半导体

Intel 2023年推出5nm GAA工艺 ,5nn重夺领导地位

众所周知，Intel之前已经宣布在2021年推出7nm工艺，首发产品是数据中心使用的Ponte Vecchio加速卡。随着制程工艺的升级，晶体管的制作也面临着困难，Intel最早在22nm节点上首发了FinFET工艺，当时叫做3D晶体管，就是将原本平面的晶体管变成立体的FinFET晶体管，提高了性能，降低了功耗。 7nm之后的5nm工艺更加重要了，因为Intel在这个节点会放弃FinFET晶体管转向GAA晶体管。 FinFET晶体管随后也成为全球主要晶圆厂的选择，一直用到现在的7nm及5nm工艺。 Intel之前已经提到5nm工艺正在研发中，但没有公布详情，最新爆料称他们的5nm工艺会放弃FinFET晶体管，转向GAA环绕栅极晶体管。 GAA晶体管也有多种技术路线，之前三星提到他们的GAA工艺能够提升35%的性能、降低50%的功耗和45%的芯片面积，不过这是跟他们的7nm工艺相比的，而且是初期数据。考虑到Intel在工艺技术上的实力，他们的GAA工艺性能提升应该会更明显。如果能在5nm节点跟进GAA工艺，Intel官方承诺的“5nm工艺重新夺回领导地位”就不难理解了，因为GAA工艺上他们也是比较早跟进的。至于5nm工艺的问世时间，目前还没明确的时间表，但Intel之前提到7nm之后工艺周期会回归以往的2年升级的节奏，那就是说最快2023年就能见到Intel的5nm工艺。拭目以待吧。

半导体 Intel 工艺
小屏手机“硬汉”另辟蹊径：4英寸+三防+Andorid 10

近日，Either Unihertz，推出了一款Atom XL的小屏手机。可能大家看着有点迷糊，为啥叫“XL”，还是个小屏手机?因为Either Unihertz其实早在2018年推出过一款Atom的小手机，机如其名，Atom配备一款2.45英寸的屏幕，但也因为过小的屏幕，基本做不来什么事情，而现在新款的Atom XL把屏幕加大到4英寸，使其能应对如今的大部分日常使用。当然它的4英寸并非是现在的“全面屏”设计，所以屏幕周围有宽大的上下巴，加上Atom XL定位在三防用途，支持IP68，所以还有厚厚的保护外框，所以实际机身大小也要比iPhone SE更大一些，达到17.5mm厚度，以及225g重量，所以它只是个小屏手机，而不是小尺寸手机。 Atom XL这块4英寸屏幕用到了与iPhone SE相同的1136*640，但它是部Andorid 10系统的手机，内部搭载了联发科helio P60芯片，却有着6GB内存和128GB存储，后置相机还达到4800万像素，看着并不落后于市场，甚至有3.5mm耳机孔、USB-C接口、双SIM卡支持等。但前面也说到它是部三防手机，更适合喜欢攀岩、野外探险，或者硬汉风格的用户(它还可选对讲机天线)，所以一般人用作日常使用，还是有点古怪，而它售价也达到259美元，目前在Kickstarter众筹，之后的最终零售价会是329美元。如今主流的手机屏幕动辄上6.5、6.7英寸，小屏幕的手机几乎哟啊绝迹了，而且今年“5G”当道，新手机为了塞基带芯片和大电池，基本也不会有做小手机的，当然也还是有对小屏手机情有独钟的用户和公司，能不能成功，我们拭目以待吧。

半导体芯片三防手机
疫情重灾砸中韩国“硅谷” 全球半导体或遭断链危机？

3月9日零时，韩国累计感染新型冠状病毒(COVID-19)累计确诊7382例。作为半导体产业强国，如果韩国疫情继续恶化，关键供应的短缺或将给全球电子产业链带来一系列的连锁反应。受新冠肺炎疫情影响，韩国“硅谷”正在遭受前所未有的冲击。占据韩国乃至全球半导体及电子产业重要地位的三星电子、SK海力士等企业也面临着重重危机。疫情重灾砸中韩国“硅谷” 作为全国第四大城市，大邱市是此次韩国疫情暴发最严重地区。除了大邱市，最严重的便是距离其最近的行政区庆尚北道。庆尚北道是韩国的制造业中心，其下属的鱼尾市号称韩国“硅谷”，韩国制造业的心脏—龟尾工业园就坐落于该市。龟尾工业园创建于1969年，该工业园位于首尔以南约193公里处，是韩国政府指定的工厂城市，主要生产智能手机和电视等电子产品，园内企业数量超过2400家，员工数达到8.6万之多。韩国三大半导体巨头三星电子、SK海力士以及LG电子均在该园区设有工厂，此外，园区也聚集了众多器材、电机等大型制造企业。龟尾工业园距离大邱市只有不到30分钟的车程，园内70%左右的生产职位员工都住在大邱市，因此两座城市也被视为同一个生活圈，此次受到波及在所难免。 2月22日，三星电子位于鱼尾市的一名28岁女员工确诊感染了新型冠状病毒肺炎，随后该工厂全面停工。在后续短暂开工后，该工厂又陆续有员工确诊被感染。截至3月6日，韩国联合通讯社日报道称，这家主要负责三星高端机型生产的工厂园区内部，共有6名新冠肺炎确诊患者，目前复工时间暂时未知。受大邱市新冠肺炎疫情的影响，LG和LG Display也对900多名家住大邱的员工采取了隔离措施，这些人约占LG龟尾工厂员工的10%。该工厂主要生产向全球出口的OLED屏。如果工厂关闭，位于波兰、墨西哥、俄罗斯等地的OLED屏工厂将生产困难。另外，SK集团位于龟尾的工厂是韩国唯一的多晶硅生产厂。多晶硅是生产半导体的必要材料，如果工厂减产或关闭，将对韩国半导体生产企业造成连锁打击。据韩国《朝鲜日报》报道，受新冠肺炎疫情扩大的影响，龟尾工业园可能会出现建园50多年来从未发生过的全面停产危机。除了大邱周边地区以外，作为韩国制造业最密集的地区，首尔及周边地区同样情况严重。此前，LG Display位于仁川市的研发中心、SK海力士位于京畿道利川市的培训中心及三星电子位于京畿道龙仁市的芯片工厂也先后被发现新冠肺炎确诊病例，导致所涉及的设施均被暂时关闭。半导体产业遭遇危机虽然到目前为止，三星和SK海力士在其它地区的工厂并未停工，短期来看，对韩国电子和半导体产业影响尚不明显，但是一旦疫情继续恶化，关键供应的短缺，将会给全球产业链带来巨大损失。对于半导体生产制造企业来说，由于生产工艺的特殊性，生产设施需要全天候运行，停摆就是损失。如果一条生产线因为意外的原因而瘫痪，那么这家芯片制造商将遭受巨大的打击。此前三星电子因停电5分钟导致的停产，曾致使三星电子损失达到约2万亿韩元(约合115.2亿元人民币)。同时，由于疫情严重，许多国家已经对韩国国民实施了入境禁令，外国买家和投资者也一直在推迟与海外韩国商人的互动活动，给三星和LG等韩国公司的海外业务造成了非常大的影响。此外，从芯片行业的产业链布局看，韩国主要是制造基地，日本是为芯片制造提供支持的材料和设备提供方，中国则是主要的消费基地。根据韩国进出口银行最近发布的报告，受疫情影响，中国市场对智能手机需求预计将同比下降约10%。与此同时，拥有半导体制备原材料主要市场份额的日本也遭受疫情肆虐，随着生产和运输成本上升，芯片原材料价格恐水涨船高。这些因素都会令韩国半导体行业受到潜在威胁。克服困难稳定供应链据韩媒报道，为了应对疫情的冲击，韩国电子企业正全力扩大国内或东南亚零部件工厂的产量，力求将损失减至最少。三星电子方面称，鉴于疫情所导致的不稳定因素，为保证产品的正常供应，已决定将供往韩国本土的“Galaxy S10”，以及供往全球主要市场“Galaxy S20”旗舰系列及“Galaxy ZFilp”折叠手机系列的大部分产量，转移至三星电子位于越南的生产基地进行生产。三星表示越南工厂将每月生产20万部手机，并自3月底起将这些手机运回韩国。当疫情好转时，三星将把在越南的智能手机生产活动转回龟尾工厂。目前，三星在越南的智能手机工厂位于北宁和太原两省，约占其全球智能手机交付量的一半。据韩国大韩商工会议所的初步统计，目前除了三星电子、SK海力士在内的大型企业，近百家电子及半导体行业中小企业均出现了因新冠肺炎确诊、疑似患者或接触相关人员引发的停产情况。据《韩国先驱报》称，目前，韩国政府正在努力协助这些中小型公司。韩国企划财政部次官金容范表示，针对疫情对经济造成的不可避免的负面影响，政府将对经济采取“非常规措施”来提振出口、投资及内需。 2月底，在韩国西北部首都近郊京畿道的一家电子零件制造商的生产现场，韩国公平贸易委员会(KFTC)主席赵成旭会见了来自LG电子和其他中小型供应商代表。在会议上，LG电子表示将扩大对受到疫情冲击的合作公司的援助，包括为其提供咨询和无息贷款。韩国“沦陷”，对全球电子和半导体产业同样影响巨大。据Statista数据，2019年，三星、SK海力士两家公司分别占据全球半导体市场12.5%和5.4%，分别位列第二和第三。在晶圆市场，三星去年的月产能达到293.5万片，SK海力士月产能约为174.3万片，两者已经占据全球50%左右的产量。如果韩国疫情进一步扩大，对全球的电子产业链都将造成巨大影响。其中，存储芯片更将首当其冲，涨价潮或将重现。

