1.【政策篇】集成电路产业政策的激情与苦涩
2.加码国产EDA产业,芯和半导体今日成立
3.应勇: 推进集成电路等产业发展,科创板需培育储备更多上市资源
4.光启技术:国庆阅兵大部分新型武器运用了公司技术,自主研发高性能电磁材料突破国外禁运
5.莫大康:存储器格局还会有变数
6.上海第四批拟认定高新技术企业名单出炉,艾为电子、依图、黑芝麻、思立微等入列
1.【政策篇】集成电路产业政策的激情与苦涩
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从手机透视关键芯片国产化的回响
【编者按】新中国从“一穷二白”发展成为当今世界第二大经济体,并向着中华民族伟大复兴不断迈进。新中国成立70周年之际,集微网特推出“70周年芯片专题”。华为、中兴事件,让中国芯变得家喻户晓;科创板设立、大基金持续注资、资本青睐等,使中国芯迎来了历史性的发展机遇。在中华民族伟大复兴之际,中国芯如何走向崛起。本专题从“谈古”来“立今”,围绕应用篇、关键芯片篇、政策篇、展望篇四个维度展开,共计11篇深度文章。中国芯纵有挫折,但从不停顿;中国芯即便沧桑,但仍豪情万丈!
如果在中国所有产业中寻找最曲折的轨迹,也许就能发现集成电路产业在过去50多年中走过的无数弯路。
1965年诞生了第一块集成电路的中国,基本与韩国、日本处于同一起跑线;1975年生产出第一块DRAM时,中国只比美国、日本晚了5年,但仍然领先于韩国。但随后,在整个产业持续的波折中,行业差距从5年扩大到20年,直到近几年才开始出现缩短差距的曙光。
数十年的屡败屡战中,总能品味出多年集成电路产业政策的激情与苦涩。
群星闪耀
早在1956年国务院制定的《1956-1967科学技术发展远景规划》中,已将半导体技术列为四大科研重点之一,明确提出“在12年内可以制备和改进各种半导体器材、器件”。同期,教育部集中了五所大学资源在北京大学设立半导体专业,培养了包括王阳元院士、许居衍院士在内的第一批半导体人才。
当时,黄昆、王守武、谢希德、汤定元、洪朝生、吴锡九、林兰英等一批留学归来的科学家成为中国半导体的奠基人,并带领了中国半导体科研的第一次突击。接下来的十年中,群星闪耀的中国半导体产业诞生了第一批锗晶体管、硅单晶,第一块集成电路,并成立了第一批半导体器件厂,堪称“梦幻开局”。
但是,直到70年代,中国半导体产业的小规模生产才正式启动。原电子工业部部长曾在其著作《芯路历程》中回忆这一阶段历史,提到了中国半导体遭遇的第一个误区“有设备就能生产”,70年代从日本、美国引进了大量二手、淘汰设备建立了超过30条生产线,但引进后无法解决技术、设计问题,也没有管理、运营能力,第一批生产线未能发挥应有的作用,就淡出了市场,“豪迈的热情蒸出一锅夹生饭”。
其后的80年代,在多位业内人士对行业的回忆中,中国半导体产业在改革开放之后受到猛烈的市场冲击,引进的淘汰技术无法应对市场竞争,而此时的“拨改贷”转型,又几乎断绝了电子行业通过研发进行技术升级的路径,大部分行业企业在经历持续亏损之后开始陆续倒闭破产。
此时,中国半导体产业开始大幅落后于美日,并被韩国、中国台湾地区赶超。群星闪耀的梦幻开局,时至今日依然让人惋惜。
失败的冲击
为了扭转这一局面,国家先后启动了一系列重大工程,这其中最知名的就是908、909工程。但从结果来看,这些工程并未能缩短中国与国际的差距。
以908为例,最初在1990年启动,投资20亿元、建设1微米制程工艺的“908”工程,在经费审批、设备引进、建厂等环节就经历了“八年抗战”,到1998年生产线竣工时,国际工艺节点已经达到0.18微米,超前的目标却收获了落后两代的结果。
吸取了此前30多年经验教训,国家“砸锅卖铁”投资100亿元启动了“909”工程,并且做出很多打破审批的特事特办。但其后,909工程也是几经坎坷,参与其中的公司如今只剩两家,一个是909工程的主体华虹集团,另一个则是没有拿一分政策资金、自筹1.355亿元资金的华为设计公司,也就是后来的海思。
