0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

从7个方面了解中国芯片产业现状

SUYb_GeWu_IOT 来源:未知 作者:胡薇 2018-04-26 09:13 次阅读

2017年中国集成电路进口量高达3770亿块,同比增长10.1%;进口额为2601亿美元(约合17561亿元),同比增长14.6%。2017年中国货物进口额为12.46万亿元,也就是说集成电路进口额占中国总进口额的14.1%,而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。

近日,越来越多的人关注中国自主研发的芯片进展。这篇文章将从芯片进口量巨大、国产高端芯片缺失、制造芯片工序繁杂、中国芯片产业与欧美日相差甚远、对中国芯片该如何发展的思考等多角度,带领大家全面认识中国芯片产业现状。

1

半导体芯片进口花费 已接近原油两倍

也许不是人人都了解集成电路,但许多人听说过摩尔定律。摩尔定律是指,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。在半个世纪前,由英特尔创始人之一的摩尔提出的这一推测,已经延续了50多年。

摩尔定律揭示了集成电路领域的发展速度。在这样的高速创新发展中,集成电路的产品持续降低成本、提升性能、增加功能。也是在这样的高速发展中,各国集成电路技术的差距越拉越大。有业内人士表示,中国若想在主要集成电路领域追赶上顶级公司,需要的不止时间,而是整个系统性提升。

海关总署公开信息显示,集成电路进口额从2015年起已连续三年超过原油,且二者进口差额每年都在950亿美元以上。其中,2017年中国集成电路进口量高达3770亿块,同比增长10.1%;进口额为2601亿美元(约合17561亿元),同比增长14.6%。2017年中国货物进口额为12.46万亿元,也就是说集成电路进口额占中国总进口额的14.1%,而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。

2

芯片有几十种大门类 上千种小门类

芯片,是指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片组,是一系列相互关联的芯片组合。它们相互依赖,组合在一起能发挥更多作用,比如,计算机里的中央处理器CPU)及手机中的射频、基带和通信基站里的模数转换器ADC)等,就是由多个芯片组合在一起的更大的集成电路。而集成电路是非常精密的仪器,其单位为纳米。一纳米为十万分之一毫米。这就对设计、制造工艺都有非常严格、高标准的要求。

芯片的种类很多,芯谋研究首席分析师顾文军对北京青年报记者表示:“仅从产品种类来说,芯片的种类就有几十种大门类,上千种小门类;如果涉及设备流程的话就更多了。美国是整体式、全方位处于领先地位,而我们只是在某些领域里面有所突破,并且这些领域也并非核心、高端的领域,比如中国在存储器、CPU、FPGA及高端的模拟芯片、功率芯片等领域,几乎是没有的。如果中国发力研发,在某些小的门类中可能会有所突破。”

3

一台通信基站内有上百颗芯片

以运营商业务为例,通信基站设备是其最主要的产品之一,而在一台通信基站中就有上百颗芯片负责实现不同功能。“简单来说,基站发射并回收信号,收回信号后首先要有芯片滤波,稳定信号;然后还有芯片将这种特别小的信号放大;再有芯片进行解析、处理;然后是芯片负责传输、分发。基站核心跟电脑类似,可以实现各种功能,但它可以支持多个手机,因而速度更快,芯片更复杂。”上述人士表示。

其中,最典型的是ADC芯片,中国目前还无法生产出可替代产品。ADC芯片是模数转换芯片,负责将天线接收的连续的模拟信号转换为通话或上网的数字信号。目前ADC主要依赖亚德诺、德州仪器等公司供应。

从软件方面来说,EDA仿真软件是另一个典型。利用该软件,电子设计师才可以在电脑上设计芯片系统,大量工作可以利用计算机完成,并可以实现多个产品的结合试验等。如果没有EDA仿真软件,则需要人工进行设计、试验,耗费的人力、时间等成本不计其数。目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有十几种,基本都来自于美国。

