鸿蒙OS分别是——鸿蒙座舱操作系统HOS、智能驾驶操作系统AOS和智能车控操作系统VOS,分别涉及智能汽车的座舱、驾驶及控制系统。 不过华为智能汽车解决方案BU总裁王军王军也表示,“弱水三千,只取一瓢,我们坚持有所为、有所不为,华为并不造车。 3、华为在智能汽车领域的优势 华为在智能汽车方面的优势涉及方方面面,但核心包括三大方面,全是世界级的。 其一,世界级的芯片设计能力。 “自动驾驶所需要的计算力,是过去任何一台计算机都没有达到过的。”英伟达掌门人黄仁勋曾在公开场合不止一次说过这句话。自动驾驶的紫禁之巅,仍是计算能力的天下。 华为虽然受到高端芯片断供的制约,但并不能说明华为在芯片领域不强。华为的芯片设计能力世界一流,旗下的高端芯片麒麟、昇腾均为自主研发设计,但缺乏的是生产环节的纳米级工艺。而华为强大的芯片设计能力,则有望成为华为手里的一柄利剑。 其二,世界级的传感器技术。 传感器对于智能驾驶,仿佛人之双眼,其重要程度可想而知。华为选择走激光雷达+高精度地图/定位技术的路线。目前,华为在武汉有一个光电技术研究中心,总计1万多人规模,目标是短期内迅速开发出100线的激光雷达。 今天大部分自动驾驶实验车上采用的Velodyne 64线激光雷达价格在70-80万元之间,放在量产车型上完全无法接受。而华为的目标是,将激光雷达的成本降低至200美元。 其三,世界级的5G技术。 这个就不用多说了,不论是车联网,还是自动驾驶,5G通信是保证两者能够实现的必要前提。在此背景下,作为全球第一大通讯设备商,华为发力自动驾驶和车联网有其先天优势。在国内,比亚迪汉成为全球首款搭载华为5G技术的量产车。 虽然华为反复强调不造车,做车企的赋能者,但业界对华为造车也不无遐想。毕竟华为以前也提过不造手机,结果现在做到了世界第三,即将成为世界第一。华为也说过不造电视,但是华为的大屏智能设备马上要来了。在智能汽车领域,当今特斯拉在全球一家独大,也需要华为这样的科技巨头领衔,创造出一个堪比特斯拉而又更胜之的汽车品牌。
对于英伟达公司(Nvidia Corp)从软银集团(SoftBank Group Corp.)收购武器公司(Arm Ltd)此一协议,分析师表示很可能会受到英伟达芯片业竞争对手的强烈反对,果然,交易宣布数小时后,韩国、中国传来抗议。 Arm开放其设计许可给所有参与者的方法,已将基于其技术销售的1,600亿个芯片变成了从智能手机到智能烤面包机的庞大设备生态系统。 英伟达的交易将使Arm处于美国战斗人员的控制之下,这是在中美之间的一场战斗中进行的。在美国官员寻求阻止其崛起的同时,这也争相发展国内半导体产业。 CCS Insights美洲研究副总裁杰夫·布拉伯(Geoff Blaber)表示,该交易“将正确地面临来自Arm客户的巨大反对”。 布拉伯说:“英伟达的收购将不利于Arm及其生态系统。”“独立性对Arm的持续成功至关重要,一旦妥协,其价值就会开始受到侵蚀。” Nvidia首席执行官黄仁勋(Jensen Huang)和Arm首席执行官Simon Segars在接受路透社采访时表示,Nvidia将保留Arm的英国总部-使其免于许多美国出口管制法律-并采用开放许可模式。 黄还表示,英伟达将通过Arm的硅合作伙伴网络对英伟达的某些设计(包括其图形处理单元或GPU技术)进行许可,以扩展该模型。从理论上讲,这一举措将使这些公司与Nvidia竞争。 The Linley Group首席分析师Linley Gwennap说:“英伟达竭尽全力强调Arm将继续充当中立的供应商,即使某些Arm客户与Nvidia竞争,它也不得干涉Arm的任何许可工作。” 。 但是该交易在宣布后的几个小时内立即引起了怀疑。 一位中国芯片业高管说:“中国会讨厌它。”他指出,如果Arm拥有一家美国母公司,与Arm合作生产服务器芯片的美国公司在中国的销售可能会更加艰难。 韩国芯片产业官员和专家表示,Nvidia的手臂团购会加剧Nvidia的竞争与三星,高通等人在自动驾驶汽车等未来技术,同时提高了担忧臂可能加息的授权费用的竞争对手。 韩国芯片行业消息人士称:“从长远来看,手臂客户可能会尝试找到Arm的替代产品。” 韩国半导体与显示技术协会负责人Park Jea-gun表示,此举标志着Nvidia试图进一步进军汽车芯片市场,在那里自动驾驶汽车将起飞,三星和高通正在大力推动。 帕克说:“强大的竞争对手将在汽车处理器芯片市场中崭露头角。” CCS Insights的Blaber说,Nvidia的交易还可能推动芯片公司向RISC-V迈进,这是一种开源替代技术,由非营利基金会支持,但不受任何实体控制,还可能会加速已经在进行的从Arm设计向RISC-V的行业转移。