不过,差距仍在扩大。因为在同期,中国的背水一战相比于美国、日本、韩国等国家的大规模投入仍相去甚远。
1987年,被日本超越后的美国,通过国会立法成立了SEMATECH联盟,每年投入2亿美元,实施了三个关于半导体产业的计划,并重回霸主地位;同期的欧洲则启动了ESPRIT、RACE、JESSI等几个总投资超百亿欧元的项目,奠定了其后欧洲在制造、汽车电子、通信等领域的领先地位;韩国政府则启动了对三星电子的长期扶持,三星在1991-1997年总计266.5亿美元的投资,大部分都来自政府干预下的银团贷款。
不过,909工程当时的成功效应,以及接下来的18号文,吸引了大量海外投资进入中国。据统计,2000-2005年,中国的8寸、12寸晶圆厂投资额超过140亿美元,设计公司数量从不足100家突破到500多家。但随后,18号文的“增值税退税”政策在WTO谈判中被取消,政府对半导体产业的投资热情也大幅衰退,政策转向让人难以捉摸。
在2005年完成《芯路历程》时,胡启立在书中委婉地提出:“时至今日,我们仍然有一个根本性的问题没有解决:对集成电路产业这一当代顶尖高科技产业生存和发展的特殊性,缺乏深入的认识和理性的把握,产业发展仍未进入良性循环。”这一总结中,充满了对配套环境与产业规律之间矛盾的无奈。
新征程
到2012年,“设立国家战略”、“调整管理思路”、“设立国家级发展基金”等行业呼声开始逐步传递到国家领导层。其后,集成电路产业领导小组、《集成电路产业推进刚要》、大基金等堪称革命性的举措相继落地。
至今,中国集成电路产业在这一轮变革中已经走过了5年。虽然从产业实力上尚未看到差距的缩短,但更多的改变其实发生在“产业环境”中。
原本“政策在发改委、科研在科技部、产业在工信部、资金归财政部”导致的政出多门、相互牵制、难以统筹的问题,在产业领导小组成立之后已经彻底扭转,政策资源在迅速集中。
同时,大基金的问世使得半导体逐步成为资本活跃型产业。大基金成立之前,中国集成电路上市企业只有30家,市值不到2500亿元。如今已有近80家企业、市值破万亿元。此外,覆盖产业上下游几十家企业的大基金,打通了国内上下游产业的系统,比如,中芯国际大陆市场收入占比从30%提升至60%,28nm以下国产材料的占比有可能从不足10%提升至2020年的50%。
而更主要的是,产业、金融、人才等多个领域的环境、政策,正在越来越贴近集成电路产业的规律,逐步营造出良性循环的产业生态。而在近两年国际形势的影响下,政策、资本、舆论也在逐步认可产业规律的过程中,愿意给这个行业更多的时间与耐心。
相比之前50多年,这一轮由政策驱动的产业变革,是一次更理性、成熟的冲击,也是集成电路产业的新征程。(校对/范蓉)
2.加码国产EDA产业,芯和半导体今日成立
集微网消息,苏州芯禾电子科技有限公司(简称:芯禾科技)今日宣布在上海张江成立“芯和半导体科技(上海)有限公司”(简称:芯和半导体),并将芯禾科技纳入芯和半导体旗下,同时正式启用全新的EDA软件品牌名称“芯和”。
芯和半导体将作为全新的运营及研发总部。
从“芯禾科技”到“芯和半导体”,这家本土企业已经在EDA领域耕耘了近10个春秋。芯和半导体是一家专注电子设计自动化EDA软件、集成无源器件IPD和系统级封装SiP微系统的研发。目前公司运营及研发总部位于上海张江,在苏州设有研发分中心,在美国硅谷、北京、深圳、成都、西安设有销售和技术支持部门。
该公司研发的具有自主知识产权的EDA软件日益成为驱动和加速新一代的高速高频智能电子产品实现高效设计仿真和设计创新的引擎,覆盖从芯片、封装到系统级别的集成电路全产业链,并在5G、智能手机、物联网、人工智能和数据中心等领域已得到广泛应用。(校对/小北)
3.应勇: 推进集成电路等产业发展,科创板需培育储备更多上市资源