4

制造一颗芯片 需要5000道工序

一位芯片制造领域的专家向北青报记者介绍,一颗芯片的制造工艺非常复杂,一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。就拿代工厂来说,需要先将“砂子”提纯成硅,再切成晶元,然后加工晶元。晶元加工厂包含前后两道工艺,前道工艺分几大模块——光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入;后道工艺主要是封装——互联、打线、密封。其中,光刻是制造和设计的纽带。

其中许多工艺都在独立的工厂进行,而使用的设备也需要专门的设备厂制造;使用的材料包括几百种特种气体、液体、靶材,都需要专门的化工工业。另外,集成电路的生产都是在超净间进行的,因此还需要排风和空气净化等系统。

有说法认为,集成电路是比航天还要高的高科技。该业内人士表示,这种说法也不无道理,“航天的可靠性估计也就4个9、5个9的样子(X个9表示在软件系统一年时间的使用过程中,系统可以正常使用时间与总时间之比)。现在硅晶圆材料的纯度就要6个9以上。”

5

全球芯片几乎被美日欧垄断

根据前瞻研究院的报告显示,目前,全球芯片仍主要以美、日、欧企业产品为主,高端市场几乎被这三大主力地区垄断。在高端芯片领域,由于国内厂商尚未形成规模效应与集群效应,所以其生产仍以“代工”模式为主。

截至2015年年底的数据显示,全球共有94家先进的晶元制造厂商,其中17家在美国,71家在亚洲(中国有9家),6家在欧洲。日本在上世纪80年代处于领先地位,但自90年代开始其全球半导体市场份额显著下降,至2015年仅有3家日本芯片制造商位列全球排名前二十——东芝瑞萨电子和索尼。而与此同时,东亚其他国家已成为动态随机存取存储器市场的主要公司。韩国三星电子和海士力目前是世界第二和第三大半导体公司。

根据美国半导体产业协会(SIA)的最新统计数据显示,2017年1月至2月,中国和美国的芯片市场规模份额扩大,分别为33.10%和19.73%;日本和欧洲的芯片市场份额有所下降,分别为9.29%和9.12%。中国芯片市场是全球最大、增长最快的市场,但是对外依存度过高。

自1993年1月以来,英特尔一直是世界上最大的芯片制造商。个人计算机所用的CPU处理器中,英特尔就占据了八成份额。人们耳熟能详的奔腾、赛扬、酷睿等处理器都来自英特尔。目前,英特尔的年营收率仍然在继续增长——无论是从PC、数据中心服务器,还是物联网芯片。

2016年英特尔仍是全球最大芯片供应商,全年芯片销售额达540.9亿美元,较2015年增长4.6%;市场份额达15.7%。

而在手机芯片中,高通是另一大巨头。目前除了华为、三星等手机厂商外,其余安卓手机厂商采用的全部都是高通处理器。除了购买芯片的费用外,高通还向每台手机收取专利费用。此前,魅族就与高通对簿公堂,魅族副总裁李楠称,有100多家手机厂商都与高通签订了购买专利的协议。

6

国内半导体产业近几年在加速发展

中国半导体前三分别是华为海思、紫光展锐、中兴微电子 。

根据中国半导体行业协会统计,2017年中国集成电路产业销售额达到5411.3亿元,同比增长24.8%。其中,集成电路制造业增速最快,2017年同比增长28.5%,销售额达到1448.1亿元。设计业和封测业继续保持快速增长,增速分别为26.1%和20.8%,销售额分别为2073.5亿元和1889.7亿元。

来自海关总署的数据显示,2017年中国出口集成电路2043.5亿块,同比增长13.1%;出口金额为668.8亿美元,同比增长9.8%。

一份由半导体协会和工信部中国电子信息产业发展研究院公布的2017年国内十大集成电路设计/制造行业的最新排名报告显示,在国内前十大集成电路设计企业当中,华为海思半导体以361亿元销售额排名第一;清华紫光展锐以110亿元排名第二;中兴微电子以76亿元排名第三。随后的还有华大半导体、智芯微电子、汇顶科技、士兰微电子、敦泰科技(深圳)有限公司、格科微电子和中星微电子。

7

财经观察

中国能否跳离美国IP核另起炉灶?