半导体半导体疫情新冠肺炎
康佳“造芯”之路铺开，半导体版图揭开面纱

随着股价应声而涨，康佳布局多时却鲜有提及的半导体版图亦逐渐揭开面纱。鼠年开市以来，截至3月9日，仅26个交易日内，康佳股价大幅攀升近140%，成为一只不折不扣的“妖股”。 “妖气”从何而来?从表面看，存储主控芯片、氮化镓等火爆概念的集中加持，无疑直接让其股价坐上火箭，康佳罕见的强势连板甚至一度引来深交所问询。对于半导体布局的虚实与成色，3月9日，康佳相关负责人向时代周报记者回应称，随着国内显示产业的崛起，“少屏”迎刃而解，但“缺芯”问题仍然突出，康佳集团结合自身需求，重点沿光电显示和存储两个方向发展半导体。在上述人士看来，“目前，康佳包括储存芯片分销等在内的半导体业务经营良好，我们希望用5—10年时间，跻身国际优秀半导体公司行列。” 康佳半导体版图在消费行业受新冠肺炎疫情重创的形势下，康佳在资本市场却一路“开挂”。康佳方面人士告诉时代周报记者：“由于存储、光电等产业国产化的空间较大，存储是半导体领域内市场规模仅次于CPU的子产业，且康佳几年前就已涉足存储芯片分销，有一定的业务基础，同时未来云计算、云储备又将给存储产业创造更大的成长空间，因此，康佳半导体业务沿着存储、光电两个主要方向进行布局。” 存储领域，康佳着手布局了最重要的三家公司，“三驾马车”助推康佳逐步建立起集设计、封测和渠道于一体的产业链。按照康佳此前的公告，“2020年1亿颗芯片销售”，以及“全球市占率预计约为 3.3%—4%”，如此之大的市场蛋糕无疑让投资者眼前一亮。但是，康佳在对深交所问询的回复函中亦有言明，1亿颗存储主控芯片相应的销售总金额预计约为 2.5 亿元，占2020 年的销售比重将不超过 1%，这就意味着每颗芯片的单价仅约为2.5元，不禁让人关注起康佳这款芯片的实际含金量，以及这块业务究竟能给康佳带来多大的“福音”。行业数据显示，目前存储主控芯片行业为多寡头竞争市场，其中三星电子、东芝半导体、SK 海力士、闪迪四巨头便分去85%的市场份额，国产品牌市场占有率仅约为8%。在康佳看来，由于国内厂商使用国产品牌芯片的意愿愈发强烈，因此未来康芯威的“国产化替代”存在一定提升空间。 3月9日，家电行业资深分析师梁振鹏向时代周报记者分析：“康佳在半导体行业算是新兵，其技术积累、产业规模、芯片档次，跟三星、中芯国际、台积电等巨头自然不能‘拿来硬比’，其选择技术门槛、单价较低的芯片入手，未来再逐步提升高端芯片占比，符合逻辑，加上目前该领域市场需求庞大，对康佳而言就是个‘从0到1’的突破机会。” 时代周报记者发现，2月12日，“康佳存储”刚在京东自营上正式开设旗舰店，康佳芯盈半导体开发的多款SSD固态硬盘在该店铺销售，显示康佳存储业务已经直接发力线上和2C市场。 “康佳存储主控芯片的生产制造已走上正轨，正在有力推动存储主控芯片实现国产替代。但康佳的目标不仅局限于国内市场，近来与雷曼光电将成立合资公司，也是旨在打通存储产品的‘出海口’。”上述康佳人士告诉记者。在光电领域，康佳去年9月出资成立重庆康佳光电技术研究院，致力于Micro LED等光电技术研发。去年12月，康佳还与联建光电成立合资公司，计划推进Mini LED及Micro LED新技术在公共视讯的商用化进程。近日，康佳相关负责人向时代周报记者表示：“康佳重庆光电研究院正在开展以Micro LED产品为代表的氮化镓等化合物半导体技术与应用研发。光电器件方面，康佳百人核心技术团队已经完成显示多个规格的芯片样片的研制，正在进行产品化工作。” “二次创业”的逻辑眼下，出击半导体领域，几乎成为整个家电行业的趋势。格力电器(000651.SZ)先后投资了安世半导体、三安光电，董明珠由于看不惯核心芯片过分依赖进口的现状，甚至喊出 “哪怕砸500亿元也要造出芯片” 的豪言壮语。本身已有面板业务的TCL科技(000100.SZ)，此前也成立了半导体投资产业基金，并参股了多家芯片企业。格兰仕也在顺德落地开源架构物联网芯片的研发和生产基地。实际上，家电企业杀入芯片领域，与自身对芯片的巨大需求息息相关，家电厂商所生产的空调、冰箱、洗衣机、小家电等产品都需要各式各样的电子元器件，而这一需求在如今的家电智能化转型上显得更为紧迫。另一方面，对于赛道的制定和调整也直接影响企业未来的增长空间。 2018年5月，康佳这家成立38年的老牌彩电企业，决意抹掉消费电子领域的标签，宣布转型成为一家科技创新驱动的投控平台型公司，其中在对新业务的着眼上，就重点押注了半导体和环保科技领域。彼时，康佳总裁周彬提出，要在3―5年内将康佳发展成国际优秀的半导体公司，闯入中国前10大半导体公司阵营，同时还立下了年营收180亿—260亿元的战略目标。据相关媒体报道，目前康佳包括储存芯片分销等在内的半导体业务年营收已达到13亿美元(约90亿元人民币)。近几年，康佳在理顺内部机制和调整业务架构后，营收结构有了较为明显改善。据2019年上半年财报数据显示，深康佳A营收构成中，供应链管理、环保和彩电三大主要业务的营收占比分别为55.88%、18.68%、14.77%。 2016—2018年，由于黑电市场需求低迷，竞争愈发激烈，康佳的彩电业务营收贡献率分别为61.47%、40.25%、22.21%，逐年走低。反观供应链业务的营收贡献，则从2017年的45.81%，上升到2018年的63.65%。环保业务营收占比在2018年设立这一年还不到7%，眼下规模已超过彩电业务。可以看到，自启动战略转型后，康佳在围绕供应链、半导体和环保等方面已取得一定成效。近年来，家电行业尤其是彩电圈由于缺少受资本青睐的好故事，同时难有向上突破的增长空间，各大龙头尽管威名赫赫，但资本市场的表现向来颇为沉寂。而近来，深康佳A(000016.SZ)的表现却称得上一个例外。

半导体芯片康佳
华为全球出货量超过2.4亿部，2020年出货量或将大滑坡？

今天，除了华为之外，其他厂商在开年都陆续发布了新品。小米10和OPPO Find X2发布，都是瞄准了华为的商务高端机市场，多少会形成一些压力。华为刚刚艰难度过2019年，顺利着陆，但2020年更大的挑战才刚刚开始。根据外媒information报道，华为在内部公布了销量目标，2020年的销售量因为美国制裁加上疫情影响，今年会下降20%。2019年，华为全球出货量超过2.4亿部，现在预计销量为1.9亿至2亿部。这是华为手机出货量第一次出现同比负增长。欧洲和海外市场的疲软短期内很难看到回升。谷歌停止给华为提供服务是海外用户抛弃华为的主要原因。疫情也让整个局面雪上加霜。由于海外市场受挫，去年华为就开始把枪头调转国内，大力挤压线下市场。华为的出货量也在一片萎靡中一骑绝尘。根据IDC的数据，华为在全球维持了16.8%的增长，在国内，根据canalys的报告，增速更是达到了35%，市场占有率近40%，接近诺基亚最巅峰时的市场占比。华为在海外却表现不佳，尤其是在华为的海外重镇欧洲，去年第二季度出现负增长，第三季度停止增长，反而是三星、小米增速明显，吃掉了部分华为的份额。如果能够保持国内市场的稳健，华为收到的冲击或许还能够弥补。但疫情之下，供应链受到的冲击明显，供货不足，更大的问题来自于疫情对线下零售业的影响。华为正在大力拓展专卖店，进军Shopping Mall，在1、2月几乎都是停摆的状态。错过了春节这一销售旺季，此后可能到5月才能迎来销售高峰。手机销售旺季主要是春节和暑假，这一损失很难弥补。