集微网消息(文/小如)10月8日,上海市政府召开四季度工作会议,上海市委副书记、市长应勇表示,必须绷紧稳增长这根弦,集中精力抓经济。
应勇指出,重大项目是稳增长的重要依托,要狠抓项目推进,全力推动一批已开工重大产业项目投产达产,确保一批已签约项目尽快落地,争取更多重大基础设施项目尽早开工。
应勇强调,要加快培育壮大新动能,坚定不移走创新驱动发展的道路,结合科创中心建设,加快推进关键核心技术攻坚突破,着力推进集成电路、人工智能、生物医药等产业发展。要结合巩固提升实体经济能级,切实打好产业基础高级化、产业链现代化的攻坚战,加快推进制造业高质量发展。此外,临港新片区要坚持高水平规划、高质量建设,力争尽快取得实际成效;科创板要在培育储备更多上市资源上下功夫;推进长三角一体化发展。(校对/小北)
4.光启技术:国庆阅兵大部分新型武器运用了公司技术,自主研发高性能电磁材料突破国外禁运
集微网消息(文/小如)据证券时报,光启技术自主研发的高性能电磁材料“白起”系列正式批量生产,并面向非军工的其他行业开放供应。此外,国庆70周年阅兵所展示的大部分新型武器都运用了公司的技术。
由于高性能电磁材料涉及公共安全的敏感行业,发达国家对向中国出售此类材料有极其严苛的限制,该材料主要由美国和日本的公司垄断。据悉,光启技术完成了自主研发,突破国外禁运。
高性能电子材料是射频芯片、射频天线、高速电路、雷达阵列、5G通信等领域不可或缺的电磁基底材料。
成立9年来,光启建设了完整的研发体系及平台,包括以深圳光启高等理工研究院为代表的新型研发机构,超材料电磁调制技术国家重点实验室及多个省市级重点实验室,国家级企业博士后科研工作站,以及各地在建的创新中心等。
其中,国家科技部依托深圳光启高等理工研究院建设的超材料电磁调制技术国家重点实验室是我国唯一一个超材料技术的国家重点实验室。同样依托高等理工研究院,光启建立了5个国家级创新平台,13个省级市级重点实验室、工程实验室,确保了源头创新技术的持续开发能力。
为了筹备未来更广阔的市场需求,光启技术于今年年初公告,投建顺德产业基地、沈阳光启尖端装备产业园项目,用以扩充现有超材料国防装备供应能力和提升市场需求响应速度。(校对/小北)
5.莫大康:存储器格局还会有变数
全球存储器垄断格局已经持续近20年,按2018年12月数据,韩国三星,海力士总计获得DRAM的73%及NAND闪存52%的市场份额。但是据观察,未来这样的垄断格局迟早可能会发生改变。
根本原因是市场中的利益不可能长久独占,到时候一定会分化,它是全球市场化的基本规则。
存储器业前景看好
美光副总裁Sumit Sadana认为存储器业将迎来未来10-20年的好光景。按照成长率计,NAND的年均增长率可达35%,以及DRAM为15-19%。
因为存储器是伴随着计算机业成长与进步,开初时CPU与存储器的销售额为近1:1,如今在移动时代,加上AI,5G及大数据等共同推动下,存储器的使用量大幅上升,在2018年已经达到3:1,存储器的销售额已达1,600亿美元。
阿里云智联网首席科学家丁险峰预测,2030年大陆将会设计制造世界上80~90%的物联网设备以及50%的云端运算。80%的物联网设备不仅制造在大陆,设计也在大陆。物联网是高度碎片化的市场,必须有大量的工程师支持各种应用场景。大陆的认知运算将占据全球一半以上。
IDC预测2020年全球数据总量将突破40ZB,到2025年,全球联网设备一年产生的数据量达到79.4ZB。在阿里云栖大会上,阿里巴巴董事长张勇提出的公开预测数据显示,到2025年,全球一年产生的数据将达175ZB,是IDC预测的两倍。
虽然全球数据量呈爆炸式增长,但是数据的存储却面临很大的挑战,那就是存储产业的增长速度远远追不上数据增长的速度。
从历史的数据看,2018年全球生成了32ZB的数据但是只有5ZB的数据被存储下来,预计到2023年,全球会有103ZB数据产生,但是能存储的数据只有12ZB!所以只有不到10%的数据被存储!
