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        集成電路 國產(chǎn)替代勢在必行

        2019-09-10 07:22:44高智
        電腦報 2019年33期
        關(guān)鍵詞:手機(jī)芯片海力士紫光

        高智

        十八大以來,中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展蒸蒸日上,年均復(fù)合增速超過了20%,為同期國際增速的4倍左右,2018年產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模已達(dá)6400億元,然中高端芯片大多需要進(jìn)口,如何突破技術(shù)壁壘、完成中高端芯片國產(chǎn)替代?在2019年第二屆智博會上,英特爾、SK海力士、高通、紫光等國內(nèi)外企業(yè)將獻(xiàn)言獻(xiàn)策。

        何為集成電路

        集成電路,英文為Integrated Circuit(縮寫為IC),采用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上,然后封裝在一個管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。

        集成電路實體往往要以芯片的形式存在,因此在日常生活中集成電路也被簡稱為芯片,被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè),譬如桌面電腦、智能手機(jī)、智能手表、智能電視、智能音箱、VR、基站等。

        此外,集成電路也不全是高大上的產(chǎn)品,低端產(chǎn)品就在我們身邊天天都會接觸,譬如身份證、交通卡、銀行卡、門禁卡等都帶有芯片。

        我國集成電路行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷四個階段:

        1965—1978年,以開發(fā)邏輯電路為主,初步建立我國集成電路工業(yè)基礎(chǔ)。

        1978—1990年,初步改善了我國集成電路裝備水平,較好地解決了彩電集成電路的國產(chǎn)化問題。

        1990—2000年,以908工程、909工程為重點(diǎn),在多領(lǐng)域進(jìn)行科研技術(shù)突破。

        2000年至今,成立國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資大基金,扶持集成電路企業(yè)快速成長,實現(xiàn)了多點(diǎn)開花的效果。

        全球集成電路行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

        當(dāng)前,集成電路發(fā)展勢頭較好的主要是中國、美國與韓國。

        中國:三駕馬車雛形初現(xiàn)

        我國集成電路主要依靠華為、紫光與阿里巴巴這三家公司作為行業(yè)的領(lǐng)路人。

        華為旗下的海思半導(dǎo)體是我國集成電路的翹楚,涉足手機(jī)芯片、智能芯片、安防芯片等,實現(xiàn)了從低端到高端的蝶變,躋身為世界第七大集成電路公司,可與國外巨頭分庭抗禮。

        譬如海思最新的麒麟990芯片,用上了當(dāng)今最先進(jìn)的7nmEUV工藝,且采用自主研發(fā)的達(dá)芬奇架構(gòu)NPU(此前麒麟810已經(jīng)采用),已與世界最先進(jìn)的手機(jī)芯片相媲美,未來將繼續(xù)擴(kuò)大華為在高端芯片領(lǐng)域的市場份額。

        紫光旗下的紫光展銳,與高通、聯(lián)發(fā)科并列為手機(jī)芯片三強(qiáng)(海思手機(jī)芯片未對外銷售),每年芯片出貨量超15億顆,為三星、Vivo、中興、聯(lián)想等手機(jī)廠商供貨。

        在沒有英特爾幫助下,紫光展銳自主研發(fā)了5G基帶芯片,并在今年世界移動通信大會發(fā)布了5G通信技術(shù)平臺及首款5G基帶芯片春藤510,在當(dāng)天英特爾就因為自身失去了合作的價值,宣布與紫光展銳終止5G合作。

        除了手機(jī)芯片,紫光在存儲器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了國產(chǎn)零突破,旗下的長江存儲64層NAND量產(chǎn)在即,規(guī)劃產(chǎn)能為10萬片/月,將在2020年直接挑戰(zhàn)國際大廠。

        阿里巴巴旗下的平頭哥半導(dǎo)體,雖然正式成立還不滿一年,但干勁十足。2019年7月發(fā)布了第一款芯片產(chǎn)品玄鐵910(XuanTie910),應(yīng)用于5G、人工智能以及自動駕駛等領(lǐng)域,這是業(yè)界性能最強(qiáng)的RISC-V處理器,性能直接提升了40%以上,同時宣布全面開放IP Core,意圖打造新的生態(tài)體系,震撼整個行業(yè)。

        不到一個月,又透露正在研發(fā)一款專用SoC芯片,這款芯片將被用于新一代阿里云神龍服務(wù)器的核心組件MOC卡,可提高服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)和存儲性能,解決云計算的性能損耗難題。更不用說,還有一款云端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片Ali-NPU也在抓緊研發(fā)中,真可謂三管齊下。