半导体华为出货量滑坡
5G为半导体板块“续命”？半导体国产替代能否一蹴而就？

3月6日，据报道，去年半导体行业出口下降，2019年中国二极管及类似半导体器件出口量同比下降8%，主要是在内存上遭遇较大冲击。然而，市场上对科技板块认知产生分歧，特别是半导体板块整体估值着实不低。但是一些半导体公司龙头目前业绩情况比较稳定，并且未来业绩走势看好。再考虑到5G的广泛应用，其和半导体是鱼水相依的关系：5G的带宽会非常宽，需要更好的半导体器件来完成。半导体板块国产替代不会一蹴而就跟此前苹果产业链不同，如果说华为产业链也有黄金十年的话，它的投资主线就是半导体。虽然有海思给华为生产芯片，但是华为还是愿意把手机里面核心的零部件交给中国企业来做，这将会是一个很大的产业变革，也是去年下半年以来半导体板块上涨的逻辑所在。因此，半导体作为科技创新的底层支撑产业迎来最好的发展时代;过去二十年间，全球半导体行业经历三轮周期的演变：在2017年左右经历完上一轮底部之后，迎来周期上行的拐点;今年半导体业更站在快速扩张起点，尤其5G带来行业上行需求趋势，将驱动半导体行业业绩快速提升。国内众多半导体核心标的企业的业绩，自去年起便进入强力高增长阶段，有着较为强劲的基本面支撑。同时，国内家电、通信设备、IT设备行业均对半导体有巨大需求，并对国产半导体的需求比重不断提升。在国产替代驱动下，实现了国内半导体企业超越全球的快速增长，进而带动二级市场股票估值提升。此前经历了二级市场的持续热炒，但在疫情结束后，半导体产业依然可以看高一线。究其原因，从下游应用端看，今年的消费电子需求依然维持一个乐观的态度。今年属于5G换机元年，通信制式升级驱动用户换机需求。在疫情好转后，换机依然是构成行业增长的主逻辑;同时，从中游设计制造端看，半导体的制造均在具备密闭空间特性的洁净室厂房中展开，且只在很小程度上依赖人力，很难受到疫情影响;此外，从上游原材料端看，半导体制造的设备商、材料商分布全球。在海外疫情逐渐蔓延之时，物流环节或受到影响较小。并且，从整个半导体产业链看，该行业依然处在良性发展态势中，目前没有海外半导体企业对全年及近期业绩做出修正。此外，半导体行业具备长期投资价值的原因还在于：其国产替代在不同产品类别上有着不同的日程属性。在贸易摩擦结束后，国产半导体的自主化提上日程。但是，不同产品类别进度不一，例如高端存储器已经实现量产，高端设备、高端材料还在发展中。这样一种阶段化发展会带来持续化投资机遇，每年都可以看到不同环节半导体业务实现国产化突破。挑选投资标的需快速捕捉新科技应用不同于其他板块，预测一家科技类公司业务增长及未来发展整体状况难度较大。布局这一领域，更像是二级市场中的类风险投资，要找准大方向。从科技领域看，半导体是硬核科技的核心已经是市场的共识。海外的半导体公司，凭借业绩的不断兑现实现市值的持续成长;A股市场上，目前半导体的涨幅非常可观，短期内迎来回调也属正常。总结半导体的行情亮眼反映了两点：其一，市场及投资者对国家大力发展半导体产业认可，从而行业里资金流入量急剧增加;其二，适当回调并不代表半导体发展目前遇到瓶颈。