2012年GoogleGlass首次惊艳亮相,智能可穿戴设备概念由此走进人们的视野,之后跌宕起伏地走过了8年,直到2019年彻底爆发。未来,智能可穿戴设备市场是如流星般转瞬即逝,还是持续增长建立成熟市场? 一、智能可穿戴设备重要产品发布年表 3月11日,国际数据公司IDC发布了2019年全球可穿戴设备报告。数据显示,2019年全年可穿戴设备出货量达到3.365亿部,相比2018年的1.78亿部增长了89%。全年出货量排名前五的厂商,它们分别是苹果、小米、三星、华为、Fitbit,总共市场份额占比达到了66.3%。 需要提到的是,在大家传统的观念里,真无线耳机只是一种配件,但IDC将其划入了智能穿戴领域,并且由于苹果AirPods系列产品销量增长惊人,所以苹果在这份统计报告中拿下了第一名。 2019年的智能可穿戴设备市场能取得如此爆炸式的增长主要来自于真无线耳机、智能手环、智能手表三大类。其中智能手环的2019年出货量为6940万部,较去年的5050万部增长了37.4%,智能手表的2019年出货量为9240万部,较去年的7520万部增长了22.7%。而其中表现最为亮眼的可穿戴耳机2019年出货量为1.705亿部,较去年的4860万部,增长率高达250.5%,令人咋舌。 正如IDC可穿戴团队的研究总监雷蒙·T·亚马斯(Ramon T. Llamas)表示:“2019年标志着全球可穿戴设备市场迈出了重要一步。得益于新产品的发布以及越来越多智能手机省去了传统耳机的耳机线,可穿戴耳机增长显著。智能手表和智能手环的表现也不俗,年销售量均创历史新高。” 二、2019全年前五大可穿戴设备公司数据 苹果无疑是2019年智能可穿戴设备市场的最大赢家。苹果的可穿戴设备主要包括了AirPods、Apple Watch和Beats耳机系列。而2019年帮助苹果在智能穿戴设备市场大获全胜的“头号功臣”无疑是AirPods。2019年,苹果推出了两款AirPods新品,一款是续航时间更长,以及可配备无线充电盒的升级版AirPods,另一款则是全面升级的AirPods Pro。 其中AirPods Pro自发布以来,更是出现了“一副难求”的火爆局面,就算从苹果官网订购,仍然需要等待一个月。据市场研究机构Strategy Analytics的一份研究报告显示,在2019年,苹果的AirPods出货量近6000万部,占据了真无线耳机市场71%的营收。 另一方面,从苹果发布的2020财年第一季(2019年10月~12月)财报也证明了智能可穿戴设备在苹果收入体系中所占的比重越来越大,可穿戴式设备跃居为苹果第三大营收来源。数据显示本季度的智能可穿戴设备营收达到100亿美元,其中Apple Watch和AirPods都创下了该公司的历史新纪录。蒂姆·库克在电话会议中表示:“公司可穿戴设备业务为苹果可穿戴设备,家用和附件类业务的一部分,其中可穿戴设备业务增长了44%,非常强劲。 AirPods和Apple Watch在获取新用户方面做得非常不错,Apple Watch表现尤其出色,该设备75%的用户均为新用户,目前对于新用户的营销还是非常重要的工作。”最后,考虑到目前AirPods Pro和Apple Watch的供应都有一定限制,市场还有广阔的用户需求量,相信在2020年供需关系取得平衡后,苹果智能可穿戴设备还将会继续保持高速增长。 三、2019全年各类别可穿戴设备数据 此次在全球前五的智能可穿戴设备厂商中,国内厂商占据了两个席位,在国际市场中展现了不俗的竞争力,还是非常值得肯定的。小米以12.4%的市场份额夺得全球第二,国内第一的位置。值得一提的是,印度市场的亮眼成绩对于小米此次的排名功不可没,在IDC发布的2019年第四季度印度可穿戴设备统计数据中,小米在印度手环市场份额高达48.9%,几乎占据了印度市场的半壁江山。此次的成绩大部分来自小米的智能手环,在2019年第四季度的可穿戴设备出货量中,小米出货量为1280万部,其中73.3%来自手环。 从前五名的市场份额差距来看,苹果以31.7%的市场份额遥遥领先,短期内第一的位置应该无人能望其项背,而紧随其后的小米、三星、华为市场份额分别是12.4%、9.2%和8.3%,差距非常接近。值得一提的是,虽然目前小米2019年市场份额占据了第二名的席位,但是相比于2018年,苹果、三星、华为在2019年的出货量增长都超过了120%,而小米2019年的出货量仅仅只增长了78.8%。