原创 芯片国产替代发展得怎么样了?

2023-11-27 19:08 477 1 3 分类: 汽车电子 文集: IC男奋斗史

这是IC男奋斗史的第42篇原创

本文2730字,预计阅读8分钟。

芯片测试相关文章合集:  职业规划   |   技术积累

华为在8月底悄悄发布的旗舰手机mate60,经研究,处理器芯片为中芯国际制造。

中芯国际基于较旧的ASML DUV光刻机,采用多重光刻的方法 (4次或更多次光刻) 实现了7nm。该方法早在40 年前就已经提出,台积电也曾用过。2022年,中芯国际就已经在矿机芯片上使用该方法,成功实现了7nm生产。

Mate60手机的成功研发与生产,标志着中国半导体产业链的国产替代,又迈出了坚实的一步。以华为海思为代表的芯片设计企业、以中芯国际为代表的芯片制造企业,以及以长电科技为代表的封测企业等,在欧美日等国的技术封锁下坚定前行,为中国芯的大力发展披荆斩棘。

本文杰哥将以华为mate60手机用到的芯片为例,来给大家介绍下各类芯片的国产替代的进程。目前国内的半导体各领域都有哪些优秀的企业脱颖而出?这些企业对比国外大厂的优势和劣势分别是什么?

1、处理器芯片

联发科、高通和苹果 VS 华为海思

在手机处理器芯片领域,联发科、高通和苹果是全球前三大厂商,三者加起来全球市场占有率超过80%。国内企业中主要以华为海思和展讯为代表。其中海思以高端手机市场为主,展讯以中低端手机市场为主。这里我们重点讨论华为海思。

华为海思从2014年开始自研手机处理器芯片麒麟系列。2014年初到2020年10月,海思总共发布了9款产品,从麒麟910/920升级到990/9000系列。巅峰时期,麒麟9000处理器性能超过同期苹果和高通的旗舰产品。但是由于华为在2019年9月开始被美国全面制裁,麒麟9000处理器也就成为了绝唱。

直到上个月底,Mate60上搭载的麒麟9000s处理器向世界宣告了华为的王者归来,也为手机处理器芯片的国产替代注入了一针强心剂。

对于海思来说,最大的优势就是华为在背后强大的研发投入。即便美国政府对华为实施了全面制裁,华为领导人也多次对外表示,会继续加大在高科技领域的研发投入,华为在半导体领域的投入是不计成本的。其次,华为在5G通信技术领域的领先优势,使得海思在高端处理器芯片领域也处于技术领先。

另外,得益于华为手机的快速迭代,海思的处理器可以快速部署到应用端,实现应用到研发的闭环反馈,从而实现研发的快速迭代。这也是麒麟处理器可以在六七年间迭代了9款产品的主要原因。

不同于芯片设计,芯片制造是海思相对于国外大厂最大的劣势。华为被全面制裁之后,手机处理器无法使用台积电最先进的制程工艺进行生产。即便华为在mate60上使用了国产7nm制程工艺,但是竞争对手,像苹果、高通、联发科等已经进入手机处理器3nm制程工艺阶段。

2、存储器芯片

三星、海力士、美光 VS 合肥长鑫、武汉长存

在存储器芯片领域,三星、海力士和美光是全球前三大厂商。在市场规模最大的DRAM和NAND Flash领域,三者加起来全球市场占有率超过80%。国内企业中主要以武汉长存和合肥长鑫为代表,其中长存主攻NAND Flash,长鑫主攻DRAM,两者加起来全球市场占有率约4.6%。

国内两家企业在存储器芯片领域的市场占有率虽然不到5%,但是最近几年已经取得了很大的进步。要知道在2017年之前,国内企业在这个领域的市场占有率一直都是零。长存在NAND Flash领域、长鑫在DRAM领域,都解决了卡脖子问题,填补了国内技术空白。

相比于国外大厂,长存与长鑫最大的优势是国内巨大的市场需求。再加上芯片国产替代的大趋势以及国内政策的大力支持,只要能拿出像样的产品,销路根本不是问题。最大的劣势也是因为美国政府的制裁与技术封锁,不论从设备层面还是人才层面,美国政府的制裁多少都影响到了国内这两家存储巨头。

3、电源管理芯片/信号链芯片

TI、ADI VS 圣邦微、思瑞浦、南芯

在电源管理与信号链等模拟芯片领域,TI和ADI是全球前两大厂商。全球前十大模拟芯片厂商全部为国外企业,加起来市场占有率接近70%。近年来国内也涌现了很多不错的模拟芯片企业,主打对TI和ADI产品的国产替代。其中比较有代表性的企业有圣邦微、思瑞浦和南芯等。

圣邦微是目前国内产品种类最多、规模最大的模拟芯片厂商,其产品产品覆盖信号链和电源管理芯片。思瑞浦是国内信号链产品的龙头厂商,南芯是电源管理芯片领域的后起之秀。这三家公司都已进入华为产业链,逐步取代TI和ADI的产品。

相比于国外大厂,国内模拟芯片厂商最大的优势是离市场需求和客户更近。中国是全球模拟芯片最大的市场,这也是TI和ADI一直在中国持续投资并建立本土研发团队的原因之一。即便如此,外企也无法像国内企业一样能够快速了解市场需求、实时响应客户问题、当天到现场支持解决问题。