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半导体设备专题报告：全球逐渐走出低谷，国内产能持续爬坡

当前我国存储器产业仍与世界先进水平有一定差距，出于战略目的，国内存储器厂商将进一步加大产能，其中的佼佼者就是长江存储以及合肥长鑫。这两家企业有望在 2020 年顺利进入产能爬坡期，从而催生较大数量的设备需求。截至 19 年年末，预计长江存储月产能约 2 万片，有望在 20 年上半年达到 5 万片，合肥长鑫 19 年年年末产能 2 万片，预计一季度末就将达到 4 万片。存储器相对于逻辑芯片标准化程度高，因此近年来成为国产化突破的重要方向，除了制造工艺的国产化以外，设备的国产化也是重要关注点。根据招标网数据，长江存储自 19 年四季度以来招标密度、核心设备招标数量明显增加，例如四季度中微半导体获得长江存储 3 台设备订单，2020 年 1 月 2 日，中微半导体再中标长江存储 9 台刻蚀设备订单。一、全球逐渐走出低谷，国内产能持续爬坡半导体行业由于其资本密集、技术革新快等特点，经常呈现以 4-6 年为一个周期波动向上发展的趋势，2018 年下半年以来，受到下游智能手机、汽车、工业等需求疲软以及库存处于历史高位，全球半导体行业进入下行周期，2019 年全球半导体销售额 4110 亿美元，同比 2018 年下降 12.4%。但从 19 年 9 月开始，已有迹象显示随着 5G、AI、智能驾驶、物联网 IOT 等创新应用的发展，全球半导体行业正逐步进入复苏期。而在中国，半导体行业始终处于较高的景气位置。存储器行业是我国集成电路产业突破的重要方向，出于战略目的，国内存储器厂商数量、产能均在持续增加，其中的佼佼者就是长江存储以及合肥长鑫。这两家企业有望在 2020 年顺利进入产能爬坡期，从而催生较大数量的设备需求。 1、全球市场：2019 年市场同比下滑，年末逐渐走出低谷全球半导体行业已经进入存量竞争格局，并购频繁。近 10 年来行业规模增速维持在 4%-6%之间，维持了较高的增长，但和互联网、人工智能等新兴科技产业 50%以上的爆发式增长相比，半导体行业的平稳增速更贴近传统产业。存量竞争的格局下，国际巨头更多通过并购整合的方式实现增长、减少行业竞争，从而保持增长率和毛利率。根据不完全统计，仅 2015 年就有恩智浦并购飞思卡尔、安华高并购博通、英特尔并购阿尔特拉等 9 个重要并购事件。 2019 年全年半导体销售同比下滑 12.4%。据 SIA 最新数据显示，2019 年全年全球半导体销售额 4110 亿美元。其中累计销售额为 3017 亿美元，同比下降 14.2%，四季度虽然依然下降，但降幅明显收窄，全年降幅收窄至 12.4%。台积电业绩同比增长，三星、英特尔有所下降。全球最大的芯片代工厂台积电 2019 年第三季度营收约为 2930 亿元新台币，同比增长 13%;税后纯收益约 1011 亿元新台币，较上年同期上涨 13%。三星 Q2 财报数据显示，其半导体业务的营业利润为 3.04 万亿韩元，与去年同期 13.65 万亿韩元的盈利相比暴跌了 78%(主要系存储器价格下降)。英特尔最新财报显示第三季度营收为 191.1 亿美元，同比上升 0.14%;净利润为 59.9 亿美元，同比下降 6.38%。存储器价格 19 年继续下行，但已经止跌回升。2017 年，DRAM 和 NAND Flash 的价格分别上涨了 44%和 17%，价格上涨趋势一直延续到 2018 年上半年，但进入到下半年，由于产能供给的过剩，内存和闪存开始全面降价，2018 年第四季度，NAND 价格跌 15%，厂商库存也逼近十年最高水平。2019 年也依然延续了下降趋势，但自 19 年 1 月份以来，NAND 价格和 Dram 价格指数均开始止跌回升。从 SEMI 最新公布 2019 年全球晶圆厂预测报告来看，经历上半年衰退态势后，下半年因存储器投资有所回暖，预估 2019 年全球晶圆厂设备支出将上修至 566 亿美元。预计 2019 年晶圆厂设备投资仅同比下滑 7%，相较于先前所预测降幅 18%降幅缩小。11 月半导体出货额及部分地区设备出货量有所回暖，可能预示着持续低迷一年的半导体投资也将有所回暖。 2、国内市场：产能持续增长，将超韩国成为全球最大半导体市场 2019 年中国半导体市场需求约为全球的 35%，中国为全球需求增长最快的地区，年均复合增速超过 20%。在中国半导体产业的大规模引进、消化、吸收以及产业的重点建设下，中国已成为全球半导体的主要市场之一。2014 年中国半导体产业销售额已达 4887.8 亿元，同比增长 11%;到了 2016 年中国半导体产业销售额达到 6378 亿元，同比增长14.8%; 2018年全球半导体销售额为4688亿美元，其中我国半导体销售额1579 亿，占全球市场的 33.7%。2019 年以来，全球市场半导体累计销售额同比下降 14%至 3017 亿元。截至 2019 年 9 月，我国今年半导体累计销售额达到 1057 亿，同比下降 12%，占全球市场的 35%。随着 5G、消费电子、汽车电子等下游产业的进一步兴起，预计中国半导体产业规模将快速增长。中国大陆强化存储器布局，长江存储、合肥长鑫产能爬坡。19 年 9 月 2 日，长江存储正式宣布量产 64 层堆栈的 3D 闪存(Xtacking 3D NAND)。通过将 Xtacking 架构引入批量生产，能够显著提升产品性能，缩短开发周期和生产制造周期，从而推动高速大容量存储解决方案市场的快速发展。随着 5G，人工智能和超大规模数据中心时代的到来，闪存市场的需求将持续增长。 19年9月20日，总投资约1500亿元的长鑫存储内存芯片自主制造项目正式宣布投产，长鑫存储填补了国内 DRAM 的空白，有望突破韩国、美国企业在国际市场的垄断地位。 DRAM即动态随机存取存储器，是芯片产业中产值占比最大的单一品类，广泛用于PC、手机、服务器等领域。我国集成电路产业结构更加趋于优化，2019 年 IC 设计、制造、封测的产业比重分别为 40.4%、27%和 32.6%。近年来，国内半导体一直保持两位数增速，制造、设计与封测三业发展日趋均衡。世界集成电路产业设计、制造和封测三业占比惯例为 3∶4∶3，2018 年我国集成电路设计业销售收入2519.3亿元，所占比重从2012年的35%增加到39%; 制造业销售收入 1818.2 亿元，所占比重从 23%增加到 28%;封测业销售收入 2193.9 亿元，所占比重从 2012 年的 42%降低到 34%，结构更加趋于优化。截至 2019 年 9 月，我国设计、制造、封测的产业比重分别为 40.4%、27%、32.6%，增长势头良好。我国半导体市场虽大但自给率低，供给能力不足。2019 年 1-11 月我国集成电路出口累计金额为 919.61 亿美元，进口累计金额约为 2778.62 亿美元，贸易逆差下降 18.25%。 2018 年我国集成电路出口金额为 846.36 亿美元，进口金额为 3120.58 亿美元，贸易逆差同比增长 17.7%。从 2015 年开始，集成电路进口金额连续 4 年超过原油成为我国第一大进口商品。我国 2014 及 2015 年芯片进口均超过 2000 亿美元，成为中国进口量最大的商品。2016 年中国公司仅能满足本土 15%左右的芯片需求。在高端芯片市场上，服务器 MPU、桌面计算机 MPU、工业控制用 MCU、可编程逻辑器件 FPGA、数字信号处理器DSP，手机芯片中的用到的嵌入式CPU、嵌入式DSP、动态随机存储器DRAM、闪存 FLASH、高速高精度转换器 AD/DA、高端传感器 Sensor 等基本上全部依赖国外，我国产品的市场占有率几乎为 0。2019 年 11 月份，我国集成电路进口金额同比下跌 4.5%至 293.75 亿美元;出口金额同比上涨 18.7%，达到 90.75 亿美元。中国半导体产业销售额或超韩国成为全球最大半导体市场。随着半导体行业的快速发展，应用场景不断扩展，嵌入到从汽车等各类产品中，同时伴随着人工智能、虚拟现实和物联网等新兴技术的出现，半导体的市场需求不断扩大。随着半导体制造环节向大陆转移，新建晶圆厂拉动半导体设备需求。2018 年大陆地区首次超过台湾地区已成为全球第二大半导体设备市场，预计到 2019 年，中国，韩国和台湾将保持前三大市场，中国将跻身榜首，韩国预计将变成第二大市场，为 163 亿美元，而台湾预计将达到 123 亿美元的设备销售额。二、摩尔定律下，制程工艺节点迅速演变集成电路技术的发展过程，就是把晶体管尺寸做得越来越小的过程。在市场需求的驱动下，集成电路从小规模集成电路(SSI)到中规模集成电路(MSI)、再到大规模集成电路(LSI)，一直到现在的超大规模集成电路(VLSI)。集成度的提高，不仅意味着单个晶体管的尺寸缩小了，同时也意味着采用了更加先进的制造工艺。九十年代的大规模集成电路普遍采用的是微米级工艺，现在已经发展到纳米级工艺了。目前全球发展 7 纳米及其以下先进制程的有台积电、三星及英特尔 3 家公司。其中，台积电发展最快， 2019 年即将试产 5 纳米制程。而相对于国内最大的晶圆代工厂中芯国际，技术水准与业界至少差了两代以上，已量产的最先进制程还是在 28 纳米制程上。不过，国内企业将持续推进先进制程研发，中芯国际的 14 纳米制程将于 2019 年量产。工艺节点姑且认为是相当于晶体管的尺寸，是描述摩尔定律进程的一个指标。摩尔定律说，半导体芯片每一年半(后来改为两年)，其集成度翻一番，并伴随着性能的增长和成本的下降。怎样描述这个集成度呢?这就有了工艺“节点”的说法。工艺节点数值越小，表征芯片的集成度就越高。晶体管结构中，电子从一端(S)，通过一段沟道，送到另一端(D)，这个过程完成了之后，信息的传递就完成了。电流会损耗，而栅极的宽度则决定了电流通过时的损耗，表现出来就是手机常见的发热和功耗，宽度越窄，功耗越低。晶体管尺寸越小，速度就越快;尺寸缩小之后，集成度提升，一来可以增加芯片的功能，二来直接结果是成本的下降;晶体管缩小还可以降低单个晶体管的功耗，同时会降低整体芯片的供电电压，进而降低功耗。摩尔定律逐渐放缓，新材料的应用、新技术的研发不会停止，半导体行业将迎来新的转折点。但近些年来，在工艺节点不断向前推进的过程中，晶体管尺寸已经接近物理极限，半导体器件也面临着短沟道效应、漏栅极漏电流增大，功耗增大的挑战。在此背景下，半导体行业五大趋势值得关注：大陆半导体的崛起、2.5/3D 封装技术、EUV 光刻机、人工智能/机器学习、新材料如 C-tube/Graphene 等。随着集成电路制程工艺节点越来越先进，特征尺寸的不断缩小，半导体对杂质含量越来越敏感，对实际制造各个环节的要求越来越高，清洗环节的重要性日益凸显。三、半导体清洗——需求、难度不断增长清洗设备是贯穿半导体产业链的重要环节，用于清洗原材料及每个步骤中半成品上可能存在的杂质，避免杂质影响成品质量和下游产品性能，在单晶硅片制造、光刻、刻蚀、沉积等关键制程及封装工艺中均为必要环节。随着集成电路制程工艺节点越来越先进，对实际制造的几个环节也提出了新要求，清洗环节的重要性日益凸显。清洗的关键性则是由于随着特征尺寸的不断缩小，半导体对杂质含量越来越敏感，而半导体制造中不可避免会引入一些颗粒、有机物、金属和氧化物等污染物。为了减少杂质对芯片良率的影响，实际生产中不仅仅需要提高单次的清洗效率，还需要在几乎所有制程前后都频繁的进行清洗，清洗步骤约占整体步骤的 33%。 1、半导体清洗——高质量半导体器件的保障在硅晶体管和集成电路生产中, 几乎每道工序都有硅片清洗的问题, 所有与硅片接触的媒介都可能对硅片造成污染, 硅片清洗的好坏对器件性能有严重的影响。污染途径可能来自于水、大气、设备、各类化学试剂以及人为加工造成的污染,污染可以分为颗粒污染、有机物污染和金属污染。若半导体材料表面存在痕量杂质, 如钠离子、金属和其他杂质粒子等, 在高温过程中会扩散、传播, 进入半导体材料内部, 对器件不利。要得到高质量的半导体器件, 硅片必须具有非常洁净的表面。几乎所有制程前后都频繁的进行清洗，晶圆的清洁程度直接影响集成电路的成品率。随着半导体制程不断升级，清洗次数直线上升，由《半导体工艺流程基础》一书中得知，最重要的清洗环节有三次，第一次是加工前对硅片的清洗，去除硅片表面杂质，保证后续操作精度;第二次是氧化加膜后的清洗，将半导体表面不必要的为了和金属氧化物以及有机物去除，以保证涂胶均匀度;第三次是离子注入后的清洗，主要是将表面的金属离子去除，防止发生短路。实际上，随着工艺不断进步，精度不断上升，清洗越来越不限于这三个环节，加工的每一步都会伴随一定的清洗步骤。到了 20 纳米以下，超过三分之一的工艺步骤是清洗步骤。从 70 纳米以下起，芯片制造的良率就开始有所下降。主要原因之一就在于硅片上的颗粒物、污染难以清洗。