        美國:依然保持領(lǐng)先地位

        英特爾曾保持全球集成電路第一大廠商位置達(dá)25年之久,2017—2018年被三星超越,2019年上半年以320.38億美元的營收重回“鐵王座”,不過在新興芯片領(lǐng)域已落后,譬如2019年才發(fā)布AI芯片,可耗時4年設(shè)計的芯片一誕生就落后競爭對手了。

        在AI芯片領(lǐng)域,谷歌才是王者。2016年,谷歌發(fā)布第一代AI芯片TPU,是專門為機(jī)器學(xué)習(xí)定制的專用芯片,如今谷歌的AI芯片已發(fā)展到第三代,第四代也在研發(fā)的路上。

        除了谷歌,亞馬遜、蘋果、Facebook等切入集成電路賽道,研發(fā)重心都是AI芯片。

        亞馬遜早在2015年就收購了以色列芯片公司 Annapurna Labs,于2018年底發(fā)布了AI芯片Inferentia,并發(fā)布了一款A(yù)RM服務(wù)器芯片Graviton;蘋果從2017年開始為iPhone X和iPhone 8生產(chǎn)帶AI功能的仿生芯片,大獲成功;至于Facebook,正在自研AI芯片。

        韓國:偏科嚴(yán)重

        韓國早在上世紀(jì)70年代就發(fā)力集成電路,三星為“帶頭大哥”,主攻方向為存儲器,經(jīng)過二三十年努力,打敗了美國與日本,成為全球最大的存儲器制造國,截至2018年底,三星與SK海力士全球存儲器市場占有率合計為74.6%,昔日三巨頭美國美光、日本三菱、日本夏普,僅美國美光還是賽道中的選手。

        FPGA智能創(chuàng)新全球大賽巔峰對決

        智博會,是一次國家級展會,匯聚了世界眾多知名的集成電路企業(yè),包括谷歌、英特爾、SK海力士、高通、意法半導(dǎo)體、華為、阿里巴巴、紫光等。

        上述企業(yè)將參與8月27日上午9點(diǎn)在重慶悅來國際會議中心舉辦的集成電路產(chǎn)業(yè)高峰論壇,共商集成電路未來的技術(shù)趨勢、行業(yè)需國產(chǎn)化提速等。

        智博會期間,官方與英特爾公司聯(lián)合舉辦英特爾FPGA智能創(chuàng)新全球大賽,來自全球11個國家的24個團(tuán)隊齊聚重慶,進(jìn)行巔峰對決。

        FPGA是專用于集成電路中的一種半定制電路,是可編程的邏輯列陣,能夠有效地解決原有的器件門電路數(shù)較少的問題。FPGA可編程芯片在通信、安防等行業(yè)的應(yīng)用比較廣泛,屬于中高端芯片范疇。

        這也意味著,在FPGA智能創(chuàng)新全球大賽上,將目睹全球最頂尖水平的FPGA設(shè)計作品,碰撞出創(chuàng)新的火花,提升我國PGA可編程芯片的設(shè)計水準(zhǔn)。

        據(jù)了解,重慶在集成電路領(lǐng)域走在前列。早在2005年8月就已在西永微電子產(chǎn)業(yè)園,構(gòu)建從EDA平臺、共享IP庫、芯片設(shè)計、制造到封裝測試的集成電路全新產(chǎn)業(yè)生態(tài),吸引了SK海力士、華潤微電子、中國電科、西南集成等一批知名集成電路企業(yè)聚集發(fā)展,年產(chǎn)值已超100億元,占全市集成電路產(chǎn)值的80%以上。目前正全力打造全球協(xié)同研發(fā)創(chuàng)新平臺、全國最大功率半導(dǎo)體基地和韓國SK海力士集團(tuán)全球最大的芯片封裝測試工廠。

        此外,在仙桃國際大數(shù)據(jù)谷,成立了重慶集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)園,將打造百億級集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)園,圍繞智能汽車、智能終端、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域芯片,搭建IP庫、EDA工具、樣機(jī)制造、培訓(xùn)、孵化咨詢、基金等六大公共服務(wù)平臺。力爭在3年內(nèi),聚集80家IC設(shè)計企業(yè),引進(jìn)和培養(yǎng)5000人以上IC設(shè)計人才,建設(shè)1個國內(nèi)知名的集成電路高端研究機(jī)構(gòu),培育孵化2家以上IC設(shè)計上市企業(yè),IC設(shè)計年產(chǎn)值超過100億元。目前已落地ARM、安芯教育、線易科技、物奇科技等企業(yè)和平臺。

        2019智博會,將促成一批集成電路項目落地,加快集成電路的制造技術(shù)迭代,提升集成電路國產(chǎn)化進(jìn)度,從而為我國集成電路獨(dú)立自主出一份力。

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