为什么全球存储器产能不会同步的跟进?这是个非常现实的问题,由于产能扩充需要投入大量的资金,另外存储器的价格与供求紧密相关,所以每个大厂在产能扩充方面都是十分谨慎。它们的逻辑是宁愿让市场的供应稍稍短缺一些。
再有存储器的周期性起伏十分明显,需要企业有充足的现金流支持。所以即便在市场态势上升时,存储器的产能扩充仍是缓慢的,不太可能急升。
据Gartner的预测,2018年全球DRAM月产能总计约1250K片(12英寸计),其中三星为460K片,海力士350K及美光的345K。至2021年时估计新建产能再增加20-25万片。
另据IBS的预测,2018年全球NAND闪存月产能总计约为1450K,到2021年时约为1,700K,在此期间再增加新建产能约为300K,总计为月产能近2,000K。
强手都欲聚焦存储器
“人无远虑必有近忧”,再好的企业也必须要具有危机感,想到“万一”情况出现时相应的对策,如三星,已是连续多年全球存储器老大,2018年它的存储器利润创新高,但是近期它宣布在未来的10年中要总投资达1,000亿美元,欲夺取全球代工的首位。
再如英特尔,它己连续多年是全球半导体销售额的首位,虽然它是全球最早做存储器的企业之一,但是之后离开存储器集中力量做处理器。如今时隔34年后它宣布要重返存储器市场。发布新一代存储器业务战略,将炮火瞄准存储器半导体大厂三星电子和SK海力士。
英特尔为何选择向存储器市场进攻呢?它的高级副总裁兼非易失性存储器解决方案事业部总经理罗布?克鲁克解释,因为存储器和CPU有密不可分的关系,为加强CPU潜力,因此选择进军存储器,并决定再扩新墨西哥州的新生产线。
值得注意的是英特尔采用3D Xpoint、是与美光联合发布的新型闪存技术,号称是25年来存储技术的革命性突破,速度是目前NAND闪存的1000倍,耐用性也是目前闪存的1000倍,密度是NAND的10倍。
英特尔指出,机器所产生的大量资料通常需透过实时分析后,才能赋予数据价值。此项需求凸显了内存储层级结构所产生的缺口,即DRAM容量不足、SSD则不够快。而这些缺口可透过Optane DC持续性内存来填补,就连更大量的数据集(data set)也可透过储存接口连接的Optane技术来填补缺口。
然而英特尔能否如愿以偿,决定于3D Xpoint产品能否取得众多服务器客户的青睐,目前尚为时过早。
另外,如全球代工的台积电,实际上它一直在作嵌入式存储器的代工。但是它至今并未表示要向存储器进军。仅是业界有人认为台积电要保持“常青”,应该及早跨入存储器业,此话并非一时冲动。因为全球代工业中台积电的市占己达54%,离第二名的三星有很大的距离。但是由于工艺制程技术已经进入3nm,计划向2nm挺进,甚至达1nm。不可否认的事实,仅5nm的工艺研发费用为近5亿美元,及3nm为近15亿美元,业界预估2nm时可能高达65亿美元。而7nm的一次工艺流片费用约3,000万美元,及5nm的流片费用高达约3亿人民币。
由此随着定律接近终点,工艺研发费用呈火箭状上升,能支持高额费用的fabless越来越少。所以台积电要开辟新的战场是理所当然的事。
权衡比较,显然存储器业是“甜点”,因为它的市场容量大,成功的关键要充满信心及大量资金投入,对于台积电来说技术可能不是阻碍。所以业界有人猜测台积电要涉足存储器也并非捕风捉影。
至于台积电会选择DRAM,NAND,或是新型的存储器产品,业界预估非常可能是新型存储器。
中国要加入存储器行列
站在不同立场,对于中国要加入存储器行列的态度是截然不同。
中国半导体业认为中方消耗了近60%的全球存储器,未来要实现国产化,是理所当然的事。至多从开初到占领市场份额,会多化些时间。
但是部分西方业者并不同意此看法,甚至认为中国半导体涉足存储器业可能会打乱国际上的平衡格局。