随着节点越来越小，到了 20 纳米以下，超过三分之一的工艺步骤是清洗步骤，基本上每两个步骤就要进行一次清洗。比如 20nm 节点的 DRAM，就多达 200 个清洗步骤。而越往下走，要得到较高的良率，几乎每步工序都离不开清洗。据盛美公司估计，每月十万片的 DRAM 工厂，1%的良率提升可为客户每年提高利润 3000-5000 万美元。 2、技术路线——干法、湿法各有所长半导体清洗有干法和湿法两种清洗方法，目前湿法由于其成本低产能高的优点占据主流，占整个清洗制程 90%以上。湿法清洗由于使用相对多的化学试剂，也存在晶片损伤、化学污染和二次交叉污染等问题，而干法清洗虽然环境友好、化学用量少，随着半导体制程不断升级，干法清洗低磨损的优点日益突出，逐渐得到更多的关注。不过，目前干法清洗控制要求和成本较高，仍难以大量应用于半导体生产中。因此实际的半导体产线上通常是以湿法清洗为主，少量特定步骤采用干法清洗相结合的方式互补所短，构建半导体制造的清洗方案。湿法清洗采用液体化学溶剂和 DI 水氧化、蚀刻和溶解晶片表面污染物、有机物及金属离子污染。由美国无线公司开发的浸泡式 RCA 化学清洗工艺得到广泛应用, 但是无法在一道清洗工序中同时实现对硅外延片表面的有机物、颗粒、金属污染物和粒状水痕高质量的去除。干法清洗采用气相化学法去除晶片表面污染物，将热化学气体或等离子态反应气体导入反应室，反应气体与晶片表面发生化学反应生成易挥发性反应产物被真空抽去。干法清洗的优点在于清洗后无废液，可有选择性的进行局部处理。但气相化学法无法有选择性的只与表面金属污染物反应，都不可避免的与硅表面发生反应。各种挥发性金属混合物蒸发压力不同，在低温下各种金属挥发性不同，所以在一定的温度、时间条件下，不能将所有金属污染物完全去除，因此干法清洗不能完全取代湿法清洗。目前清洗工艺最大的难点在于芯片的立体结构。半导体是三维结构，在制作过程中需要保障薄层上的导电性，清除角下、角上面的颗粒，同时避免薄片不被破坏。同时，随着尺寸、颗粒越来越小，线越来越细，伴随 5 纳米、3 纳米技术的升级，清洗的难度也会加大。 3、技术路线——单晶圆清洗有望逐渐取代槽式清洗目前，市场上最主要的清洗设备有单晶圆清洗设备、自动清洗台和洗刷机三种。在 21 世纪至今的跨度上来看，单晶圆清洗设备、自动清洗台、洗刷机是主要的清洗设备，其他清洗设备包括超声/兆声清洗设备、晶圆盒清洗设备、干法清洗设备(如等离子清洗设备)等，占比较小。单晶圆清洗设备有着极高的制程环境控制能力与微粒去除能力，市场份额相对小。单晶圆清洗设备一般采取旋转喷淋的方式，用化学喷雾对单晶圆进行清洗的设备，相对自动清洗台清洗效率较低，产能较低，但有着极高的制程环境控制能力与微粒去除能力。可用于多种工艺中，包括扩散前清洗、栅极氧化前清洗、外延前清洗、CVD 前清洗、氧化前清洗、光刻胶清除、多晶硅清除等多个清洗环节和部分刻蚀环节中。还有另一种单晶圆清洗设备采取超声波清洗方式，市场份额相对小。自动工作站清洗产能高，适合大批量生产，但无法达到单晶圆清洗设备的清洗精度，很难满足在目前顶尖技术下全流程中的参数要求。自动工作站，也称槽式全自动清洗设备，以多槽为主，也有少部分单槽设备，是指在化学浴中同时清洗多个晶圆的设备，原理为利用机械手臂将放置晶圆的载体依次放入不同腔室进行各步清洗。优点是清洗产能高，适合大批量生产，但无法达到单晶圆清洗设备的清洗精度，很难满足在目前顶尖技术下全流程中的参数要求。并且，由于同时清洗多个晶圆，自动清洗台无法避免交叉污染的弊端。单晶圆清洗设备与自动清洗台在应用环节上没有较大差异，两者的主要区别在于清洗方式和精度上的要求。简单而言，单晶圆清洗设备是逐片清洗，自动清洗台是多片同时清洗，所以自动清洗台的优势在于设备成熟、产能较高，而单晶圆清洗设备的优势在于清洗精度高，背面、斜面及边缘都能得到有效的清洗，同时避免了晶圆片之间的交叉污染。洗刷器在晶圆抛光后清洗中占有重要地位。采取旋转喷淋的方式，但配合机械擦拭，有高压和软喷雾等多种可调节模式，用于适合以去离子水清洗的工艺中，包括锯晶圆、晶圆磨薄、晶圆抛光、研磨、CVD 等环节中，尤其是在晶圆抛光后清洗中占有重要地位。清洗设备分为槽式和单片式。槽式设备是一个酸槽，里面乘着酸液，一次可以同时清洗 25 片或 50 片晶圆，清洗效率较高、成本较低。但缺点有两个：第一，同时清洗的晶圆之间会相互污染;第二，酸槽里的酸液通常一定周期更换一次，所以前一批次清洗的晶圆可能污染后一批次的晶圆。单片式的清洗设备由数个清洗腔构成，每一片晶圆在一个清洗腔里单独清洗，清洗方式为喷淋式清洗，清洗得较为干净，而且避免了交叉污染和前批次污染后批次。但缺点是清洗效率低，成本高。越先进的工艺，单片式清洗设备占比越高。在8寸工艺和12寸里的90/65nm等工艺中，线宽较宽，对残留的杂质容忍度相对较高，因此对清洗的要求相对没那么高，为节省成本和提高生产效率，以槽式清洗设备为主。在 45/28/22/16/10/7nm 等工艺中，线宽较窄，对残留杂质的容忍度低，要求清洗得更干净，越先进的工艺，单片式清洗设备占比越高。因此以单片式清洗设备为主。在先进工艺中，槽式清洗设备也有单片式清洗无法替代的清洗方式，如高温磷酸清洗，目前只能用槽式清洗设备。总的趋势是，越先进的工艺，单片式清洗设备占比越高。根据电子工程世界的产业调研，22nm DRAM 产线中，单片式清洗的占比可达到约 70%。单晶圆清洗取代批量清洗是先进制程的主流。随着集成电路越来越先进，清洗步骤的影响也越来越大，约占整体步骤的 33%。从清洗方案来说，单晶圆清洗取代批量清洗是先进制程的主流，反映在设备上就是单晶圆清洗机对槽式全自动清洗机的取代，2016 年前者市场份额约为后者的四倍。兆声波清洗作为单晶圆清洗的一种，虽然效果好，但其由于均匀性和损伤性的问题一直阻隔其发展，而中国清洗设备公司盛美独家开发的 SAPS 和 TEBO 技术很好的解决了这个难题。SAPS 技术是针对清洗平坦硅片，TEBO 技术针对清洗立体结构。SAPS 技术和 TEBO 技术在 27 亿美金的全球市场份额中占据 30%。四、半导体清洗设备市场及行业格局 1、清洗设备市场：呈寡头垄断格局，国内企业水平与国际仍有较大差距在整个半导体设备市场中，晶圆制造设备大约占整体的 80%，封装及组装设备大约占 7%，测试设备大约占 9%，其他设备大约占 4%。而在晶圆制造设备中，光刻机，刻蚀机，薄膜沉积设备为核心设备，分别占晶圆制造环节设备成本的 30%，25%，25%。从半导体设备供给侧来看，据 Gartner 统计，全球规模以上晶圆制造设备商共计 58 家，其中日本的企业最多，达到 21 家，占 36%，其次是欧洲 13 家、北美 10 家、韩国 7 家，而中国大陆仅 4 家，分别是上海盛美、中微半导体、Mattson(被亦庄国投收购) 和北方华创，占比不到 7%。同全球半导体设备市场一样，全球半导体清洗设备市场呈现着高度垄断、强者恒强的局面。目前，国际上共有 5 家企业在生产单晶片清洗设备，分别是 Screen Semiconductor Solutions，Tokyo Electron，Lam Research，SEMES 和 ACM。在整个清洗设备市场，日本公司占据了主导，约 60%的市场份额由日本 Screen(迪恩士)占据，30%的市场份额被日本 Tokyo Electron(东京电子)占据。半导体高端材料方面，日本长期保持绝对优势，日本是全球最大的半导体材料生产国，其中，高纯度氟化氢是半导体清洗制程中必备材料，日本在全球市占率为 70%。而国内清洗设备市场，主要有盛美半导体、北方华创和至纯科技有布局，且三者之间的产品存在较大的差异。其中，盛美半导体技术实力最强，主攻单片式清洗设备，在较大一部分的清洗工序中可以实现国产替换。与盛美半导体主攻单片式清洗设备不同，北方华创通过收购美国 Akrion 公司实现了槽式清洗设备国产化。除了盛美半导体和北方华创以外，至纯科技在半导体清洗设备也有所布局，且也是以槽式清洗为主。清洗设备在晶圆制造设备中的采购费用占比约为 5%。从清洗设备的配备量来看，目前以 4 万片产能的产线为例，一般情况下，8 寸线匹配 50 台设备，12 寸线国内匹配 70 台设备左右，包括槽式和单片，国外有的厂商能够达到 120 台清洗设备水平。价格方面，市面上最便宜的单片清洗设备是两个腔体的 50-60 万美元，6-8 个腔体的单片式清洗设备的价值大概 300-400 万美元，槽式价格 100-200 万美元市场价格，一个 Fad 厂在清洗设备上采购费用需要约 2 亿美元。目前国外单片式清洗设备已发展到 12 个、16 个腔体了，腔体越多、对应的附属设备的介质供应也越多，需要满足智能化、软件控制、压力均等和清洗后的存放等需求。而国产清洗设备，以种类众多的湿法清洗设备为例，从种类和功能上国产设备目前实现只有其中的 10%。 2、市场空间，国产清洗设备厂商的机遇 Gartner 预测，整体晶圆代工市场 2019 年到 2023 年的复合年均成长率为 4.5%，市场营收可望于 2023 年达到 783 亿美元。随着众多新晶圆厂的出现显着提高了设备需求，对晶圆厂技术和产品升级以及额外产能的投资将会增加。世界晶圆厂预测报告目前追踪了78个新工厂和线路，这些工厂和线路已经或将在2018年至2020年之间开始建设(具有各种可能性)，最终或将需要 2200 亿美元的晶圆厂设备。据不完全统计，2017 年全球半导体清洗设备市场规模已经达到 27 亿美元，预计到 2025 年，这一数字将增加到 46 亿美元。尽管清洗设备在半导体企业设备市场规模中占比相对光刻机等核心设备较低，约 5%-7%，但清洗设备对厂商的良率和经济效益有着至关重要的影响。因而，清洗作为半导体产业链中不可替代的一环，有着稳定而增长的市场空间。随着工艺节点的升级以及良率要求提高，清洗设备用量需求将持续增加。根据 SEMI 预测，清洗设备未来几年复合增长率达 6.8%，预计 2020 年就将达到 35-40 亿美元，是 200 亿人民币级别的大市场。随着半导体产业明显向中国转移，国产清洗设备企业将迎来良好的机遇。SEMI 预测，到 2019 年，中国的设备销售将增长 46.6%，达到 173 亿美元。预计到 2019 年，中国，韩国和台湾将保持前三大市场，中国将跻身榜首。韩国预计将变成第二大市场，为 163 亿美元，而台湾预计将达到 123 亿美元的设备销售额。 2018-2019 是建厂高峰期，2019-2021 是设备的高峰期，整体行业正进入清洁设备采购期。根据 SEMI 数据表现，2018 年中国大陆 Fab 的设备采购付出接近 120 亿美元，同比增加 67%，超越中国台湾成为全球第二大半导体设备市场，而到 2019 年，中国大陆的半导体设备采购金额有望超过韩国位居全球第一，达到 180 亿美元，同比增加 58%。大陆晶圆厂资本开支连年大幅增加将为国产设备带来伟大的市场机遇，而半导体清洗设备也将迎来优秀的发展前景。近年来，多个 12 英寸晶圆厂项目落地中国大陆。SEMI 的数据显示，2017-2020 年间全球投产的半导体晶圆厂为 62 座，其中有 26 座设于中国大陆，占全球总数的 42%。中国大陆在 12 英寸晶圆厂方面已投资数千亿美元，产品涉及多个领域与制程，多个项目已经在运行当中，其余项目将在未来2-3年内陆续投产。目前中国大陆共计有 31 座在建/已建的 12 英寸晶圆厂，28 座 8 英寸在建/已建/规划中的 8 英寸晶圆厂。根据 Gartner 数据，每年全球半导体设备的空间在 500-600 亿美元之间，假设清洗设备占整个设备投资比例约为 6%。则每年半导体清洗设备的市场为 30-36 亿美元，目前份额基本被迪恩士等外资品牌垄断，国产设备进口替代空间大。五、海外清洗设备龙头(略) 目前，在整个清洗设备市场，日本公司占据了主导，约 60%的市场份额由日本 Screen (迪恩士)占据，30%的市场份额被日本 Tokyo Electron(东京电子)占据，其他厂商包括韩国 SEMES(细美事)、美国 Lam Research(泛林)等。 1、迪恩士(SCREEN)——行业霸主 2、东京电子(Tokyo Electron)——干法清洗领导者 …… 六、国内清洗设备企业目前在国内，至纯科技、盛美半导体和北方华创主要承担着清洗设备国产化的重任。其中盛美半导体技术起步较早，主攻单片式清洗设备。至纯科技虽然起步在 2015 年，但近年来通过引进海外优秀人才，进步迅速，目前已经开拓了中芯、万国、燕东、TI、华润等知名企业。与至纯科技，盛美半导体通过自主研发不同，北方华创主要是通过收购美国 Akrion 公司实现槽式清洗设备国产化。 1、至纯科技——清洗领域新贵，单片、槽式均具竞争力 2、北方华创(电子覆盖)——收购 Akrion，实现槽式清洗国产化 3、盛美(ACM Research)