有专家表示,我国集成电路的起步并不算晚,只比美国晚几年。但由于其间欧美技术封锁、国内历史问题等多种因素,目前与欧美的差距比较大,想要在短时间内追赶有难度。

一位从业者对北青报记者表示,从整个行业来看,美国卡的是“IP(知识产权)”,“围绕IP的战争更激烈,就算你用了人家的技术,人家也有产权,你无法绕开它去解决问题。”资料显示,IP核将一些在数字电路中常用但比较复杂的功能块,如FIR滤波器SDRAM控制器、PCI接口等设计成可修改参数的模块。上述人士表示,中国集成电路行业一直流行一个词语“弯道超车”,很多人在想,能否跳离美国的IP核而另起炉灶,另外开发一整套的生态系统?但这实在太复杂了。

多位行业研究人士表示,目前中国的集成电路是系统性落后,整体提升需要从基础性研究和人才培养来做,需要比较久的时间,“我们需要先培养数学、物理等学科的基础人才。这些人提上来后,再由他们培养跟其他学科交叉的人才。他们需要掌握工业设计等技术。”

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 集成电路
    +关注

    关注

    5302

    文章

    10451

    浏览量

    352062
  • 半导体芯片
    +关注

    关注

    60

    文章

    874

    浏览量

    69624

原文标题:发力国产芯片,我们首先得知道该怎么干!

文章出处:【微信号:GeWu-IOT,微信公众号:物联网资本论】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    制造业难题:如何解决中国芯片产业的瓶颈

    中国芯片产业需要加速研发和创新,以提高其自主设计和生产的芯片的质量和性能。中国芯片公司需要向更高级的领域发展,例如人工智能、物联网和大数据
    的头像 发表于 01-30 16:34 503次阅读

    中国芯片企业芯片完全解析

    AI 算力、低功耗等对服务器算力芯片提出新的要求,英伟达 GH200 有望加速全球 AI 服务器算力芯片市场变革,中国芯片企业在面临挑战的同时,也有望迎来发展机遇。
    的头像 发表于 01-22 15:07 1051次阅读
    <b class='flag-5'>中国芯片</b>企业<b class='flag-5'>芯片</b>完全解析

    #中国芯片 #中国制造 #芯片封装 外媒分析:中国芯片产业迎来转折点

    芯片封装
    深圳市浮思特科技有限公司
    发布于 :2023年10月23日 15:33:30

    四维图新旗下杰发科技连续四年荣膺“中国芯” 梁永杰发表演讲《十年专注汽车芯 创新托起“中国芯”》

    · · · · · · · · · · 9月20日,2023琴珠澳集成电路产业促进峰会暨第十八届“中国芯”颁奖仪式在珠海隆重举办,四维图新旗下杰发科技自主研发的汽车智能座舱SoC芯片AC8015凭借
    的头像 发表于 09-25 18:45 407次阅读
    四维图新旗下杰发科技连续四年荣膺“<b class='flag-5'>中国芯</b>” 梁永杰发表演讲《十年专注汽车芯 创新托起“<b class='flag-5'>中国芯</b>”》

    闪耀“中国芯” 华大北斗荣获2023年“中国芯”优秀技术创新产品奖

    400余项,已获得授权专利150余项,公司建立了完整、丰富的芯片和模组产品体系,提供芯片、模组、终端到芯片级解决方案的全栈式产品服务,为中国
    发表于 09-22 14:46

    中科驭数DPU芯片K2斩获2023年“中国芯”优秀技术创新产品奖!