因此接下来小米如何“保二争一”是目前必须要考虑的。 或许小米本身也意识到了这一点,在2019年,小米相继发布了两款智能手表,凭借和华米千丝万缕的关系,小米进入智能手表领域是有一定经验积累的。在正式进军智能手表领域后,智能手表或许将成为小米智能可穿戴业务新的增长点。 另一方面,华为接下来在智能可穿戴设备领域的发展同样值得人期待。2019年,华为已经超越苹果,成为全球出货量第二大的智能手机公司,积累了大量的用户基础。同时,华为智能手表从HUAWEI Watch GT开始就放弃了谷歌的Wear OS操作系统,采用了自己的LiteOS系统。此外,基于自研的芯片架构,华为智能手表无论从硬件还是软件都是颇具竞争力的。华为的技术实力和品牌影响力是有目共睹的,相信接下来华为智能可穿戴设备在全球范围内也将进一步增长。 智能穿戴设备的爆发众多厂商都看在眼里,相信今年还将有更多厂商争相入局,想在智能可穿戴设备市场中分一杯羹。 苹果毫无疑问稳坐了iOS系真无线耳机和智能手表的头把交椅,而安卓阵营格局似乎还并不明显,以华为、三星、小米为代表的厂商依然还在混战之中,同时还有新厂商也不断加入到这场战局中。就拿国内市场来说,随着真无线耳机门槛逐步降低,2019年国内许多厂商相继发布了自家的真无线耳机,比如荣耀、OPPO、华米、realme、Redmi等。 此外,在前不久的3月6日,OPPO也开始涉足智能手表领域,推出了旗下首款智能手表OPPO Watch。OPPO的入局也再次印证了智能可穿戴市场在厂商竞争中的地位愈加重要。 四、OPPO今年也踏足智能手表领域 与OPPO同出一系的小天才儿童智能手表早已在市场有了较高的占有率,那么触类旁通,OPPO做智能手表是具有一定优势的。同时,OPPO近几年在技术方面的探索和积累也获得许多用户的认可,OPPO创始人陈永明曾经就表示:“OPPO早已不是一家纯粹的手机厂商,正向一家科技型企业转型。”对于其他早已入局的厂商而言,OPPO无疑是一位强有力的竞争对手。那么安卓阵营中谁将成为智能可穿戴设备“一超多强”中的“一超”,让我们拭目以待。 当然,由于目前智能手表、智能手环、真无线耳机等可穿戴设备主要还是依托于智能手机,因此有庞大用户基础的智能手机厂商在进入智能可穿戴设备领域毫无疑问会有先天的优势。不过,随着5G时代来临,同时智能可穿戴设备的产业链和系统生态不断完善,智能可穿戴设备领域或许会逐渐摆脱对于智能手机的依附,进而成为更加独立的硬件产品。 因此,除了头部的大厂商之间的竞争外,未来会不会有部分小厂商在混战中成功突围还尚未可知。正如IDC移动设备观察的研究经理吉特希·尤布莱尼(Jitesh Ubrani)所表示:“随着苹果和三星等公司占据了大部分的市场份额,可穿戴设备市场越来越有头重脚轻的趋势。虽然科技巨头对市场上的其他参与者带来了不小压力,但小品牌之间仍不乏创新和差异化。这一长尾市场将在可预见的未来继续存在。” 五、未来智能可穿戴设备或将得到更广泛的应用 总之,智能可穿戴设备行业已经经历了长时间的沉淀和积累,此次的爆发并不是偶然,而是有迹可循的。而在去年和今年,依然不断有厂商加码智能可穿戴业务,足以证明智能可穿戴设备市场是未来各大厂商角逐的重要战场。
今天,美国对华为的新禁令正式生效,意味着从今日起台积电、高通、三星、SK海力士、美光等主要元器件厂商将不再供应芯片给华为,除非受到特殊许可,但很显然,美国不会给机会。 没有任何缓和余地,华为显然已经做了最坏的打算。据国内媒体报道,对于芯片断供问题,华为暂时没有B计划,具体应对措施主要还是寻求国产替代方案。 此外,消息称,华为虽然高端手机面临困难,但是后续可以降维做汽车或者OLED驱动芯片,并且发展笔记本电脑、平板等其他手机周边产品。 有分析指出,华为在关键原材料尚有不同程度存货,且部分器件已实现基础替代,以及出货节奏的控制,短期1-2年内整体业务破坏性影响预计不会特别明显。 但由于上游厂商大多难抵美国法令,9月15日后被动选择不予华为供货将成为事实,华为中长期将会面临业务战略选择、产业链重构尝试等重要问题,同时中国科技内循环也被更加重视。 此前,@手机晶片达人 爆料,华为海思包了一台货运专机到台湾,把麒麟与相关芯片在9月14日之前运回所有芯片。 所以,麒麟9000的备货支撑华为Mate 40如期发布不成问题。在日前公布的HDC 2020大会的个人日志视频中,面对下一代华为Mate手机何时发布的问题,余承东亲口承诺,请大家再等一等,一切都会如期而至。 9月8日,在中国信创黄埔论坛上,倪光南院士认为,华为不会面临“无芯可用”的困境。 他认为,虽然中国芯片产业在7nm技术上收到制约,但是依靠中国现有的技术,依然可以制作出14nm或28nm的芯片,这对华为来说是一条出路。 虽然短期内还做不到7nm、5nm的先进制程芯片,但这也只影响手机业务。大部分科技产品使用14nm、28nm芯片已经绰绰有余。 这意味着除了手机芯片,华为的网络设备芯片制造基本不受影响。