半导体半导体进口
OLED屏大行其道，LCD 走下神坛，“LCD 永不为奴”？

众所周知，LCD(Liquid Crystal display)即液晶显示技术，其历史可回溯到 20 多年前，广泛应用在电视机、电脑、智能手机等电子设备上。近几年开始，国内外手机大厂的旗舰机基本上均搭载的是 OLED 屏幕，然而，手机界关于“LCD 永不为奴”的声音仍不绝于耳。那么，在 OLED 屏手机大行其道的今天，为什么“LCD 党”还在坚定地维护自己的信条? LCD 与 OLED 的发光原理实际上，无论是 LCD 还是 OLED，它们都是目前智能手机领域使用得最多的两种显示技术，包括 TFT、IPS、AMOLED、PMOLED 等在内的屏幕均为基于这两种技术的“增强版”。雷锋网注：上图为 LCD 与 OLED 屏幕的种类 LCD 屏幕的构造就像是在两片“玻璃”中间夹了个液晶层，下基板放置了薄膜晶体管，上基板还有彩色滤光层，中间的液晶层在电压的作用下会产生不同的光特性，最后投射的时候又经过彩色滤光层产生不同的颜色。 OLED(Organic Light-Emitting Diode)全称是有机发光二级管，它被公认为 LCD 的继任者，它也被外界认为是下一代智能手机显示屏的最佳方案。与 LCD 不同，OLED 的每个像素点自身都能独立发光，我们可以把它的每一个子像素点看作是一颗 LED 灯，由红绿蓝三个子像素组成一个像素，这些像素组成的阵列就是 OLED 面板了。简单的来理解，LCD 的光源层和显示层分离，OLED 显示层和光源层合二为一。同时，LCD 的光源是固定的，不能实现单独发光。 OLED 的结构为其带来了许多红利性的特质，包括但不限于： OLED 的显示效率比需要对光进行多级“过滤”的 LCD 更高; OLED 不再需要背光源，屏幕可以做得更薄; 通过配合不同的基板材质，OLED 还实现弯曲甚至折叠显示效果。 OLED 的烧屏与频闪问题按理来说，针对未来手机市场的发展趋势，OLED 拥有无限的潜力。但与 LCD 相比，它也有广遭诟病的缺点，包括烧屏和频闪问题。通过上文我们已经知道，OLED 的每个像素会自行发光，而亮度的控制由电流驱动，控制发光材料形成不同的颜色，即 DC 调光。不过，由于不同颜色像素点的材质不同，其发光的寿命会受到一定影响;加之三色子像素的波长有差异，它们对电流也存在着不同的要求，例如蓝色就需要更高的电流通过。因此，在屏幕损耗过大或在低亮度的情况下，想要控制每个子像素的亮度配比十分困难，这时，OLED 屏幕可能会发红，或者是在显示内容时出现“残影”，也就是大家常说的“烧屏”。为了解决这一技术难题，厂商们想出了新的办法——使用 PWM 调光来代替之前的 DC 调光。这种方法的具体操作是让屏幕不断进行闪烁，在达到一定的频率之后，会给人眼一种暂留的视觉效果，让屏幕看起来“常亮”。如果需要降低亮度，只需要加大闪烁之间的时间间隔即可。就这样，PWM 调光导致了频闪现象的出现，并且遭到了“LCD 党”的口诛笔伐。雷锋网注：上图白色区域为高风险，黄色区域为低风险，绿色区域为无风险根据《IEEE Std 1789-2015 标准》(雷锋网按：IEEE 为美国电气和电子工程师协会)，低健康风险的频闪范围应该在 1250Hz 以上;国内也有相关检测机构针对该标准进行了测试，若光输出频率大于 3125Hz，则认为无频闪，进入豁免安全区。尽管上述报告并不是针对手机显示屏，而是针对照明灯，但它也显示出一个规律：频率越高，对健康造成的风险就越低。我们在此列举两组使用 LCD 和 OLED 的手机频闪频率： iPhone XR (LCD 屏幕)频闪的频率超过 9000 Hz;iPhone Xs Max(OLED 屏幕)在低亮度情况下频闪频率则只有 240Hz。华为 Mate 20(LCD 屏幕)频率接近 15000Hz;华为 Mate20 Pro(OLED 屏幕)频闪频率为 245Hz。尽管人们的肉眼不太容易察觉到屏幕闪烁的变化，而且目前医学以及电气方面也没有对“低频伤眼”盖棺定论，但网络上出现了几乎一边倒的观点：OLED 的频闪现象会导致人眼疲劳，甚至是干涩疼痛。 LCD 走下神坛相比起 OLED 来说，LCD 屏发展历史悠久，制作工艺成熟，因此成本更低。由于其使用背板发光，所以使用寿命相较 OLED 屏更长，且调光过程自然柔和，不伤眼。 LCD 屏幕在智能手机方面的“崛起”要归结于夏普 2014 年推出的首款“全面屏”设计手机 Aquos Crystal——这款手机搭载了 5 英寸 LCD 显示屏，分辨率为 1280x720，屏占比高达 78.5%。可以这么说，Aquos Crystal 是全面屏手机的开山之作，它也在很大程度上奠定了 LCD 屏在手机方面发展的基础。不过，在 2019 年年中，京东方、汇顶科技等企业已经宣布攻克 LCD 屏下指纹技术难关，并将在不久后实现量产，困扰 LCD 多年的屏下指纹难题终被解决。当然，作为一个新技术， OLED 还有许多问题需要解决。但在短短的几年里，OLED 屏在手机领域的发展速度惊人，其中，三星的 AMOLED(OLED 的一种)屏幕已经完成了对传统 LCD 屏幕的追赶和反超。在 2017 年苹果发布搭载 OLED 屏幕的 iPhone X 系列手机之前，LCD 绝对称得上是市场上的主流。到了 2019 年，市面上很难见到一款搭载 LCD 的真旗舰——这与市场需求不无关系。近年来，屏下指纹技术开始作为智能手机的一大卖点出现，然而，该技术主要基于光学和超声波解锁，但 LCD 面板恰恰具有用于阻挡光线和超声波的背光单元，因此也就不具备屏下指纹解锁功能。此外，LCD 屏需要一系列的背光模组，这会增加其面板厚度，略显机身厚重，在形状上也比较固定不可易形。这一特征又与如今智能手机“极限轻薄”“折叠屏”“曲面屏”“真全面屏”等大卖点相悖。因此，在不少人的眼里，LCD 屏就被贴上了“低端过时”等标签。