但是,国外巨头在模拟芯片制造工艺领域,它们的技术与成本优势也是显而易见的。以TI为例,目前TI已经在全面转向12寸晶圆生产制造,但是国内模拟芯片厂商还是主要以8寸晶圆代工为主。从成本上完全处于劣势,产品的毛利也差距较大。所以,如何解决制造工艺的落后问题,是国内模拟芯片厂商应该关注的核心技术问题。

4、射频芯片

高通、博通 VS 卓胜微、翱捷科技

在射频芯片领域,博通和高通是全球前两大厂商。全球前五大射频芯片厂商全部为国外企业,加起来市场占有率为80%左右。国内的射频芯片厂商大多还是聚焦在中、低端市场,而且规模也不大。与全球前五大厂商相比,差距比较大。

不过好消息是,虽然差距比较大,但却一直在缩小。研究机构认为,2022年,国产射频芯片厂商在全球的份额超过了10%,增长率超过了20%。比如卓胜微已从开关上取得了突围并几乎垄断了国内市场,唯捷创芯的4G PA出货量也位居国内第一,在5G PA上也有突破,还有飞骧科技、慧智微等射频企业也表现不俗。

众所周知,手机基带芯片是射频芯片领域研发难度最大的产品,全球也仅有高通、联发科、华为海思等几家厂商。连苹果公司都在手机基带芯片的研发上栽了跟头,最后不得不选择继续跟高通合作。

翱捷科技作为国内少有的手机基带芯片供应商,第一款5G基带芯片即将进入量产阶段。这个突破对于国内的手机行业意义重大,国产手机厂商可以减少对高通和联发科基带芯片的依赖,选择翱捷科技的国产替代方案。

相比于博通高通等国外大厂,国内射频芯片厂商最大的优势是国内巨大的市场。国产手机厂商华为、小米、oppo、vivo是除了苹果和三星外,出货量最大的企业。

总结

既然华为能够通过产业链的国产替代取得成功,那么国内其他受到制裁的企业是否也可以借鉴呢?比如服务器CPU芯片厂商海光科技、AI芯片厂商寒武纪等。

历史无数次证明,旧势力靠封锁和制裁,是不可能限制住新势力前进的脚步。新势力可能短期内会受到一定程度的阻碍,但是终将突破层层封锁获得胜利。

如果靠制裁真能限制住新势力,人类社会就不会进步,朝代也不会更替,这显然是违背事物发展规律的。作为国内半导体行业的从业者,我们将有幸见证并参与整个半导体产业链的崛起,为实现真正的中国芯贡献自己的力量!

全文完。

作者: IC男奋斗史, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3987599.html

版权声明:本文为博主原创,未经本人允许,禁止转载!

给作者打赏,鼓励TA抓紧创作!

赞赏支持
点赞 1
赞赏0

文章评论2条评论)

登录后参与讨论

ggyy 2023-12-22 14:24

如果靠制裁真能限制住新势力,人类社会就不会进步

开发工匠 2023-12-7 09:08

写的好,学习和参考
相关推荐阅读
IC男奋斗史 2022-05-08 00:13
上海疫情封控期间,模拟芯片巨头变相裁员后续:补偿是不可能补偿的!
关注公众号【IC男奋斗史】,让我们一起撸起袖子加油干!这是IC男奋斗史的第25篇原创本文1291字,预计阅读3分钟。接上文:上海疫情封控期间,资深芯片工程师竟然被裁员了?!上篇文章中,杰哥简单说了一下...
IC男奋斗史 2022-05-07 23:31
上海疫情封控期间,资深芯片工程师竟然被裁员了?!
关注公众号【IC男奋斗史】,让我们一起撸起袖子加油干!这是IC男奋斗史的第24篇原创本文2252字,预计阅读6分钟。模拟芯片巨头解散MCU研发团队前两天杰哥从前同事处了解到,老东家模拟芯片巨头解散了上...
IC男奋斗史 2022-05-03 15:00
互联网跨界造芯的“菊与刀”
关注公众号【IC男奋斗史】,让我们一起撸起袖子加油干!这是IC男奋斗史的第23篇原创本文2495字,预计阅读6分钟。接上文:不造芯,不配做互联网巨头互联网企业造芯背后的原因1为满足自身特定需求定制化设...
IC男奋斗史 2022-05-03 12:59
不造芯,还是合格的互联网巨头吗?
这是IC男奋斗史的第22篇原创本文3203字,预计阅读8分钟。关注公众号【IC男奋斗史】,让我们一起撸起袖子加油干!谷歌:互联网造芯“开山鼻祖”2016年3月,谷歌旗下DeepMind公司开发的围棋机...
IC男奋斗史 2022-04-25 10:51
从一个芯片工程师的角度来看上海疫情对芯片行业的影响
这是IC男奋斗史的第21篇原创本文3357字,预计阅读8分钟。从3月1日官方通报第一例确诊病例到今天,这一轮上海疫情已经持续了将近两个月时间。杰哥也已经居家办公超过一个月。在家办公的日子里,杰哥除了处...
我要评论
2
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
关闭 站长推荐上一条 /4 下一条