在微创手术过程中,医生需要利用集成有传感器的医疗器械对体内的多种信号进行实时检测与评估。将医疗器械上的传感器替换为多功能、阵列化的柔性电子器件,则有望实现更为精准的检测和更加安全、高效的治疗,以提升微创手术的效率。 柔性电子被广泛应用于可穿戴设备、植入式器件等领域,其显著优势在于: (1)柔性的电子器件可以与生物组织形成紧密的接触,实现高精度的检测; (2)柔性的电子器件不会对生物组织造成损伤。 最近,西北大学John A. Rogers教授课题组、黄永刚教授课题组与乔治华盛顿大学Igor R. Efimov教授课题组在Nature Biomedical Engineering上发表了题为“Catheter-integrated soft multilayer electronic arrays for multiplexed sensing and actuation during cardiac surgery”的研究论文,提出了一种多功能、多路复用的柔性电子阵列结构,可与医用导管相集成,有望使未来的微创心脏手术更加安全高效。 医用导管可以通过较小的切口植入生物体,并进行一系列的诊断与治疗。例如,在心脏微创手术中,外科医生可以通过集成有电极的导管对心内膜的电信号进行检测,并通过局部加热的方式烧蚀部分心肌组织,实现对心律不齐的治疗。 医用导管已经成为微创手术中十分重要且有效的工具,但仍有进一步提升的空间。首先,导管上集成的电子器件体积较大且不具有柔性,无法与生物组织形成良好的接触,从而影响信号检测的精度;其次,导管上的电子器件数量减少、空间密度较低,每次检测时电子器件仅能与生物组织的某一小部分区域接触,无法同时获得大面积的信息;最后,目前的导管仅具有单一的功能,无法实现多物理量的同时测量。 基于此,研究人员用多功能的柔性电子阵列替换医用导管上的传统电子器件,构建了智能微创手术工具,并在Langendorff离体心脏灌流系统上展示了柔性电子阵列的多种诊断与治疗功能。整个系统的构建包括以下三个关键点。 关键点一:高密度、多功能的传感系统 对于单层的柔性电子器件阵列而言,高空间分辨率与多功能集成之间是互相矛盾的——将更多不同功能的器件相集成意味着每种功能的空间分辨率会降低。为此,研究人员采用垂直堆叠的方式,构建了多层柔性电子器件阵列,每一层器件具有单一的功能和较高的空间分辨率。通过多层叠加,实现了高密度、多功能的传感系统(图一)。 图一:多层柔性电子器件阵列。(a)示意图;(b)实物图。 关键点二:柔性、高精度压力传感阵列 为满足心脏微创手术的需求,多功能传感阵列需具有压力检测功能,以评估导管与心肌组织的接触情况;需具有电生理信号检测功能,以检测不同位置的心电信号;还需具有温度检测功能,以评估射频消融治疗的效果。其中,柔性、高精度的压力检测是整个系统的难点之一。 目前,很多关于柔性压力传感器的研究侧重点在于新材料的开发,这些新材料虽然具有很高的灵敏度,但本征上具有一定的迟滞,限制了其在高保真度压力检测方面的应用。 研究人员所构建的压力传感阵列基于金属应变片,本征上不具有迟滞。然而,传统的金属应变片对正向压力非常不敏感,无法满足心脏微创手术的需求。通过三维屈曲的方法,可以并行化地将近百个金属应变片转变为三维结构(图二)。 当施加正向压力在这种具有三维形貌的金属应变片时,压力会导致三维结构形变,从而引起金属的电阻变化。在三维结构上方增加不同尺寸的空腔结构,还可以精确调控压力传感器的灵敏度,满足不同应用的需求。 图二:三维压力传感阵列。(a)阵列实物图;(b)与空腔结构集成的三维压力传感阵列;(c)单个压力传感器受到正压力时的有限元仿真结果;(d)压力传感器灵敏度的有限元仿真结果;(e)压力传感器性能的实验测试结果。 关键点三:柔性电子器件的治疗功能 大部分柔性电子器件仅具有检测功能,而心脏微创手术过程中需要通过射频消融、不可逆电穿孔等方式来治疗心律不齐。研究人员以电极阵列为媒介,通过向电极阵列输入不同类型的电信号来实现多种治疗功能(图三)。 