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毅力号：NASA宣布2020火车漫游车正式命名 !

3月5日，NASA宣布2020火车漫游车正式命名为“毅力”号(Perseverance)。Mather在短视频中解释道，对他而言，“毅力”不仅意味着在太空探索必然面对的种种挫折面前，人类将会坚持发射任务、提高技术，也意味着人类终将在太阳系其他星球、甚至太阳系外生存。 “我们，不是作为一个民族，而是作为人类，将会坚持下去。” 在孩子中征名是NASA的传统。比如，“好奇”号就是在2009年由12岁的华裔女孩马天琪命名的。处于美国K12基础教育阶段(相当于国内幼儿园到高中阶段)的学生可以提交一个名字和不超过150单词的短文来解释命名原因。而“毅力”最终从28000份提名中脱颖而出赢得命名权的Mather会收获一份大奖：与家人受邀参加2020年夏天位于佛罗里达州卡纳维拉角空军基地的发射仪式。今年的火星发射窗口将在7月17日开启，“火星2020”漫游车的计划发射时间定在7月或者8月。如果一切顺利，它将在2021年2月18日登陆火星北半球的耶泽洛陨石坑(Jezero Crater)，宽45公里，深500米。科学家们认为，数十亿年之前这一区域可能是一片河流三角洲，具备宜居性。过去一段时间，火星探测器已经发现了火星地表下的水冰和有机物质，但始终没有找到火星生物的实锤。“火星2020”漫游车的主要任务就是继续搜索火星上是否有生命曾经生活过的迹象，采取样本以待未来送回地球，交给科学家分析。此外，它还会描绘火星的气候和地址特征，为人类未来登陆火星做好铺垫。

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神器二合一！智能家居黑科技帮你抗寒冬

小米有品新上架一款既是吸顶灯又是电暖器的家居神器——慧作暖阳灯。目前慧作暖阳制热灯已经连接了米家智能家居系统，全面支持手机APP遥控和小爱同学语音操控，感兴趣的小伙伴可至小米有品官网开启众筹。慧作暖阳灯采用二合一设计，既可以作为一款普通的吸顶灯照明使用，同样也可以作为电暖气供暖使用。作为吸顶灯全尺寸覆盖灯板，均匀分布着LED芯片灯珠，得益于灯珠的合理布局，房间内不会出现任何的暗影现象，并且光效均匀柔和完全不刺眼。作为一款电暖气，慧作暖阳灯无需预热，开机三秒即开始制热，并且制热的过程中不会出现任何噪音，夜里睡觉也能安稳使用。相比较传统的电暖气，慧作暖阳灯采用独特的慧作暖阳灯，长时间使用也不会带走空气中的水蒸气，所以不需要额外配备一台加湿器，全家适用，更加舒适。这款灯共有正方形和长方形两种型号，原价分别为1799元和1999元，现在小米有品官网开启众筹，仅需799元和999元。

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诺基亚与Marvell就5G芯片技术达成合作关系

近日，诺基亚宣布携手Marvell开发领先的5G multi-RAT(无线接入技术)创新芯片，Marvell首席执行官兼总裁Matt Murphy表示：“Marvell很高兴与诺基亚合作，携手交付面向5G网络的下一代解决方案。凭借我们的数据基础设施半导体解决方案平台，以及诺基亚在技术和市场方面的领先地位，未来无线网络将能够实现5G的诸多功能，并开拓新的商机。” 其中包括多代定制芯片和处理器，以进一步扩展适用于5G解决方案的诺基亚ReefShark芯片组系列。两家公司正在开发新一代定制系统级芯片(SoC)和处理器，融合了诺基亚的差异化无线技术与Marvell业界领先的多核Arm处理器平台。作为诺基亚5G ReefShark芯片系列的一部分，新芯片组将部署在诺基亚AirScale无线接入解决方案的多个模块中。通过部署ReefShark芯片组，这些解决方案不仅可以减小尺寸、降低功耗，还将提高容量和整体性能。 Marvell的多核Arm处理器技术建立在前五代的基础之上，其可编程性和优异的性能，可使诺基亚ReefShark芯片组实现重大提升。诺基亚将与Marvell继续合作，不断满足5G NR、5G NSA、5G SA和其他演进标准的复杂需求。诺基亚移动网络总裁Tommi Uitto表示：“本次合作彰显了我们致力于扩展ReefShark芯片种类和用途的坚定决心。此举将确保我们的5G解决方案为客户提供一流的性能。随着运营商逐步完善其5G计划，并支持日益增长的流量和新的垂直服务，基础设施和组件必须迅速实现更新。最新的芯片技术将帮助我们更好地满足客户需求。”

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三星电子被起诉：侵犯英国公司量子点专利

最近几年，量子点技术越来越热，已开始向消费类产品，如大屏幕电视领域渗透。相比传统的LED，量子点显示技术具有更高画质的优点，三星公司一直在不遗余力的推广这种新技术。最近，据国外媒体报道，英国纳米技术公司“纳米科”(Nanoco)周一表示，已在美国德克萨斯州的一家地方法院起诉韩国三星电子，罪名是对方和附属公司侵犯了自己的量子点显示技术专利。据报道，纳米科公司生产用于动态屏幕显示的量子点，该公司声称，所有被告都故意侵犯了其专利，并表示它寻求永久禁止令，禁止进一步的侵权行为，要求经济赔偿。 “从历史上看，我们公司与三星合作开发增强型量子点，”纳米科的董事长克里斯托弗·理查兹说。“因此，当三星终止合作，在没有与纳米科达成专利许可或供应协议的情况下推出其量子点电视机时，我们自然感到失望。” 不过，相比三星公司，纳米科公司毕竟是一家不知名的小公司，而众所周知，三星早在多年前就开始在量子点显示屏上开始投入，前不久，三星还大打广告，宣传自家的量子点显示屏，指出相比OLED屏幕容易出现烧屏现象，量子点显示屏则可以避免这一难题，为自家的QLED量子点显示屏进军电视领域大作宣传。此次三星被起诉，到底是怎么回事呢?请关注我们的后续报道。