因此从国际分析机构对于全球存储器市场的预测,至少在现阶段,几乎很少会把中国的投资及产能扩充部分如实地考虑进去。
中国涉足存储器主要有两个问题,一个是技术从那里来?另一个是产业规模,存储器必须要具足够大的规模量产,才能持续的生存下来。
中国半导体业对于知识产权的保护一直以来予以足够重视,因为加强研发必须要有知识产权保护相匹配,才能起到相辅相成的作用。但是由于产业刚启步,企业之间的认知度尚有差异,所以需要有个熟悉及学习的过程。
中国半导体业涉足存储器完全是为了提高国产化的需求,一是肯定不会在全球称霸,与韩国,美国相抗衡,也缺乏实力,另一个中国是集国家之力攻克存储器,因此一定能够成功,无非是花的时间可能久些,但是国家意志已决,现阶段的主要目标是尽快地出产品,至于市占率刚开始能达3-5%已经相当可观,另外即便暂时有些亏损,对于国家而言也完全可以承受。所以对于中国要涉足存储器业,部分西方人士也应该要正确的理解,总不能扼杀中国要自制自用部分存储器的权利。同样完全拿西方的经验来观察及分析中国的半导体业发展,可能未必能够得出正确的结果。
结语
存储器业垄断格局不可能一成不变,此点可能连三星的心里也十分清楚。依目前态势分析,垄断格局可能分化,什么时间尚不可预测。除了强手及中国涉足之外,新型存储器的“搅局”,目前的“候选者”也不少,可能是另一个变数,但是哪一种能胜出,及在什么时间段开始尚有待市场来抉择。
中国半导体业要涉足存储器业是国家意志,不会改变,要相信中国半导体业会按照国际通用规则,一方面大力开发IP,同时会尊重与保护知识产权,融合全球化之中。目前1xnm DRAM已取得实质性的进展,正在继续产能爬坡与扩充。而3DNAND,长江存储拥有独创的Xtaking技术,它已从32层向64层过度,预计2020年也将进入量产阶段。
中国半导体业进入存储器业对于全球半导体业应该是件好事,它至少推动半导体设备及材料业的进步,同时有利于全球存储器业的转型,相信在中国半导体业参与下,通过市场的公平竞争,会对全球存储器业发展作出更大贡献。求是缘半导体联盟
6.上海第四批拟认定高新技术企业名单出炉,艾为电子、依图、黑芝麻、思立微等入列
集微网消息(文/小如)近日,2019年度上海市第四批拟认定高新技术企业名单出炉。艾为电子、黑芝麻、思立微、依图等公司入列。
艾为电子成立于2008年,已经成为了国内领先的模拟IC设计公司,基本上每款国产手机都使用了"艾为芯"。在今年上半年,艾为布局“声光电射手”五大产品线,目前艾为电子的市场范围正在从以手机为中心延展到物联网等智能硬件,产品广泛应用于手机、人工智能、物联网、汽车电子、可穿戴和消费类电子等领域的新兴市场。
上海艾为电子产品总监严煜焜也曾表示,艾为将依照声光电射手分类的产品发展策略,针对六大重点市场设计出一系列的芯片。
黑芝麻智能科技成立于2016年9月,目前在美国硅谷、中国上海、深圳和武汉四个地区拥有自己的研发团队。黑芝麻的定位是为自动驾驶汽车提供完整的软硬件解决方案。今年8月,黑芝麻发布“华山一号”车规级自动驾驶芯片,华山二号也将于年底流片。
思立微是国内能够大批量提供光学指纹识别芯片的厂商之一,今年年中,兆易创新收购思立微100%股权完成过户。
依图科技成立于2012年,致力于将人工智能技术与行业应用相结合,让深度学习技术推动产业发展。作为AI“四小龙”之一,有消息称其正寻求在科创板上市。今年8月29日,在2019世界人工智能大会上,李萌发布新一批国家人工智能开放创新平台,包括京东、华为、旷视科技、依图科技等十家企业入选。(校对/小北)
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