例如,输入高频正弦信号可以使心肌组织内部的离子产生搅动,导致温度的升高,实现射频消融治疗;采用鸡胸肉可以对射频消融的效果进行体外实验验证,经过射频消融的鸡胸肉由于温度升高产生会发白的现象。 又如,输入高压脉冲信号可以在电极之间产生高电场,使心肌细胞因不可逆电穿孔而凋亡;采用土豆可以对不可逆电穿孔的效果进行体外实验验证,经过高压电场的土豆由于细胞膜破裂会释放出酚氧化酶,从而促进土豆内的酚类化合物氧化而产生发黑的现象。 图三:柔性电子阵列的治疗功能。(a)射频消融所施加的电信号;(b)在鸡胸肉上进行射频消融的实物图,白色区域为射频消融后的区域;(c)不可逆电穿孔所施加的电信号;(d)在土豆上进行不可逆电穿孔的实物图,黑色区域为不可逆电穿孔后的区域。 进一步地,研究人员将上述多功能柔性电子阵列与多种球囊导管集成,构建了智能微创手术工具(图四)。当球囊收缩时,附着在球囊上的多功能柔性电子阵列能够以微创的形式植入生物体。 在植入后,多功能柔性电子阵列随着球囊膨胀,与生物组织形成紧密接触,从而实现高精度的检测与高效率的治疗。相关结果在Langendorff兔心脏(图五)和Langendorff人体心脏(图六)进行了验证。 图四:集成有柔性电子器件阵列的球囊导管。 图五:集成有多功能电子器件阵列的球囊导管在Langendorff兔心脏的测试结果。(a)测试示意图;(b-d)电生理信号研究;(e-g)射频消融治疗及温度信号检测;(h,i)心电信号与压力信号的同时采集。 图六:集成有多功能电子器件阵列的球囊导管在Langendorff人体心脏的测试结果。(a)测试示意图;(b)Langendorff人体心脏心内膜实物图;(c,d)电生理信号研究;(e-k)电学检测与光学检测的结果对比;(l,m)Langendorff人体心脏心内膜射频消融后的实物照片和组织切片照片。 美国西北大学Querrey Simpson生物电子研究所韩梦迪博士、西安交通大学材料学院陈林博士、以及乔治华盛顿大学生物医用工程学院Kedar Aras博士为本论文的第一作者。美国西北大学John A. Rogers院士和黄永刚院士、以及乔治华盛顿大学Igor R. Efimov教授为本论文的通讯作者。
美国商务部下属负责出口管制的产业安全局(BIS)发布通知,称在美国境外为华为生产芯片的企业,只要使用了美国半导体生产设备,就需要申请许可证。这意味着,华为很可能不能再通过台积电量产自家海思设计的高阶芯片,而台积电是全球晶圆代工的顶尖企业,可以生产7nm(纳米),甚至5nm的高端芯片。 危机之下,中芯国际作为国内唯一能够提供14纳米制程的晶圆代工企业,成为“最强备胎”,目前华为已有产品芯片转由中芯国际代工。 上海中芯国际,中芯南方厂区在火热量产14nm芯片的同时,也在抓紧建设二期产线;7nm工艺已研发多时,只是由于高端光刻机的缺位,研发进展不是很快。 中芯国际同华虹宏力、日月光等“邻居”已和谐地融入到这座科学城中。目前,中芯国际已经开始量产14nm芯片,并拿到一笔来自华为海思14nm手机芯片的订单。 在14nm产线上工作的周豪(化名)告诉记者:“最近加班比较多,已经向客户供应了8万多批货了;产线上也在招人,比如普工、助理工程师。”由于晶圆厂自动化程度较高,周豪的工作简单且枯燥,只要把晶圆放置到设备上,其他的事交给设备即可。作为普工,他的底薪为3300元,算上加班费,每个月能挣七八千元。58同城上,一条中芯国际招聘信息显示普工月工资在5500~7500元。 相比产线上普工的工作,宋杰(化名)的工作显得高级些。在实验室工作的他,每天要做的是根据研发人员发来的Case做实验。“14nm产线设在中芯南方,去年下半年建成,今年开始量产;7~8nm的研发,也已经开展很久了。”宋杰说。 据了解,中芯南方由中芯国际、国家“大基金”(国家集成电路产业投资基金)以及上海市“地方基金”(上海市集成电路产业投资基金)以合资的方式成立,为一座12英寸晶圆厂,能满足14nm及以下先进技术节点的研发和量产计划,14nm技术也可用于主流移动平台、汽车、物联网及云计算。 宋杰还表示,受限于设备,中芯国际7~8nm的研发进展不是很快,做出来的成品没那么快,也没那么好,“同样一道工序,台积电只要一步就能完成,我们可能需要三四步”。高端光刻机的缺失,是其中最关键的问题,“除了光刻机,别的设备都能解决。” 早在3月,中芯国际对外公布已从荷兰ASML公司购入了相关光刻机设备,但并非是最新的EUV极紫外光刻机。 