    2023年9月20日,中科驭数DPU芯片K2在2023年琴珠澳集成电路产业促进峰会暨第十八届“中国芯”颁奖仪式上荣获“中国芯”优秀技术创新产品奖。 “
    的头像 发表于 09-21 18:50 502次阅读
    中科驭数DPU<b class='flag-5'>芯片</b>K2斩获2023年“<b class='flag-5'>中国芯</b>”优秀技术创新产品奖!

    中移芯昇科技荣获第十八届“中国芯”优秀跨界造芯产品奖

    9月20日,由中国电子信息产业发展研究院、珠海市人民政府、横琴粤澳深度合作区执行委员会联合主办的2023琴珠澳集成电路产业促进峰会暨第十八届“中国芯”颁奖仪式在珠海举行。中国移动旗下专
    的头像 发表于 09-21 08:20 528次阅读
    中移芯昇科技荣获第十八届“<b class='flag-5'>中国芯</b>”优秀跨界造芯产品奖

    聚焦“中国芯”!与产业同行 芯华章受邀出席琴珠澳集成电路产业促进峰会

    关于“中国芯” 由广东省工业和信息化厅、中国半导体行业协会指导,中国电子信息产业发展研究院、珠海市人民政府和横琴粤澳深度合作区执行委员会联合主办的2023琴珠澳集成电路产业促进峰会暨第
    的头像 发表于 09-14 14:15 236次阅读
    聚焦“<b class='flag-5'>中国芯</b>”!与<b class='flag-5'>产业</b>同行 芯华章受邀出席琴珠澳集成电路<b class='flag-5'>产业</b>促进峰会

    《2023中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》发布, 北斗芯片再受关注

    的北斗“硬科技”是支撑北斗产业创新、高质量发展的“底座”。在北斗芯片“硬科技”的支撑下,中国北斗产业也迸发出前所未有的活力。《2023中国
    发表于 09-11 09:35

    芯助力 | 诚邀您助力 “ 2023硬核中国芯 ” 评选

    一年一度 由国内领先半导体电子信息媒体芯师爷发起并主办的 “2023 硬核中国芯 ”评选活 动 火热进行中!作为中国芯片行业颇具专业性和影响力的奖项之一,“2023 硬核中国芯 ” 旨在表彰
    的头像 发表于 09-10 09:15 452次阅读
    芯助力 | 诚邀您助力 “ 2023硬核<b class='flag-5'>中国芯</b> ” 评选

    中国芯片的发展前景

    。然而,面对国际竞争和技术创新的双重压力,中国芯片产业仍需在多个方面加强努力,以实现可持续发展。 一、中国芯片产业的发展
    的头像 发表于 08-02 11:27 5831次阅读

    中国芯片的发展前景

    。然而,面对国际竞争和技术创新的双重压力,中国芯片产业仍需在多个方面加强努力,以实现可持续发展。 二、中国芯片产业的发展
    的头像 发表于 07-31 16:51 2448次阅读

    中国芯片发展的曲折

    中芯国际是中国芯片行业中的领军企业之一,不过其在制程技术上已经落后了几代,一直在积极研发14nm芯片。然而,根据最新消息,中芯国际不得不宣布,公司部分芯片制造设备被美国政府列入出口管制清单,导致无法
    的头像 发表于 07-31 16:13 1512次阅读

    中国芯片产业加速自主研发,迎来新机遇

    制造环节有一定的优势;中国台湾在晶圆制造方面有一席之地,中国大陆则擅长封装测试。从全价值链的角度来看,中国大陆仅占11%,与32%的需求形成明显的错配,美日韩占据主导。 尽管出口管制
    的头像 发表于 07-04 11:13 1471次阅读

    华秋电子积极参与产业高峰论坛,助力中国芯,共话发展新商机

    市场上一些积极的信号,芯片市场需求有望逐步恢复。一方面中国出口额1-2月份同比增长了0.9%,显示出口正在好转 。虽然像传统的ems制造业,随着政治地缘因素的影响,部分从中国转移出去
    发表于 03-24 15:55