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今年将是“流媒体十年”开始：全年累计为403亿小时

近日，Roku表示，公司在2019年第四季度的收入和毛利润前景超出了预期。从全年来看，Roku的收入超过11亿美元并继续稳坐美国流媒体平台的第一的位置，至少从流媒体小时数来看是这样--全年为403亿小时。在Roku最新的季度业绩报告中，这家公司将进入全新的一年，据悉，其现在拥有近3700万活跃用户。Roku CEO Anthony Wood称2020年将是“流媒体十年”的开始。 2019年，Roku的平台收入同比增长78%，达到7.408亿美元，全年净收入增长52%，毛利润增长49%。另外，这家公司全年的活跃用户数量新增980万、流媒体时间同比增长163亿小时。 Roku在写给股东的信中指出，公司正在展望“流媒体十年”，并指出市场现正在加大向流媒体的过渡，“这会促使更多的观众把更多的时间花在流媒体上，而留给传统付费电视的时间变得额更少，许多消费者正在彻底离开传统的付费电视生态系统。” Roku预计，等到2024年，约一半的美国家庭将完全放弃有线电视和卫星电视。这家公司的目标是在这一预期中的大众向流媒体的转变中继续蓬勃发展，而其The Roku Channel仍将是这家公司盈利的关键驱动力。据外媒报道，Roku预计，在未来几年内，美国大约一半的家庭将成为掐线者，其中许多人将永远不会订阅传统的付费电视服务。

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中国科学团队爆发了：首次实现50千米的量子存储器纠缠

根据量子力学理论，两个处于纠缠态的粒子无论相距多远，都可以保持一种“幽灵般的超距作用”——两个粒子的状态密切相关，只要测定其中一个粒子，就能获知另一个粒子在此刻的状态。这样的性质在通信领域有着诱人的应用场景——作为最安全的通信手段，一旦有黑客试图对粒子进行测量，量子态就会不可避免地改变。近些年来，量子通信因其无与伦比的安全性备受关注，但在技术层面，远距离的传输却面临大量挑战。其中之一，便是减少光纤中的信号损耗，以提升传输距离。在一项发表于《自然》杂志的研究中，中国科学技术大学潘建伟团队首次让由50千米光纤相连的两个量子存储器实现纠缠，不仅大幅刷新了此前的纪录，也为构建基于量子中继的量子互联网奠定了重要基础。尽管量子纠缠理论上不存在距离限制，但在实际技术层面，实现远距离的传输却面临众多挑战。降低光子损耗限制纠缠光子传输距离的一个重要因素，就是光子在光纤中的严重损耗。如果经过50千米的光纤传输，信号将衰减至最初的十亿亿分之一。这样的损耗程度，显然是量子通信无法接受的。为了减少光子在光纤中的损耗，在这项最新研究中，潘建伟团队采用了一系列巧妙的手段。例如，存储器的光波原本在795纳米的近红外光，而研究团队将光波长转换成1342纳米的通信波段，大幅降低了光纤中的光子损耗程度。这时，在50千米的光纤中，相较于波长转换之前，衰减程度减少了足足16个数量级。此外，研究者使用了一种环形腔增强技术来制备纠缠原子和光子，从而将量子光源的亮度提高了一个数量级，大幅提升传输效率。在中科大的实验室中，研究团队开始了这项实验。他们在实验室内设置了两个量子存储器，每个存储器中含有铷原子团。利用这项装置，分别在两个存储器中建立起光子与原子团的纠缠。用激光照向铷原子团后，产生的光子与原子团形成纠缠。随后，光子分别沿着两条光纤传输，并在11千米外的合肥软件园中的中继器里汇合，进行干涉测量。这时，借助这个中间环节，就实现了两个存储器中铷原子团的量子纠缠。实验装置图　　50千米的纠缠研究团队首先利用双光子干涉，实现了22千米的纠缠光子传输。这一结果已经大幅刷新了此前的纪录。在此基础上，研究团队更近一步，利用难度更高的单光子干涉进行量子纠缠传输。相较于双光子方案，“单光子方案的实验难度更高一些，因为它要求光子相位同步，”包小辉表示，“但由于只需要探测单个光子，因此单光子干涉的纠缠速率更高，理论上允许的通信距离更远。” 为实现远程单光子干涉，团队设计了双重相位锁定方案，并成功实现50千米的量子传输。相较于2015年的研究，除了传输距离的提升，纠缠概率、量子链路效率、纠缠时间等指标也都得到了显著提升。包小辉指出，纠缠概率的变化尤为关键：相较于2015年的研究，这项最新研究的纠缠概率高了近5个数量级，大幅提升了量子纠缠分发的能力。这项研究通过一系列全新的设计，有效解决了光纤传输中信号衰减的难题，为构建基于量子中继的量子互联网奠定了重要基础。不过，这项实验距离最终的目标仍有相当的距离。2015年研究的领导者Ronald Hanson在接受《科学》杂志采访时表示，这项实验是发展量子中继器的重要一步，但距离真正的中继器，仍有大量提升空间。例如目前的铷原子团还无法维持长时间的量子态，以满足多链路的需求。此外，这项实验中两个量子存储器的实际距离只有不到1米，只是通过长距离的光纤连接。将两个节点的距离拉远后，实验难度将进一步增加。接下来，研究团队将实现真正远距离分开的双节点实验。包小辉表示：“量子互联网按发展程度可分为量子密钥网络、量子存储网络、量子计算网络三个阶段。将这一工作拓展至真正远距离的双节点实验后，将有望以此为基础开展量子中继等研究，并构建量子存储网络的原型系统。” 量子中继器 2017年，潘建伟团队曾利用“墨子号”量子通信卫星，在相距1200千米的青海德令哈基站和云南丽江高美古基站之间，实现纠缠态光子的传输，创下量子纠缠传输距离的纪录。不过，通过卫星进行的纠缠态光子传输损耗很大：墨子号每秒发射的600万对纠缠态光子中，只有一对可以被地面基站接收到。而且，卫星传输更适用于大尺度的覆盖，而城市间的量子通信，则需要基于地面的量子通信网络。在此之前，包括潘建伟团队在内的研究团队已经通过光纤构建出城域量子通信网络，但由于光纤中的损耗不可避免，这样直接点对点的量子通信方式，距离受到限制。因此，科学家逐渐意识到，要实现更远距离的量子通信，就必须在途中建立“驿站”。这样的“驿站”，就是量子中继器。量子中继器的核心思想，是将远距离点对点传输转换为分段传输。在两个节点分别产生原子与光子的纠缠后，光子通过光纤分别传输至中间节点，也就是量子中继器中。这时，在量子中继器中对两端的光子进行干涉，再进行分发，就实现了两个相距甚远的节点的量子纠缠。因此，这种思路有望大幅拓展安全通信距离。 “卫星传输更适用于广域大尺度覆盖，以及无法铺设光纤的场合，”最新论文的第一作者包小辉教授在接受《环球科学》采访时介绍道，“而基于量子存储的量子中继主要适用于光纤地面网络，用来实现城域及城际覆盖。” 然而，实现这一想法的难度颇高。此前，最远的光纤量子中继仅有1.3千米。这是2015年时，荷兰代尔夫特理工大学的研究人员取得的突破性进展。他们在校园内相距1.3千米的地方，首次验证了实现远距离量子纠缠的可行性。对于这项研究，1.3千米的光纤传输已是极限;但对于量子通信来说，还远远不够。

半导体量子纠缠单光子
Intel 10nm 14核心至强曝光：型号不详,性能暴涨54％

近日，SiSoftware数据库里又出现了一颗新的Intel 10nm Ice Lake-SP至强处理器，型号不详只显示代表工程样品的Intel 0000字样，规格方面14核心28线程，核心基础频率2.0GHz(加速频率未知)，二级缓存17.5MB，三级缓存21MB。日前我们曾经从GeekBench测试数据库里见到一颗疑似Intel 10nm Ice Lake-SP服务器平台的6核心型号，外媒称对比现有14nm产品，多线程性能提升多达118%，颇为不可思议，但真实性也有待检验。目前代号Cascade Lake-SP的第二代至强可扩展家族中是没有14核心的，更早的第一代才有，但三级缓存只有19.25MB，所以这颗新U只能是下一代10nm的新品。那么为什么不是下代14nm Cooper Lake?因为性能。测试结果显示，这颗新的14核心28线程算术性能360.36GOPS，多媒体性能1471.17Mp/s，高精度加密性能23.04GB/s。这意味着什么?对比一颗二代可扩展至强金牌6132，双路组成28核心56线程，主频3.2GHz的情况下，可以基本代表架构能力的算术性能为749.80GOPS，换成同样核心同样频率，10nm的要领先多达54%! 如果看多媒体性能、加密性能，同频提升幅度其实更大，分别达到了大约70%、100%! 对于一颗14核心处理器来说，2.0GHz作为基准频率还算是合格的，就看加速能达到什么程度了，以及能不能突破现在的28核心…… 虽然Intel 10nm工艺在代号同样为Ice Lake的超轻薄笔记本平台上表现一般，频率上不去，导致整体性能一般，不得不继续依靠14nm来辅助撑场面，但看起来经过不断优化，终于能在更多核心的服务器平台上大展身手了。

半导体处理器 Intel

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