国家集成电路基金二期和上海集成电路基金二期将分别向中芯南方注资15亿美元和7.5亿美元(合计约合160亿元人民币)。 这个消息的释放,把刚从疫情阴影里走出来的中芯南方设备供应商的热情重新点燃。一位冷却设备供应商很看好与中芯南方的合作,他们已和中芯南方签约了几千万元的生意。 “你看,这么多的工人、这么多的设备,一片火热!国家很重视芯片行业,中芯南方效益会越来越好!”他看着正在修建的中芯南方二期产线,语气间流露出兴奋之色。 据了解,在中芯国际上海厂区保留地块上,中芯南方将建设两条月产能均为3.5万片芯片的集成电路生产线(即SN1和SN2),生产技术水平以12英寸14纳米为主。记者从员工、驻厂设备商等多个信源获悉,中芯南方已完成一期建设,目前正在建设二期。 在中芯国际官网上,记者注意到,从今年年初到现在,中芯国际释放出的职位明显多于去年同期,特别是5月以来,增加了对生产运营类和业务支持类两种岗位的需求,大部分都接受应届生,比如生产线主管、设备工程师、工艺工程师、良率提升工程师、仓库管理员、助理工程师等。这或许是中芯南方14纳米新厂生产火热的一个注脚。 华为的“危”,中芯国际的“机” 去年5月,华为被美国商务部列入“实体清单”,谷歌、伟创力、YouTube等美国本土公司对华为按下了暂停键,为此,华为通过“自研+去美化”的方式,开启多种自救模式。 经过一年时间的调整,华为在“自研+去美化”上步步为营:先是在谷歌服务停供前推出自研的操作系统鸿蒙,其后在5G基站上不再使用美国零部件,再在Mate30、P40等高端机型上降低美国零部件含量,P40系列更是首次搭载HMS以替代谷歌GMS。 相比之下,新一轮的限制将是华为真正的至暗时刻。 和芯片设计不同,芯片生产的高投入不可能完全被一家公司所覆盖,就目前而言,大多数芯片制造商依赖于KLA、LAM和AMAT等美国企业生产的设备。 中芯国际3月披露的公告显示,其采购了美国公司LAM和AMAT的设备,且采购金额较大。除了中芯国际,包括台积电在内的全球众多晶圆代工厂都是这两家厂商的客户,他们在沉积、刻蚀、离子注入、CMP、匀胶显影等领域技术领先,尤其先进制程设备,基本没有厂商可以替代这两家企业。 世纪证券一份研报显示,在半导体设备与材料方面,关键技术被欧美日垄断,LAM和AMAT这两家美国公司暂停供货影响显著,其中AMAT的产品几乎包括除光刻机之外的全部半导体前端设备。而荷兰的ASML是高端光刻机的全球第一,国内企业与其研发投入与技术实力差距甚远。 目前华为芯片制造主要依赖于台积电,美国限制升级,被解读为有可能迫使台积电对华为断供,导致华为无芯片可用。 尽管这种猜测还可能有多种变数,但华为已经启动B计划。 此前有媒体称,华为从去年下半年开始向中芯国际派驻工程师,帮助中芯国际解决其芯片生产过程中的技术问题。近期,华为已将中芯国际14nm工艺代工的麒麟710A芯片应用在荣耀Play 4T手机上。 中芯国际则被认为迎来最好时机。160亿元的大基金二期加码主要面向中芯国际14 纳米及以下先进制程研发和产能,目前14纳米产能已达6000 片/月,目标产能为每月3.5 万片。而中芯国际最新发布的2020 年一季报显示,一季度营收9.05亿美元,同比增长35.3%,环比增长7.8%。此外,中芯国际决定将2020 年资本开支从 32 亿美元上调至 43 亿美元,增加的资本开支主要用于对上海300mm晶圆厂以及成熟工艺生产线的投资。 “转正”的期待 然而,无论对华为还是中芯国际而言,依然有跨不过去的门槛。 与台积电相比,中芯国际的工艺相对落后。现阶段中芯国际的工艺还停留在14nm,这是台积电4年前的技术,而台积电7nm工艺已大范围普及,几乎是如今各品牌5G旗舰手机和主流芯片的标配。根据规划,台积电今年开始量产5nm,2022年开始3nm的规模量产,甚至已规划好2nm。 据了解,此次美国限制升级前,华为海思已加速将芯片产品转至台积电的7nm和5nm,只将14nm产品分散到中芯国际投片。但如果120天之后,无法使用台积电的5nm工艺,华为的5G旗舰手机可能要面对工艺制程的竞争压力。 最新消息是,5月21日,台积电拿下了苹果5nm处理器的全部订单,下半年苹果的多款5G版iPhone处理器将采用5nm工艺,而华为此前发布的14nm制程的荣耀Play 4T手机只是千元出头的中低端手机。 产能也有较大差距。中芯国际目前14nm月产能仅2000 ~3000片,预计到年底扩大到1.5万片,但这无法满足华为的胃口。台积电2019年财报显示,华为为其一年贡献了近350亿新台币的营收。 更何况,中芯国际下一代制程何时能投产,才是“最强备胎”能否转正的关键。 今年2月举行的2019年四季度财报会议上,中芯国际联席CEO梁孟松首次公开了中芯国际N+1、N+2代FinFET工艺情况。相比于14nm,N+1工艺性能提升20%、功耗降低57%、逻辑面积缩小 63%、SoC面积缩小55%,这意味着除了性能,N+1其他指标均与7nm工艺相似,之后的N+2工艺性能和成本都更高一些。梁孟松表示,在当前的环境下,N+1、N+2代工艺都不会使用EUV工艺,等到设备就绪之后,N+2之后的工艺才会转向EUV光刻工艺。事实上,台积电也是在第三代7nm工艺才开始引入EUV。 对此,电子创新网CEO张国斌表示:“制程越小,工艺越高级,IC里的线宽越小,就需要更高级的光刻机;尽管EUV技术对7nm制程不是必需的,但EUV技术的注入能提高良品率,效果好。” 2019财报会议上,中芯国际表示N+1工艺的研发进程稳定,已进入客户导入及产品认证阶段。之前该公司表示去年底试产了N+1工艺,今年底会有限量产N+1工艺。 14nm量产后,N+1、N+2研发项目更加值得期待。张国斌:“只要中芯国际的N+1、N+2工艺能做出产品来,就能代替台积电为海思代工7nm芯片。” 中芯国际真正的考验将是7nm以下。7nm以下的制程少不了EUV技术,公开资料显示,台积电和三星的5nm芯片均采用了EUV技术。
作为晶圆代工厂的龙头老大,台积电已经实现5nm工艺量产,并且独家拿下苹果A14处理器的订单。随着三星不断发展的晶圆代工业务,以及工艺制程上的追赶,即使三星在市场份额与台积电还无法相提并论,但是不可否认的是,两者间的技术差距在逐渐减小。 在2020世界人工智能大会期间的“万物智联·芯火燎原”人工智能芯片创新主题论坛上,三星电子高级副总裁Moonsoo Kang介绍了三星Foundry是如何通过提供最佳的Silicon(硅)解决方案来帮助AI芯片实现的。同时,他也介绍了三星Foundry在晶圆代工领域的概况及最新的进展。 Moonsoo Kang是Samsung Foundry市场战略团队负责人,负责与工艺技术、设计IP和封装解决方案有关的Samsung Foundry的战略规划和路线图 众所周知,近年来人工智能技术发展迅猛,而对于人工智能来说,算力是极为重要的关键因素之一。而对于人工智能计算来说,最开始的载体是通用型CPU,因为其相对于AI计算来说,非常的灵活。但是随着AI对于算力要求的越来越高,GPU开始成为了AI训练的首选计算架构,因为其相比CPU来说,更加的高效。而现在,相比GPU更加高效的定制型AI芯片开始逐渐成为了AI计算架构的首选。 目前,CPU仍占据当今数据中心AI推理(Inference)应用市场的主导地位,同时在数据中心AI训练应用市场,GPU则占据着主导地位。但是,根据研究机构的数据显示,预计到到2025年,定制型AI芯片将占据数据中心AI推理应用市场40%的份额,在数据中心AI训练应用市场,AI芯片的份额将达到50%。 在半导体芯片领域,我们可以看到的另一个趋势则是,高端制程的逻辑工艺变得越来越昂贵,先进工艺的硅片制造成本越来越高,这也使得先进技术节点的芯片设计成本也随之迅速增加。此外,并非采用先进的工艺,所有SoC内部的模块都能以相同的方式体验高级技术节点的好处。基于此,将传统的SoC芯片分解成分为多个小芯片(Chiplet),每个小芯片可以根据不同的需求选择不同的制程工艺,然后通过先进的封装技术将其封装在一起,这将使得芯片变得更加的高效和经济。 基于这两大趋势,Samsung Foundry也针对性的提供了相应的工艺、IP和封装技术来助力AI行业。 Moonsoo Kang首先介绍了Samsung Foundry在开发硅片先进制程技术方面的历史。比如,在行业中率先在32/28nm工艺上引进了High-K金属栅极技术;随后又在Foundry行业中领先推出第一款采用FinFET晶体管结构的14nm工艺芯片;第一款基于EUV光罩技术的量产7nm芯片;三星还全球率先在3nm技术中引入全环栅极晶体管技术(Gate-all-around transistor,简称GAA)。 Moonsoo Kang表示,硅晶体管多年其就已从平面(Planar)演变到立体的FinFET,来实现更好的面积和电压减缩,现在为了进一步改善并克服FinFET的短通道效应,Samsung Foundry引入了全环栅极的新型晶体管架构(GAA),借助这项新技术,可以进一步降低晶体管的工作电压,从而实现更节能的计算,这对于AI应用至关重要。同样,对于GAA器件,器件宽度会随着纳米片(Nano sheet)通道的垂直堆叠的增加而增加,因此可以实现性能提升的同时,而不会造成面积损失。这项技术可较小的硅片面积中实现更低的能耗和更多的计算能力,作为差别化的技术开发。 根据三星此前公布的数据显示,三星电子已经成功攻克了3nm和1nm工艺所使用的GAA工艺技术,其将在2021年推出基于3nm GAA工艺,相比现有的7nm工艺来说,可实现芯片面积减少45%,功耗降低50%或性能提高35%,预计将于2022年开启大规模量产。 此外,三星还拥有特殊工艺技术来提供差别化的解决方案。比如开发了28nm FD-SOI工艺,并提供了嵌入式非易失性存储器解决方案,包括eFlash和eMRAM。并且三星还正在18nm节点上开发第二代FD-SOI技术。此外,三星还在FD-SOI工艺上提供eNVM解决方案,以实现最终的低功耗应用。 “我们的FD-SOI技术为节能解决方案提供了平台,并且,借助嵌入式非易失性存储器(如eFlash和eMRAM),有可能实现模拟类型的内存计算,与传统的基于数字逻辑的计算架构相比,其功耗更低、面积更小、处理速度更快。”Moonsoo Kang介绍到。 但是,仅仅依靠先进的靠硅制程技术并不一定能提供出色的芯片,要制造出具有竞争力的芯片,还需要其他优秀的设计IP组合。 对此,Samsung Foundry提供了全套的设计IP来支持AI和HPC应用以及移动应用,比如,各种内存接口IP(例如HBM2/2e,GDDR6,DDR5/4和LPDDR5/4)、最高速度可达112G的Serdes IP、高速接口(例如PCIe,MIPI和USB)、Die-to-die接口串行和并行类型。 Moonsoo Kang表示,这些IP并非都是由我们的IP合作伙伴或Samsung Foundry内部开发,并经过所有测试和硅验证的。 此外,封装技术也是Samsung Foundry的技术解决方案的一部分。正如前面提到的,随着异构整合、Chiplet的发展,先进封装技术正成为推动芯片产业发展的关键技术。Samsung Foundry提供并继续开发各种针对AI产品优化的封装解决方案。 比如,可提供使用硅片和RDL中介层(interposer)连接逻辑和高带宽存储器,或逻辑和逻辑芯片的2.5D水平方向集成解决方案。该2.5D集成解决方案可从4个HBM集成进一步扩展到6和多于8个HBM集成。此外,Samsung Foundry还提供3D-TSV芯片堆叠集成解决方案,其中一个芯片位于另一个芯片的顶部,以实现极高的带宽。随着焊盘间距小至10um,3D集成解决方案将进一步扩展到晶圆对晶圆键合和芯片对晶圆技术。 对于AI芯片来说,性能尤为重要,但是功耗也是一个关键,尤其是对于耗电量巨大的数据中心类型的AI芯片而言。因此需要提供优秀的电源完整性(PI)解决方案。 随着计算能力的提高,开关噪声或功率纹波成为关键问题,作为一种解决方案,晶体管附近的高密度硅电容器可以减少电源噪声并提高PI。Samsung Foundry提供了各种电容器解决方案来帮助增强PI,具有高电容密度的集成堆栈电容器(Integrated Stack Capacitor)可以集成在硅片中介层内部或作为分立芯片。集成的堆栈电容器可以显著改善输电网络的峰值阻抗和电压降(如下图片所示)。还提Samsung Foundry供MIM(金属绝缘体金属)电容器和EPS(嵌入式无源基板),以进一步增强电源完整性。 以上,我们介绍了Samsung Foundry的硅工艺技术,设计IP和封装技术,但是,这些技术组件不只是作为离散组件提供,它们是一个完整且客户友好的生态系统,简称为SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem),可提供“一站式”解决方案。 Moonsoo Kang表示,百度的昆仑AI芯片就是采用了三星SAFE平台,成功开发了出了同类最佳的AI芯片,该产品采用了Samsung Foundry的14nm逻辑工艺,SAFE可靠的IP解决方案和设计方法和HBM一起构建在2.5D硅片中介层PKG。 根据此前的资料显示,百度昆仑AI芯片基于三星14nm工艺,支持PCIE 4.0*8,内建HBM内存、512GB/s内存带宽,性能高达260TOPS,功耗仅150W。 去年下半年百度昆仑AI芯片就已成功流片,目前已经成功量产,并应用于百度的智能云业务。